“双碳”大考 新能源当自强

碳中和已经成为应对全球气候危机的重要手段。据联合国政府间气候变化专门委员会测算，若实现《巴黎协定》1.5℃控温目标，全球必须在2050年达到二氧化碳净零排放，即实现碳中和。目前，全球已有137个国家提出碳中和目标，为推动实现碳达峰、碳中和目标，中国也表示将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。

“双碳”目标下，新能源被寄予厚望。

守好速度和效益天平

10月24日，中共中央、国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称“《意见》”），指出到2025年，绿色低碳循环发展的经济体系初步形成，重点行业能源利用效率大幅提升；到2030年，经济社会发展全面绿色转型取得显著成效，重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平；到2060年，绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中和目标顺利实现，生态文明建设取得丰硕成果，开创人与自然和谐共生新境界。同时这也意味着，新能源的发展需要加速前进。

构建新型电力体系

8月9日，联合国政府间气候变化专门委员会发布的最新报告指出，自19世纪以来，人类通过燃烧化石燃料获取能源，导致全球温度比工业化前的水平高出1.1℃，而在未来20年将继续升温，届时将比工业化前的水平高出1.5℃，世界各地极端天气出现将变得更加频繁和明显。

“过去十几年，我们一直在关注雾霾问题，至今也没有完全解决，从本源上看，这都是能源结构带来的问题。”在接受采访时，隆基氢能科技有限公司副总经理王英歌告诉记者，目前全球能源结构仍以化石为主，中国以煤炭为主，石油和天然气依赖进口，环境代价很高，由于气候变化是不可逆的，因此全球就这一点达成高度共识，主要国家和地区几乎都提出到本世纪中叶前后实现碳中和目标。

“要实现‘双碳’目标，过程会比较艰难，国外发达国家也遇到过各种困难和挑战。”PGO绿色能源生态合作组织专职副会长兼秘书长周元表示，在国内外多重因素的影响下，近期我国出现电力紧张局势，而目前光伏发电、风电的装机比例相对较低，再加之受间歇性特点、地区分布不平衡和成本因素影响，还难以担当重任。“今年‘双碳’目标和光伏平价上网，大家决心很强，但是目前的答卷不一定令人满意。光伏和风电装机容量预计比原来想象的要低很多，国内容量比预期大打折扣。10月17日，PGO近100家会员企业代表讨论了清洁能源行业面临的具体问题，整体来说，上身热、底下发凉、中间不通畅，有病。”周元认为，破解当前难题，必须考虑光伏、风电与传统能源的协调发展，还要考虑光伏、风电与储能、氢能相结合，构建以清洁能源为主体的新型电力体系。

《意见》中也明确提出，要构建以新能源为主体的新型电力系统，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力。“什么是以新能源为主体的新型电力系统？我认为要有两个概念，一要实现光伏和风电等可再生能源为主的电力结构；二要实现‘主体’，现在风光发电加起来才占我国发电量的10%左右，还有很大空间。”王英歌表示，构建以新能源为主体的新型电力系统需要跨过很多门槛，例如克服光伏和风电的间歇性，引入储能、氢能，实现电和储能、氢能的融合。

作为能源领域的先行者，华为一直致力于数字信息技术与光伏的跨界融合，助推光伏成为新型电力系统的主力电源。对此，华为数字能源中国区副总裁（智能光储领域）唐杰灵指出，构建以光伏新能源为主体的新型电力系统是碳中和的关键，光伏产业需要从三个方面进行创新：一是要将光伏系统打造成智能光伏发电机，加速推动光伏成为新型电力系统的主力能源；二是储能系统将分布在新型电力系统中的“发、输、配、用”各个环节，起到蓄水池和调节器、稳定器的作用，要保证电网的安全、稳定运行；三是光伏产业要与住建、消防等相关组织尽快把安全标准建立起来，包括屋顶光伏、储能系统的安全标准，保证人身、财产安全。

