吕锡嘉：双碳政策下发电行业的高质量发展之路

编者按：2021年7月8日，以“碳中和与未来能源”为主题的“第三届未来能源大会”在北京召开，本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上，国家电投集团中央研究院碳中和技术中心资深总监吕锡嘉发表了“双碳政策下发电行业的高质量发展之路”的主旨演讲。

以下内容根据大会演讲实录进行整理。

吕锡嘉：各位嘉宾下午好！非常荣幸今天能够受主办方邀约，能够在电力投资集团，在五大发电，站在我们的角度上分析和分享一下“双碳”政策对于发电行业的影响和发电行业的转型之路。

今天我的报告大概分成三个部分：

第一部分，国内碳排放的形势分析。

第二部分，未来能源发展趋势和我国能源战略转型，特别是聚焦在发电行业。

第三部分，“双碳”目标下，国家电投集团，包括研究院，发展路径规划。

习近平总书记在75届联合国大会一般性辩论，承诺我们要“碳达峰碳中和”，过去几个月，习主席在各个场合各个会议上都密集提出我们中国作为负责任大国，要“碳达峰碳中和”，做出这样的承诺就要做出这样的实践行动。在这样一个大背景下，各个行业现在都在积极探索和探讨“双碳”背景下的一些能源转型和对于我们企业行业意味着什么。国内碳排放形势实现碳中和大概有四个阶段：

第一阶段，碳达峰阶段，碳达峰不是攀高峰，我们是希望能够在2030年之前从高碳经济能够转到低碳经济，能够在2035年时非化石能源电力占大概总电量的50%，非化石能源占一次能源消费比重约25%。我们希望能够在碳达峰第一个时间节点上，在2030年完成。第二个，碳达峰总量能够越低越好。

第二阶段，2030年-2040年，碳排放要大幅度下降，基本上实现低碳产业经济社会体系。

第三阶段，2040年-2050年，主要产业特别是能源碳排放能够趋降于零，特别是电力行业，希望实现净零排放。

最后实现要实现碳中和，不光是电力行业，包括所有零碳产业，零碳经济，零碳社会和零碳国家。

在这样一个“双碳”背景下，“碳达峰碳中和”对于能源行业的影响主要归结于两个转变和两个加快。两个转变，从煤电一家独大向清洁能源为主体的转变，未来的十年，清洁能源占比一定会大大提高，煤电要慢慢退出作为电力主体的角色。第二，从化石能源为主导向电为中心转变，以电为中心转变能源消费方式，加快电能替代，发展电制燃料产业，提升能源消费品质和安全保障能力。加快科技创新引领驱动产业发展，技术创新层面上，我们同样要加快全国碳市场和电力市场的建设，“碳达峰碳中和”之路非常艰巨，未来我们不论是做CCUS，不论是做氢能储能，未来很长一段时间都是高投入低回收的阶段，因为技术的更新换代，技术产业链的成熟，需要的是碳市场，包括国家政策、金融市场的完善，能够促进企业的技术更新换代。

未来能源发展趋势，多元化、低碳化、分散化、数字化和全球化。具体落实到大概七个层面：

1、碳排放成为能源产业发展的重大约束，全球127个国家已制定碳中和目标或愿景，基本上碳中和时间节点都在2050年左右。

2、清洁能源占比不断上升。预计2025年中国清洁电力装机将达到50%以上，2030年将达到60%以上。

3、清洁能源经济性不断提高。根据IEA预测，全球光伏光热发电、海、陆风电成本均将下降30%-82%左右。

4、电气化进程能够逐步加快。

5、分布式能源占比会增高，我们提倡的综合智慧能源，分布式能源的设计。据统计，近年来，世界新增发电装机容量的25%-30%是为分布式能源，2020年中国分布式光伏新增装机已经超过30%。

6、数字化进程要不断增速，与智能化技术深度融合，利用大数据、AI区块链等实现多能协同。

7、能源企业的边界逐步趋同，过去传统能源企业包括化工，包括电力，包括石油，包括钢铁，包括水泥，属于垂直式的发展，大家自己做好自己的事情就可以了。在“双碳”背景下，各个行业未来在横向协同，在系统创新整合这块，会有很大的发展，连接各个企业行业的桥梁是什么呢？就是碳捕捉低碳化路径的发展，比如说我们需要能够做到终端电气化，通过电能替代方式，帮助别的行业能够降碳。所以我国能源转型要从传统能源体系，以供给为核心向现代能源体系以需求为主导，清洁化、市场化、智能高效、多能协同的这个方向去转型发展。

