什么是碳中和：

碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過(guò)植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

我國(guó)確定碳中和目標(biāo)：

2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值

2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和

對(duì)此，實(shí)現(xiàn)碳中和需新增投資約138萬(wàn)億元、碳中和撬動(dòng)70萬(wàn)億綠色基礎(chǔ)設(shè)施投資等聲音不絕于耳。可以預(yù)見(jiàn)的是，碳中和將開啟百萬(wàn)億左右的市場(chǎng)。

“碳中和”與電力行業(yè)的關(guān)系

分行業(yè)來(lái)看，電力行業(yè)碳排放量最多，占比達(dá)41%；其次是建筑和工業(yè)，占比31%；交通行業(yè)占比28%。

降碳的首要措施是提能效、降能耗，把上述領(lǐng)域的總能源消耗降下來(lái)，特別是要抑制不合理需求。

”中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)杜祥琬強(qiáng)調(diào)，數(shù)字化技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和調(diào)峰技術(shù)可以把非化石能源變成穩(wěn)定輸出的優(yōu)質(zhì)電源，將在實(shí)現(xiàn)能源替代、降低化石能源比例的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

煤電何去何從？

煤炭是碳排放強(qiáng)度最大的化石能源。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，煤電產(chǎn)生的二氧化碳排放占全國(guó)總排放量的43%，是未來(lái)減碳的最大主體。

在碳中和目標(biāo)下，煤電未來(lái)的定位應(yīng)該是，總量逐步減少，功能向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。煤電裝機(jī)2025年達(dá)峰11億千瓦后，逐步減少至2035年9.1億千瓦、2050年4億千瓦左右。煤電將主要發(fā)揮輔助服務(wù)、保障靈活性和可靠性等作用。

承擔(dān)替代“煤油氣發(fā)電”第一重任的是“風(fēng)光儲(chǔ)電力”?

在水能、核能、光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)等電力能源供給中，我們認(rèn)為“風(fēng)光儲(chǔ)電力”是替代“煤油氣發(fā)電”的核心力量。而水能、核能、生物質(zhì)等能源在未來(lái)40年內(nèi)較難成為替代化石能源的主力。

之所以下此定論，主要是從能源的九大特征來(lái)看。所謂能源的九大特征是指：充足性、清潔性、獨(dú)立性、和平性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間可移動(dòng)性、空間可移動(dòng)性、能量密集性。一種能源形式要想成為未來(lái)100年人類的第一大主力能源，必須要解決的問(wèn)題是：

(1)在以上九大屬性中沒(méi)有不可解決的致命缺陷項(xiàng)。

(2)在九大屬性上，綜合而言超過(guò)石油、煤炭、天然氣等化石能源發(fā)電。

(3)有一個(gè)強(qiáng)大的國(guó)家支持、主導(dǎo)該能源的發(fā)展。

1.為什么不是水電與核電?

其中，從充足性的角度而言，陸地水資源的利用在全球看來(lái)已經(jīng)發(fā)展得較為充分?？梢源笠?guī)模開發(fā)的水資源已經(jīng)越來(lái)越少，而面臨人類未來(lái)40年從27萬(wàn)億度用電量增長(zhǎng)至90萬(wàn)億度用電量(假設(shè)年均3%，對(duì)應(yīng)100億人口人均9000度電)，水能在供給量上擔(dān)當(dāng)不起“第一主力能源”的重任。

從安全性的角度看，核電生產(chǎn)在嚴(yán)格按照規(guī)章流程操作、在不出現(xiàn)大級(jí)別地震海嘯的情況下是較為安全的。但是，誰(shuí)又能100%的保證小概率事件一定不發(fā)生呢?因此，從2011年日本福島核事故以后，出于對(duì)人民生命的尊重與保護(hù)，核電行業(yè)在各國(guó)的發(fā)展都出現(xiàn)了減緩甚至是倒退。在疫情面前，中國(guó)帶頭踐行“人民至上、生命至上理念”;在能源利用這一重要問(wèn)題上，更應(yīng)如此。因此，若要大規(guī)模發(fā)展核電并將核電作為替代石油、煤炭、天然氣的人類第一主力能源，從安全的角度看，似乎與當(dāng)今世界的潮流與趨勢(shì)并不符合。

基于上述兩方面，水電和核電分別在其充足性、安全性上的缺陷導(dǎo)致其“一票否決”，不能成為來(lái)為100年的人類第一大主力能源。

2.風(fēng)光電力是否有致命性的缺陷?