氢能潜力大但成本偏高

相比于其他清洁能源，推动实现“双碳”目标，王英歌更看好氢能的潜力。

“氢气是一种非常清洁的二次能源，燃烧产物只有水，如果能在工业、交通、建筑等领域推广使用，将会起到非常重要的作用。”以交通行业为例，他进一步解释道，“之前我们发展纯电动汽车，目前来看，在乘用车领域优势还是不错的，但在重型卡车方面，蓄电池能量密度还是太低，而氢能恰好能解决这一问题。目前我国正在研发氢燃料重型卡车，加满氢只需要几分钟，续航可达七八百公里，一旦规模投产，将在交通领域掀起一场深刻革命。”

“2023年以后，氢能在交通领域的应用将会大幅提高。这几年国家也在做相应规划，预计到2025年我国氢能源车保有量将达到10万辆，到2030年达到100万辆，届时，不管是公交车、大巴还是重卡、私家车，都会使用氢能源。”但同时周元也坦言，目前最大的问题就是加氢站比较少，“加氢站的布局非常重要，要与需求相匹配，此前中石化已经宣布在‘十四五’期间，将规划布局1000座加氢站或油氢合建站，这对我国氢能源汽车发展非常利好。”

但在受访专家们看来，要想充分发挥氢能的价值，工业领域是最理想的应用场景。

“工业领域碳排放最高，1吨钢铁冶炼过程中就能产生2吨左右的二氧化碳排放，这个问题不解决，将无法实现碳中和。”王英歌告诉《经济》杂志、经济网记者，长期以来，氢气在我国一直被视为工业气体，而非能源，现如今以立法的形式将其定义为能源，是一个非常重要的变化。再加上各地发展氢能的积极性也比较高，京津冀、山东、广东等地都出台了氢能产业规划，国家也在酝酿相关规划，未来氢能必将迎来快速发展。

成本，是氢能发展绕不过的制约因素。“目前可再生能源制氢成本依然偏高，其中可再生能源度电成本约占总成本的近80%。过去10年，光伏、风电的成本大幅下降，这种趋势将会继续下去，届时绿氢的制备成本也会随之下降。近期可以用弃风弃光弃水进行低成本制氢，长期来看，可再生能源制氢一定会成为现实。”在国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长卫昶看来，发展液氢也是降成本的主要途径之一。“现在美国新建的加氢站很多都是基于液氢的，而我国液氢的民用还没有开始，从全产业链来讲，尽管生产过程中液氢成本会更高，但是在运输和加注环节，成本则低很多，总体成本可以降低40%左右。”

“从设备角度来看，一方面要降低电解槽和成套设备的成本，最近10年电解槽成本已经下降了60%，未来还有进一步下降的空间。另一方面，要进一步提升技术领先性，现在1公斤电解水制氢大概需要50多度电，综合电耗有较大下降空间。在高煤价下，煤制氢的成本提高到16元-17元/公斤，如果在新疆等光照条件特别好的地方，可再生能源制氢也能够实现20元以下，相信在未来3年—5年，随着光伏和风电技术的进步，以及在政策的激励和加持下，绿氢将会发挥更大的价值。”王英歌说道。

产业链要平衡发展

自2005年进入新能源行业以来，周元最大的感受就是技术更新特别快，“以前是五年一变，后来是三年一变，现在是一年三变”。“这些年来，虽然行业经历了一些波折，但整体而言，企业家尤其是民营企业，对行业的技术研发都是前赴后继的，他们一旦认定了方向，便会一直坚持下去。”在周元看来，新能源行业的蓬勃发展离不开各方的通力协作，特别是“双碳”目标提出之后，很多央企、国企相继进入新能源行业，民企制造、国企投资、国家布局，三方合理分工，将有力推动市场发展。

