截止目前,人類總計爆發(fā)了兩次能源革命:第一次蒸汽機的發(fā)明,引發(fā)煤炭成為工業(yè)基礎。第二次是內燃機的發(fā)明,石油和天然氣成為工業(yè)血液。
當前中國提出“碳中和”計劃,將逐步淘汰化石能源,而風能、太陽能、生物質能和氫能等綠色能源,成為未來主要能源,從而引發(fā)第三次能源革命。
在實現(xiàn)“碳中和”目標的征途中,中國能源領域將發(fā)生以下革命性的變化,從而徹底改變我國工業(yè)和社會用能生態(tài)。
一、風電、光伏+儲能取代煤電
隨著投建成本的下降,風電和光伏已經具備取代煤電的實力,在2030年實現(xiàn)“碳達峰”后,風電、光伏+儲能模式,將成為我國電力的主要供應來源。
到2060年實現(xiàn)“碳中和”后,隨著風電、光伏和儲能技術的不斷創(chuàng)新,煤電或將被徹底淘汰,中國進入完全的綠電時代。
二、生物質能成為主要的綠色熱源
盡管風電和光伏在發(fā)電領域已經確立了主力軍的地位,但是在工業(yè)生產用氣和居民供暖上,風電和光伏發(fā)揮的作用非常有限。
生物質供熱是世界唯一的綠色環(huán)保且可再生的能源供熱,以熱電聯(lián)產為模式的生物質熱電,將取代煤電成為主要的綠色熱源和電網(wǎng)調峰的力量。
三、氫能將成為壓艙石能源
氫能的普遍性和高熱值性及可儲性,使其在發(fā)電、供熱、動力交通、燃料電池等領域,可完全取代煤、石油和天然氣,成為未來的超級能源。
受制自然條件的約束,風、光和生物質并不能像煤、石油和天然氣一樣成為基礎能源,而氫能將成為我國能源安全保障的壓艙石。
四、智慧電網(wǎng)取代大電網(wǎng)
我國將構建新的可再生能源電力系統(tǒng),對現(xiàn)有電網(wǎng)進行智能化改造,實現(xiàn)風電和光伏的完全消納、穩(wěn)定傳輸和數(shù)字化監(jiān)控。
新型智慧電網(wǎng),容許各種不同發(fā)電形式的接入。它既可以實現(xiàn)大電網(wǎng)超遠距離傳輸,也可以實現(xiàn)分布式電源就近供電。
五、能源革命改變社會生態(tài)
未來我國將建立以可再生能源為基礎的綠色供能體系,化石能源將作為補充能源。工業(yè)和社會用能是綠電和綠熱,出行則是電動車和氫能汽車。
智能化、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化的進步,能源革命將引發(fā)綠色、智慧能源時代到來,將成為第四次工業(yè)革命的支撐,從而改變整個工業(yè)和社會生態(tài)。
結語:
雖然我們可以預判實現(xiàn)“碳中和”目標,將引發(fā)能源革命,但是未來是以風電、光伏+儲能為主,還是以氫能、生物質能為壓艙石還有待實踐檢驗。
革命總是要付出成本的。筆者認為氫能、生物質能革命成本最低,因為它們只需要進行技術革新,而不需要改變當前的供能基礎設施。風電、光伏,可作為補充性能源。