中国工程院院士马洪琪报告题目是“水电的'双碳'作用”。
一、我国应对气候变化的目标和挑战
习近平主席承诺中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和;到 2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
我国发展起步晚,累计二氧化碳排放量为美国的1/2,但碳排放增长迅速,2020年全国碳排放超过100亿吨,占世界的28%,为世界上最大的碳排放国。2020年能源消费总量49.4亿吨标煤,其中化石能源占比高达85%,现有产能结构下,碳排放难以短期内达峰,距离2060年“零碳”目标有较大差距,挑战巨大,亟需把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局,开展一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。
二、水电在碳达峰和碳中和中的关键作用
实现“碳达峰”和“碳中和”的核心路径是“两增一降”。一是持续增加绿色能源供给量,满足持续增长的能源需求;二是持续提升生态汇碳等能力,增加森林面积和蓄积量;三是持续降低化石能源消费,进一步优化能源消费结构,控制高耗能、高碳排放行业新增产能,实施电能替代。水电作为绿色清洁能源,在我国实现双碳目标中扮演着独特作用。
我国水电技术可开发容量6.87亿KW,年发电量约3万亿KW·h。2020年水电装机3.7亿千瓦(含抽水蓄能3149万千瓦),发电量1.36万亿KW·h,相当于替代4.1亿吨标煤,减排10.5亿吨二氧化碳,效果十分显著。目前,我国水电开发率为49.3%,剩余水电开发潜力仍然巨大,仅雅鲁藏布江下游河段,装机约6000万KW,年电量3000亿KW·h,相当于3个三峡工程。
在全国碳减排形势严峻形势下,加快我国水、风、光等清洁能源开发是实现双碳目标的必备途径。风电、光伏等新能源是未来我国电力系统装机的主要增量,但风电、光伏具有随机性和间歇性,大规模上马对电网安全稳定、电能质量提出巨大挑战。水电调节性能良好,在新能源为主的电网中,水电运行方式,由电量为主、调节为辅逐渐转向量调并重或调主量辅的格局。因此,以水电为基础,统筹汇集风光新能源电力,实现源-网-荷-储一体化开发,可避免新能源单兵突进带来的系统风险。从这个意义上讲,水电开发对全国碳减排具有比本身电量更为至关重要的作用。
三、下一步水电开发的难点和重点