从行业角度来讲，他建议，产业链之间一定要平衡发展，上下游彼此兼顾，不要因为某个环节有利就无序扩张。“近两年光伏产业比较热门，加上硅料涨价，导致企业哪个环节都想参与，一旦行业不景气，就会变成负担。本来有分工的时候，大家还能互相支撑一下，现在一家企业干到底，压力就会很大。”周元呼吁，企业一定要有社会责任感，不能只顾自己发展，上游要考虑下游的利益，左邻考虑右舍的发展，互相守信，协同发展。“当然每家企业都有压力，尤其是现在上市公司特别多，都希望利润高一些，但是也不能把别人的利润压低了。行业需要平衡发展，如今大家也开始慢慢重视这个问题了。”对此，周元也希望，国家能够出台相应规划，指导市场规模和产能，相关管理部门制定预警机制，当产能过剩时及时发出警告，避免行业内部恶性竞争。

与此同时，周元还强调，行业协会、联盟也要承担更多的责任。一方面，让企业家之间有个沟通机制，“谈谈行业发展、遇到的困难，哪怕是发发牢骚都没关系”；另一方面，要加强行业协会的研究能力，真正花大量时间去做行业调研。

大规模储能是减排必然路径

访国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长卫昶

卫昶

作为世界上最大的能源生产国和消费国，自我国明确提出“双碳”目标以来，施工图和路线图一直广受关注。继10月24日《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布之后，26日《2030年前碳达峰行动方案》也正式出台，并提出重点实施“碳达峰十大行动”，二者将共同构成贯穿我国碳达峰、碳中和两个阶段的顶层设计，在“1+N”政策体系中发挥统领作用。短短30年时间，如何实现从碳达峰到碳中和？这期间将面临哪些挑战和困难？为此，《经济》杂志、经济网记者专访了国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长卫昶。

《经济》：此前，我国表示将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。在您看来，要推动实现“双碳”目标，我们需要克服哪些困难？

卫昶：当前经济活动与二氧化碳排放紧密相关。从历史的角度看，大部分时间里，中国的二氧化碳排放量是相对较低的，但从2000年开始急剧升高，主要缘于经济的高速发展，2020年中国的二氧化碳排放总量大约为110亿吨，占全球二氧化碳排放量的30%，是美国的2倍，是欧盟的3倍，这也是去年我国提出双碳目标的原因之一。

这一目标的提出有其历史背景。2009年我国首先提出了二氧化碳强度的概念，要求大幅降低单位GDP的二氧化碳排放强度；2015年，习近平主席首次提出二氧化碳总量控制，“2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现”；直至去年正式提出双碳目标，是一个循序渐进的过程。

当然，中国实现碳中和也面临巨大挑战，主要有两个方面：一是时间跨度短，较之美国和欧盟，中国碳达峰与碳中和的时间间隔要短很多，欧盟在上世纪80年代就已经碳达峰了，到2050年实现碳中和间隔71年；美国是在2000年以后碳达峰的，有43年的时间实现碳中和；而中国是2030年碳达峰，到2060年只有30年的时间，时间短，挑战大；二是总量多，比如在发电行业，到2030年，美国约有4亿多吨的二氧化碳排放，欧盟不到3亿吨，而中国因为到2030年才碳达峰，所以碳排放量还在继续上升，预测到时总量会大很多。时间短、排放量大，对中国来讲非常有挑战，需要技术上的创新。

很显然，对于化石能源，不管是天然气、石油还是煤炭，最大的挑战就是二氧化碳。对于可再生能源或者低碳能源，最主要的挑战是可靠性和规模，比如风电，有风的时候有电，没风的时候就没有电；太阳能也是如此，有阳光的时候有电，晚上、阴雨天就没电；水电则受季节影响很大，夏季水多，冬季水少；核电作为低碳能源，在安全可靠方面依然存在着挑战；而地热应用还在开发的初期，规模很小；氢能的成本和规模目前来看也有挑战。