相比水電、核電，風(fēng)光電力的主要缺陷是：經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間可移動(dòng)性、能量密集性。(注：所有的電力能源都在空間可移動(dòng)性上較弱，在電力供給結(jié)構(gòu)討論中，不討論此問(wèn)題。)

從經(jīng)濟(jì)性的角度看，經(jīng)過(guò)過(guò)去二十年來(lái)的快速技術(shù)進(jìn)步與降本，當(dāng)前風(fēng)光電力已經(jīng)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了“不考慮電力約束補(bǔ)償”前提下的平價(jià)上網(wǎng)。光伏、風(fēng)電的度電成本在全球不同輻照度、不同化石能源價(jià)格的地區(qū)，陸續(xù)低于火電。

時(shí)間可移動(dòng)性是在未來(lái)5-10年內(nèi)，風(fēng)光電力需要著重去解決的方向。解決的方法就是發(fā)展儲(chǔ)能。當(dāng)“風(fēng)光儲(chǔ)”電力的經(jīng)濟(jì)性低于0.37元/kWh的度電售價(jià)，我們認(rèn)為，風(fēng)光電力就已經(jīng)具備了“滿足時(shí)間可移動(dòng)條件下的經(jīng)濟(jì)性”。SOLARZOOM新能源智庫(kù)認(rèn)為，風(fēng)光電力要“100%增量替代”化石能源發(fā)電，要做到“發(fā)電裝機(jī)保有量：儲(chǔ)能裝機(jī)保有量≈1W：1-2Wh”的比例;風(fēng)光電力要“100%存量替代”化石能源發(fā)電，要做到“發(fā)電裝機(jī)保有量：儲(chǔ)能裝機(jī)保有量≥5Wh”的比例。換言之，“一個(gè)1W光伏+5Wh儲(chǔ)能的發(fā)電系統(tǒng)，若能做到6元/單位以下，每W發(fā)電量能在單面PERC組件的基礎(chǔ)上提升20%，同時(shí)電站投資的要求IRR低于4.5%”，這三大條件同時(shí)成立的情況下，全球?qū)?shí)現(xiàn)光儲(chǔ)電力“經(jīng)電力約束補(bǔ)償”后的具備時(shí)間可移動(dòng)特征的平價(jià)上網(wǎng)。當(dāng)前的水平，距離這個(gè)要求還有大約5-10年左右的差距。

從能量密集性的角度看，風(fēng)電光伏的能量密度雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化石能源，但畢竟占地還是比較有限的。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，1平方公里實(shí)施100MW光伏項(xiàng)目是完全沒(méi)有問(wèn)題的，而風(fēng)電的能量密度至少是光伏的3倍以上。未來(lái)，隨著疊層電池的發(fā)展，每平方公里的光伏裝機(jī)量一定是不斷提升。若以平均的200MW/平方公里來(lái)測(cè)算，為了滿足2060年風(fēng)光儲(chǔ)電力100%替代石油、煤炭、天然氣發(fā)電，要實(shí)現(xiàn)大約57000GW的全球裝機(jī)保有量，其占地面積將近30萬(wàn)平方公里，占到地球陸地面積1.5億平方公里的比例約為0.2%。我們知道，光伏和風(fēng)電對(duì)于土地地質(zhì)的要求是極低的，在一個(gè)城市周邊200-300公里內(nèi)的任何戈壁、荒漠、閑置土地都可以實(shí)施光伏，而在高壓條件下200-300公里輸電的成本不足電力生產(chǎn)成本的10%。因此，能量密集性這一缺陷完全不能構(gòu)成阻礙光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的致命性缺陷。

有了儲(chǔ)能的配合且達(dá)到風(fēng)光儲(chǔ)電力平價(jià)后，風(fēng)光電力相比其他電力能源，將沒(méi)有致命性的缺陷(第一個(gè)條件滿足)。而相比石油、煤炭、天然氣在其他非電力場(chǎng)景下(比如，移動(dòng)用能設(shè)施場(chǎng)景)的應(yīng)用，還存在“空間可移動(dòng)性不足”的缺陷。這就需要電池技術(shù)+充電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建來(lái)加以彌補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)電能替代。在這里，由于我們討論的是發(fā)電側(cè)，故而不做展開。

3.風(fēng)光儲(chǔ)電力的優(yōu)勢(shì)?