听了很多专家包括院士的报告，包括国内国际的各个学术机构，都会做很多未来清洁能源煤电等等装机的预测和模型预测，每个预测百分比可能是不一样的，但是一个大的结论，未来从2025年-2030年，2050-2060年，煤电装机一定大幅下降，清洁能源一定大幅提升，我非常同意鲁所长刚才说的。未来的“碳达峰碳中和”有两个大的体系，一个是可再生能源对储能的发展，一个是化石能源对CCUS的发展，这两条路都要同时往前走，而不能偏颇。如果说储能未来技术革新突破了，能够让储能的技术整个经济性大幅增长，也能大幅上储能。CCUS整个技术不光是要配煤电，同样配钢铁、水泥等等行业的低碳化。

举一个简单的例子。2020年，中国水泥行业碳排放大概是15亿吨，占中国所有碳排放量的14%，水泥行业的碳排放当中70%左右是石灰石碳酸钙烧石所产生的二氧化碳，如果要做到社会成体系的碳中和和低碳发展，光靠电能替代，光靠氢能替代，是无法实现水泥行业这个碳排放大户的低碳发展。所以CCUS技术未来一定是需要能够大力推动，不光是在咱们的电力行业，不光是在咱们的钢铁行业，特别是在水泥行业，这个技术的成熟，这个产业的完善，能够反哺到电力行业，能够让煤炭，包括天然气、化石能源发电能有一个最终的出路。

机遇和挑战大家已经说很多了，我不会花太多时间说这块。

机遇，电力行业低碳发展的目标非常明晰，投资规模也会不断增加，在“双碳”背景下，碳市场将为电力行业低碳化发展发挥更加重要的基础性作用。CCUS等减排技术发展从国内到国际都是在往前推动的。挑战同样，我们是煤电大国，煤电装机快速增长时代正式宣告结束，智能电网长期安全与稳定运行压力增大，因为我们清洁能源占比不断提高对电网冲击，如何能够解决这个问题。CCUS等减排技术现在还不具备技术的成熟度还没那么高，技术成熟度相对来说在5-6和6-7，投资成本非常大，而且需要全产业链都配套，不光是捕捉，包括二氧化碳运输、储存、消纳等等全产业链配套成熟，才能让这样的技术真正在产业化做到发展，所以这块还有巨大的挑战。

接下来我主要介绍一下国家电力投资集团在“双碳”背景下的战略规划等等。国家电投是五大发电集团之一，国家电投集团也是第一个宣布2023年碳达峰的电力企业，国家电投集团装机清洁能源占比是56.7%，相对于别的发电集团来说，碳达峰压力会小一些，我们风电装机全球第二，光伏装机全球第一，有17家企业是百分之百为清洁能源，为零排放的企业。在“双碳”背景下，集团也密集做出“双碳”发展战略以及“双碳”发展的行动，包括在低碳负碳技术的研发布局，加强碳资产管理，加强绿色低碳转型，推动市场化改革，加快能源数字化以及交通工业领域电气化等等。集团在发展战略部署以后，也密集的有“双碳”这些行动，加快新能源项目的开发和建设，加快分布式能源微电网的发展和创新，积极开拓配电网以及用户侧的功能业务，加强存量项目的提质增效，加快数字化转型，深度挖掘绿色的价值，促进电碳耦合。

国家电投集团中央研究院碳中和技术中心，承接国家电投集团的科技创新平台、战略支持机构和高层次的具体平台，我们是帮助国家电投集团能够在“双碳”背景下，帮集团公司制定战略规划，包括孵化和培育新的低碳技术，能够给集团在战略先导上提供支撑的一个地位。

简单介绍一下国家电投的中央研究院。前身是国核研究院和中电投研究院成立以后的合并，2015年9月15号正式宣布中央研究院正式成立。在国家电投的定位属于先导层，国家电投以中央研究院为牵引，开展前沿技术关键共性技术研究和商业化孵化，能够支撑集团的产业创新。在很多清洁能源技术都做了布局，也做了很多清洁能源技术的研发与孵化，概括一下，包括其中四代铅冷堆的研发，氢燃料电池关键技术参数达到国际先进水平，包括高效光伏电池，大型储能系统，永磁传动技术等等，这些清洁能源技术我们都做了很深入研究，很多技术已经到了商业孵化的阶段。在集团的号召和国家号召下，国家电投中央研究院成立了碳中和技术中心，我们的使命和定位是服务于集团，服务于国家，能够尽快完成“双碳”目标，能够帮助集团制定战略，孵化培育低碳的技术。