《经济》：开展低碳零碳负碳关键核心技术攻关，我们还应该在哪些方面进行突破创新？

卫昶：要实现双碳目标，技术创新是关键。对于任何技术创新都需要进行近期、中期和长期的部署，尽管真正的原始创新不确定性强，是很难精准规划的。

目前光伏、风电产业技术发展得已经非常好了，预计未来20年，新增的可装机容量绝大部分是可再生能源，其中大部分是光伏和风电。在这个过程中，光伏技术将从集中式向分布式到移动式发展，风电方面海上风电的发展会非常迅速，这样才能大幅提升可再生能源规模。这些都需要持续的技术创新。

还有一些产业正在起步，例如氢能，很多地方政府和企业已经开始在布局，但是要想真正使氢能规模化、实现低碳氢能，绿氢成本首先要降下来，另外液氢技术也要突破，才能实现产业链成本的大幅下降。这些也需要技术创新。

还有的技术时间轴可能会更长一点，比如CCUS（碳捕集、利用与封存），对于化石能源来说，最主要的就是二氧化碳的捕集、封存、利用，但是目前与真正的产业化、规模化还有很大的距离，需要真正的技术突破。

储能是解决可再生能源规模化发展的关键技术，只有储能解决了，可再生能源的不确定性才能得以解决，所以大规模储能是减排的必然路径。从储能形式来讲，目前抽水蓄能用得最多，电化学储能发展得最快，锂电池已被广泛运用到电动汽车领域，制氢也是储能的一种形式，正在被应用于氢燃料电池汽车。储能领域的技术创新正在得到广泛关注。

总结而言，第一，在双碳目标下，如果使用化石能源，二氧化碳捕集、封存和利用就是不可避免的，二氧化碳一定要能够实现低成本捕集利用。第二，可再生能源发展是大趋势，但是储能技术必须同步发展，才能真正推动可再生能源的发展。第三，储能有多种形式，氢能也是储能的一种，有很好的前景，氢能更多要关注绿氢、液氢。第四，不管是二氧化碳减排，还是储能、氢能，技术创新是关键，没有好的技术创新，产业链成本是下降不了的。

《经济》：目前二氧化碳利用的主要途径有哪些？前景如何？

卫昶：目前有些二氧化碳的利用相对比较成熟，比如将二氧化碳用作二次驱油，但是目前这种应用场景并不多。其次是以二氧化碳为原料生产化工品，比如制甲醇，但是依然存在着成本的挑战。另外，在规模上，通过二氧化碳转化消纳我国每年110亿吨的排放也挑战巨大。因此，在二氧化碳利用方面，我们需要多管齐下，一方面，提升自然碳汇，如加大植被，通过光合作用进行碳吸收；另一方面，大力推动经济可行的二氧化碳利用，比如驱油、化学转化或者其他应用；再就是二氧化碳的封存，这个技术本身是可以实现的，但低成本封存手段是关键。

风光发电就地消纳另辟蹊径

访浙江正泰新能源开发有限公司董事长、总裁陆川

陆川

“目前虽然清洁能源在我国的发电占比较低，但是装机规模很可观，尤其是光伏和风电，增长速度很快。”从一开始设备、市场“两头在外”到如今的世界领先，作为光伏产业发展的见证者和推动者，浙江正泰新能源开发有限公司董事长、总裁陆川感受颇深。“行业变化非常快，发展特别迅速，从成本角度来讲，现在的成本是10年前的1/10，参与的企业也越来越多，归根结底还是因为这个行业市场空间广阔，不断有机会产生。”在他看来，未来不管是制造还是应用，中国光伏仍将继续领跑全球，“特别是在碳达峰、碳中和目标提出之后，大家都充满信心”。

“源网荷储”全面提升

在9月7日试点启动的绿色电力交易中，浙江共有32家风光发电企业与30家电力用户参与首次交易，成交电量3.0075亿千瓦时，正泰新能源以售出电量4348万千瓦时排在浙江企业第3位、民营企业第1位，展现了民企主动拥抱低碳转型的积极态势。