風(fēng)光儲(chǔ)電力的優(yōu)勢(shì)在于：充足性、清潔性、獨(dú)立性、和平性。

充足性的角度上文已經(jīng)計(jì)算，30萬(wàn)平方公里的陸地可以滿足人類未來(lái)40年的用能量增長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)風(fēng)電+光伏合計(jì)57000GW保有量)。清潔性的方面也無(wú)需過(guò)多論證。下面重點(diǎn)討論獨(dú)立性與和平性兩大優(yōu)勢(shì)。

獨(dú)立性：我們知道，光伏和風(fēng)電的燃料是取之不盡、用之不竭的自然資源，燃料成本為0。從全世界各國(guó)的范圍內(nèi)，只要有土地、輻照資源不低于800小時(shí)的國(guó)家，就能利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立。而當(dāng)今世界，能夠在石油、天然氣上實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立的國(guó)家，則只有少數(shù)。因此，風(fēng)光儲(chǔ)電力的大規(guī)模推廣，能夠在全世界范圍內(nèi)，提升各國(guó)的能源獨(dú)立性——“弱式獨(dú)立性”。而對(duì)于中國(guó)而言，發(fā)展風(fēng)光儲(chǔ)電力，還能實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)勢(shì)獨(dú)立性”——發(fā)電獨(dú)立+裝備生產(chǎn)的獨(dú)立甚至是出口。因此，風(fēng)光儲(chǔ)電力在當(dāng)下我們強(qiáng)調(diào)“國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)外雙循環(huán)”的形勢(shì)下，顯得格外的“切題”。

和平性：人類范圍內(nèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)，常源自于資源的掠奪、民族和宗教的沖突、價(jià)值形態(tài)和發(fā)展模式的分歧、世界領(lǐng)導(dǎo)力的爭(zhēng)奪，等等。其中，資源的掠奪是排在首位的。當(dāng)全人類普遍采用風(fēng)光儲(chǔ)電力而實(shí)現(xiàn)各國(guó)的能源弱式獨(dú)立性，那么全世界各國(guó)將不再會(huì)因?yàn)閷?duì)石油和天然氣的爭(zhēng)奪再發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)。這對(duì)于世界各國(guó)而言，將大幅提升和平性。

因此，SOLARZOOM新能源智庫(kù)堅(jiān)定的認(rèn)為：風(fēng)光儲(chǔ)電力，在政治層面上，高度吻合并積極響應(yīng)了國(guó)家“一帶一路”建設(shè)、人類命運(yùn)共同體構(gòu)筑、“國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)外雙循環(huán)”建設(shè)的大政方針。

4.生物質(zhì)發(fā)電呢?

目前看來(lái)，生物質(zhì)發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展受制于以下因素：

(1)生物質(zhì)發(fā)電的燃料來(lái)源是農(nóng)林廢棄物、生活垃圾等，在人口數(shù)量一定的情況下，人均用電量增長(zhǎng)是指數(shù)性的(雖然每年只有2%不到)，而人均農(nóng)林廢棄物、生活垃圾等的增速較難跟上人均用能量的長(zhǎng)期增長(zhǎng)速度。由此，生物質(zhì)發(fā)電在長(zhǎng)期充足性上存在問(wèn)題。

(2)生物質(zhì)發(fā)電的成本受制于農(nóng)林廢棄物的收購(gòu)成本和生活垃圾的回收、運(yùn)輸成本，大幅降本的難度較大。在當(dāng)前，生物質(zhì)發(fā)電成本高于燃煤發(fā)電成本，故而其經(jīng)濟(jì)性較難提升。

5.為什么“風(fēng)光儲(chǔ)電力”的綜合特性有望超過(guò)“煤油氣發(fā)電”?