未来主要有三块业务布局：第一，希望能够打造成高端智库，展开前沿战略研究，包括碳市场的政策分析，包括碳金融资产管理的研究分析，建言献策。第二，碳中和路径规划等咨询服务，我们希望能够建立碳中和技术的技术数据库，并且同时在开发和研发结合碳中和的能源规划平台，能够帮助各行各业政府企业园区，根据他们的行业特征，根据他们的需求侧、供给侧的数据，能够制定契合量身定做的碳中和路径规划。第三，既然是技术中心，我们必须做前沿碳中和技术的研发、开拓和孵化。

在经济政策战略研究方面，包括清华北大，包括中科院，也都在做这块的政策战略研究，我相信我们国家电投中央研究院从发电企业的角度也能够结合国家的经济政策建言献策，因为未来得很长一段时间，碳中和技术孵化和培育不光是企业自身要做的事情，也需要有国家的政策导向，各种碳金融产品，包括碳市场的健全和建立，在资本的推动下，帮助企业能够快速地推进低碳技术的研发和孵化。所以在前期会有很多的投资低回报时期，需要国家的政策支撑，也需要金融产品和资本市场的参与，能够共同推动技术的进步。

碳中和路径规划咨询与研究。第一，要建立真正的低碳技术数据库，在不同的低碳技术门类能够真正搜寻到国际国内这些好的低碳技术，不论它是成熟的，不论它是不成熟的，能够帮助企业做到碳排放的核算，能够切实的设定碳中和的目标和路径的规划。这个路径规划不是一个单一维度的以降碳为唯一的衡量标准的规划，必须结合到技术的成熟度，什么时候能推什么技术，什么样的技术能够推到什么样的企业行业，而且要做出技术和经济性评价，我们不能不顾成本的做降碳目标，是要结合企业，结合行业，要有一个经济性的评价模型。所以这样一个路径规划应该是多维度的路径规划，而且是一个切实可行的路径规划。

最后一个，碳中和技术中心希望能布局的一些碳中和技术。CCUS技术一定是未来要重点突破的一个技术门类，包括二氧化碳捕集，包括二氧化碳的利用等等。在这我要重点突出一下，现在二氧化碳补集，因为我过去十多年都在做二氧化碳捕集CCUS技术，大部分研究，包括现在的中试，都是在做燃烧后捕集技术，过去这些年，包括在欧美，在倡导空气捕捉的技术，能够从空气直接捕捉二氧化碳，空气二氧化碳浓度只有400个PPM，非常低，成本非常高，但是在各个经济性模型当中，包括政府间IPCC模型，建立了各种模型，我们和他们一起合作的。如果说真正能达到1.5℃或2℃的目标可行路径，最终是需要能够配到一个负碳技术，才能真正达到碳中和。负碳技术包括空气捕捉，包括生物质加CCS，包括森林碳汇等等。空气捕捉，集中式捕捉还有一个优势在哪呢？比较灵活，不需要有烟囱的地方，而且可以做一个分布式的二氧化碳捕捉和就地消纳，这样的话能够对后端二氧化碳输送和消纳这块的压力承压性比较小，所以有一个灵活布局的特征。这样一个技术是前期先进技术的培育与布局。二氧化碳利用技术包括二氧化碳加氢能够变成液态燃料的甲醇，包括二氧化碳植物消纳，包括二氧化碳的固化，包括驱油、封存等等这些技术布局。第三是低碳能源转化技术，包括氢能技术，包括低碳能源将化石燃料变成清洁的、蓝氢的这些技术这些路线。

最终我想通过这样一个图去强调一下，各个研究机构，包括麻省理工、IPCC等等研究机构，做过很多帮助“碳达峰碳中和”，实现1.5、2℃目标路径的规划，不管怎么设计各种情景，各种路径规划，最终得到的结论是什么呢？为了实现“碳达峰碳中和”，必须多种路径一起往前走，包括CCUS的技术，包括氢能储能的技术，包括可再生能源的技术，生物质的技术，负碳的技术，森林碳汇的技术，大数据、人工智能技术。所以一个综合的能源技术的研发和解决方案才能够真正帮助我们的国家、我们的社会达到“碳达峰碳中和”的技术目标。

我今天的报告就到这，感谢大家！