“9月16日，国家发改委发布了《完善能源消费强度和总量双控制度方案》，提出‘能耗双控’的目标是要推动能源清洁低碳安全高效利用，倒逼产业结构、能源结构调整升级。在双控趋势下，新能源重点应用路径有哪些？”在陆川看来，工业能源消费、居民生活、交通运输仓储和邮政业、批发零售住宿和餐饮业、农林牧渔业、建筑业等都是重要领域。“其中，工业能源消费占比最大，但意外的是，畜牧业加工等一些行业虽然总能耗占比较低，能耗强度却非常高。因此，我们在新希望旗下的屠宰场进行了创新，鉴于牲畜屠宰、冷冻制品制作过程中，会有冷热交替浪费大量能源，我们研发了全过程的智能管理系统，把冷和热进行了很好的交互，如此一来，仅在能耗方面就为该厂家降低了100多万元的成本。”

然而，不管在哪个领域布局新能源，都普遍涉及一个问题——就地消纳。由于我国电力负荷基本在中东部，新能源发电资源则集中在西部，长期大规模、远距离地“西电东输”，必然会造成电力损耗。如何让中东部地区就地开发“风光”发电，实现就地消纳，至关重要。要解决这一难题，陆川认为，应该从四个方面进行提升——

一是“源”，即开发更多的电源点。“尤其是在中东部地区，可以考虑‘光伏+’模式，例如在一般农田上发展农光互补，在海涂上推动渔光互补，甚至在建筑屋顶和一些立面上都可以布设光伏组件，总结来说，就是利用有限的自然资源进行最大可能的光伏应用。”

二是“网”，即电网的快速响应。由于光伏、风电仍然存在间歇性问题，需要电网内多种能源交互、用户侧快速响应，进而使电网更加智能。“现阶段，并网更多的是成本问题，更重要的是体制机制问题。”陆川表示，由于国外电网相对比较分散，诸如欧洲等地的配电电价都是由市场决定的，而我国更多的是从保供保安全角度考虑。他认为，清洁能源接入量的增加，将倒逼电力市场化进程加速，“最近的电价市场化调整就是一个方面，煤价涨了，发电成本也涨了，相应的电价是否也需要做调整。西方国家在电力市场已经实现了监管和市场化并重，将来我国也要往这个方向发展”。

三是“荷”，即高载能的负荷。高载能不等于高排放，载能是指电的质量相对较好，比如一些较为稳定的电源点、连续生产性企业，其用电负荷是可以预测的，不会突然变大，也不会突然变小，既有利于做好保障，电网平衡的压力也会相对较小。陆川建议，在清洁能源非常发达的地区，特别是西部地区，能够引入更多的高载荷产业，同时也便于推动产业由东向西转移。

四是“储”，即多种形式的储能。陆川认为，由于清洁能源的一些客观欠缺，未来储能的应用场景将会越来越多，比如抽水蓄能、电化学储能、蓄热蓄冷等，应该多方面相结合，从源、网、荷、储全方位推动双碳目标的实现。

有标准才有话语权

新能源的竞争包含很多层面，除了产品、企业间的直接竞争，标准等无形竞争也非常激烈。

陆川告诉《经济》杂志、经济网记者，国际上很多行业和产品都是通过制定标准来实现保护的。就我国而言，他建议，一方面，企业要提高自身标准化程度，使产品更有质量，产业更加健康；另一方面，由于光伏和风电的制造业、应用场景大都在中国，要实现能源独立和安全，就必须制定自己的行业标准，并推动其在全球范围内应用，以增强国际话语权。

“目前来看，全球范围内很多通用的认证机构都是国外的，但被认证的大部分都是中国企业，目前国内认证机构已经跟国际接轨了，接下来，如何推动国内认证机构被国外企业接受，还需要做一些努力。”在陆川看来，标准最主要的在于适用性，“制定一个标准不难，关键是能让很多人使用。在这方面，浙江就做得非常好，其制定了一个‘品字标浙江制造’标准，不管是本省企业，还是外来投资者，首先要符合这个标准，以标准为导向，一视同仁，一致保护，这是引导我们企业和产业高标准、高质量发展的方向。”