當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上，風(fēng)光電力在充足性、清潔性、獨(dú)立性、和平性上全面勝出石油、煤炭、天然氣發(fā)電。

在安全性、經(jīng)濟(jì)性(不考慮補(bǔ)償時(shí)間可移動(dòng)性)、空間可移動(dòng)性上，風(fēng)光電力與煤油氣發(fā)電相當(dāng)。

在沒(méi)有儲(chǔ)能配套的情況下，風(fēng)光電力的時(shí)間可移動(dòng)性劣于煤油氣發(fā)電;在有儲(chǔ)能充足配套的情況下，風(fēng)光電力的時(shí)間可移動(dòng)性與煤油氣發(fā)電相當(dāng)甚至更優(yōu)(煤炭發(fā)電存在最小出力問(wèn)題，但風(fēng)光儲(chǔ)可以降至0甚至是負(fù)數(shù))，但經(jīng)濟(jì)性則暫且(指2020年)不足。

在能量密集性的角度，風(fēng)光電力顯著劣于煤油氣發(fā)電，但這并不構(gòu)成致命性缺陷。

綜上所述，如果風(fēng)光儲(chǔ)電力的綜合降本進(jìn)一步推進(jìn)，導(dǎo)致風(fēng)光儲(chǔ)電力在經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間可移動(dòng)性上全面勝出石油、煤炭、天然氣發(fā)電，則風(fēng)光儲(chǔ)電力將在能源的九大屬性上綜合勝出化石能源發(fā)電。

而可以計(jì)算的是，1W：5Wh的風(fēng)光儲(chǔ)電力的綜合度電售價(jià)有望在5-10年后全面勝出化石能源發(fā)電。屆時(shí)，我們認(rèn)為風(fēng)光儲(chǔ)電力全面替代煤油氣發(fā)電的歷史進(jìn)程的第二個(gè)條件得到滿足。

6.“風(fēng)光儲(chǔ)電力”發(fā)展背后的強(qiáng)大國(guó)家是誰(shuí)?

顯然，中國(guó)便是“風(fēng)光儲(chǔ)電力”發(fā)展背后最強(qiáng)大的支持者。

我們知道，中國(guó)光伏制造業(yè)在全球享有80%以上的市場(chǎng)份額，而磷酸鐵鋰儲(chǔ)能則是中國(guó)所特有的技術(shù)路線。因此，發(fā)展“風(fēng)光儲(chǔ)電力”的最大受益國(guó)自然是中國(guó)。這論證了中國(guó)發(fā)展風(fēng)光儲(chǔ)電力可以大幅提升國(guó)家綜合實(shí)力的“充分性”。

中國(guó)當(dāng)前在石油、天然氣等關(guān)鍵性能源項(xiàng)下的進(jìn)口依賴度較高，近期國(guó)家又提出“國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)”的要求，基于這兩點(diǎn)，中國(guó)必須發(fā)展低成本的“風(fēng)光儲(chǔ)電力”。這論證了中國(guó)發(fā)展風(fēng)光儲(chǔ)電力的必要性。

當(dāng)今中國(guó)，不僅是全球第二大經(jīng)濟(jì)體，而且以“一帶一路”建設(shè)與人類命運(yùn)共同體構(gòu)筑的倡議為全世界提供了一個(gè)切實(shí)可行的發(fā)展思路，在世界范圍內(nèi)也已經(jīng)越來(lái)越多的承擔(dān)起了全球領(lǐng)導(dǎo)者的責(zé)任與義務(wù)?？梢哉f(shuō)，中國(guó)的強(qiáng)大與擔(dān)當(dāng)，全世界有目共睹。特別是，自2020年新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，中國(guó)在沒(méi)有任何參照系的情況下，以最高的效率抗擊疫情、保全人民生命，并為全球共同抗擊疫情做出了卓著的貢獻(xiàn)。中國(guó)的治理能力和發(fā)展理念，已經(jīng)得到越來(lái)越多國(guó)家的認(rèn)同。本次領(lǐng)導(dǎo)人提出“2060碳中和”的背景，也正是中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上倡議踐行和平、發(fā)展、公平、正義、民主、自由的全人類共同價(jià)值。

新能源智庫(kù)認(rèn)為：風(fēng)光儲(chǔ)電力在全世界范圍內(nèi)大規(guī)模發(fā)展的最大受益者是中國(guó)，中國(guó)要實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立性和“國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)外雙循環(huán)”必須要依靠風(fēng)光儲(chǔ)電力，中國(guó)在全世界范圍內(nèi)不僅有強(qiáng)大的國(guó)力還正逐步獲得國(guó)際社會(huì)的認(rèn)同?；谏鲜鋈c(diǎn)，成就了風(fēng)光儲(chǔ)電力要成為未來(lái)的人類第一大主力能源的第三個(gè)重要條件——有一個(gè)強(qiáng)大的國(guó)家支持、主導(dǎo)該能源的發(fā)展。