党的二十届三中全会就加快经济社会发展全面绿色转型做出部署,明确提出“加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施”,为我国新型能源体系建设指明了前进方向、提供了根本遵循。新型能源体系是以清洁能源为供给主体,以新型电力系统为重要依托,以保障能源安全和经济社会发展需求为基本前提,以绿色低碳转型为根本方向,为适应能源领域“碳达峰碳中和”新发展要求而提出的新一代能源体系,旨在为经济社会高质量发展注入新动能,为如期实现“双碳”目标提供新引擎、满足人民群众对美好生活用能的新期待。

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12月8日,在位于广西梧州市蒙山县新圩镇四联村屯巴山上的“茶光互补”光伏发电站,夕阳将太阳能光伏板映照得蔚为壮观。图/中经视觉黄胜林 摄

现状目标

全球能源转型正呈现全面提速趋势,将持续向更加公平、安全和可持续发展的方向转型。据《2024年世界能源统计年鉴》数据显示,可再生能源占一次能源消费总量的比重达到14.6%。其中,瑞典、丹麦、芬兰、瑞士和法国是能源转型指数排行前5的国家。与此同时,中国在能源转型方面进步明显,这可归因于清洁能源份额提升和电网可靠性提高。近些年,在能源安全新战略指引下,我国在清洁能源领域取得了重大突破,包括太阳能发电、风力发电、特大型水力发电、先进核电、清洁高效火力发电、新能源汽车与电网互动等领域,增加了可再生能源装机容量和清洁技术产能,使清洁能源发展进入快车道。2023年底,非化石能源发电装机超过火电,达15亿千瓦。据国家统计局数据,2023年,我国水电发电量12858.5亿千瓦时,核电发电量4347.2亿千瓦时,风电发电量8858.7亿千瓦时,太阳能发电量5841.5亿千瓦时,可再生能源年发电量总计约3万亿千瓦时,约占全社会用电量的三分之一,其中风电光伏发电量约占全社会用电量的15.8%,高于13%的全球平均水平。可见,中国能源“含绿量”不断提升,在煤炭、石油、天然气、核电、水电等传统能源高效利用与绿色转型方面建立了完备装备制造业产业链,并在风电、太阳能等新兴能源等领域实现技术突破,推动清洁能源产业成为现代化产业体系的新支柱。

新型能源体系建设将致力于实现的主要目标包括:一是碳达峰碳中和目标。到2030年非化石能源消费比重达到25%,到2060年实现碳中和。二是能源结构优化和安全保障。增加风能、太阳能、生物质能、地热能、核能等零碳和低碳能源,减少对国际化石能源的依赖,优化能源结构。三是能源系统效率提升。通过能源科技创新,提升能源系统效率,到2025年单位GDP能耗5年累计下降13.5%。四是技术创新与国际合作。通过政策引领、多元投资等,提升新型能源领域的创新能力,并加强国际合作,推动全球能源体系的转型。

核心内容

新型能源体系是以碳排放强度或总量作为“标尺”,旨在构建一个安全高效、绿色低碳的能源系统。强调能源组成低碳化、能源供应安全化、终端消费电气化、供需平衡智能化,并以可再生能源为主体的新型能源供应系统为核心,其核心要素主要包括:

首先,大力发展可再生能源。

可再生能源是解决气候变化、能源安全、低碳经济转型的关键。在国际可再生能源机构(IRENA)发布的《2024年可再生能源容量统计报告》中指出太阳能光伏发电项目得到大力推广,风电装机容量呈现爆发式增长,水电装机容量稳步增加,生物能源、地热能等可再生能源也得到了广泛关注和应用发展。基于此,可再生能源发展核心要素包括:

提高清洁能源比重。在太阳能方面包括发展如钙钛矿、单晶硅等新型太阳能电池,研发高效相变材料等,提升电池效率,降低成本。在风能方面,关注风电转换设施、输配电设施、监测与控制系统等,确保系统稳定运行。在水能方面,水轮发电机等核心技术和设备的国产化,夯实中国能源体系建设的基石。在生物质能方面,围绕生物质气-固-液三类能源,融合生物炼制技术,形成生物质能多元化开发利用布局。通过清洁能源技术发展,逐步提高其在能源消费中的比重。

能源高效存储。发展具有高能量密度、长寿命、低成本、高安全性等特征的能量存储技术,以及太阳能、风能、海洋能等可再生能源与储能技术相结合的绿色能源存储技术。

能源互联体系构建。通过电力电子技术、智能管理等信息通信技术,将能量采集、储存和由负载构成的新型电油气等能源节点互联起来,实现能源生产、传输、消费等环节的智能化管理和优化配置,构建能量双向流动的能量对等交换与共享网络。

其次,推进能源科技创新。

以科技创新推动能源转型是贯彻新发展理念的内在要求,也是以能源高质量发展支撑实现中国式现代化的必然选择。其核心要素包括:加快清洁发电、电网、储能、氢能、再电气化、CCS(碳捕获与封存)、数字化、标准化等八大技术的创新及应用;新型电力系统构建,通过实施清洁替代和电能替代,打造低碳电力系统,提升全社会电气化水平;数字赋能新型能源体系发展,基于物联网、人工智能和自动化技术等数字技术,构建集监控、管理、展示、交互功能于一体的智慧运营平台,实现新型能源体系全方位智慧赋能,完善废物资源回收体系,发展资源循环利用产业,减少能源浪费。

再次,加强能源市场机制建设。

党的二十届三中全会强调:“必须更好发挥市场机制作用,创造更加公平、更有活力的市场环境,实现资源配置效率最优化和效益最大化”。深入推进能源市场化改革既是加快建设新型能源体系的要求,也成为中国经济高质量发展与绿色低碳转型的重要任务。其核心要素包括:建立促进新型能源体系发展建设的市场机制;构建基于绿证的绿色能源价值体系;形成促进新能源开发消纳的价格机制;完善市场主体广泛参与的激励机制;创新绿色低碳技术攻关机制。

最后,提高能源利用效率。

提升传统能源利用效率、完善新能源利用率管理机制是加快构建新型电力系统和新型能源体系、推动实现“双碳”目标的重要举措。其核心要素包括:优化能源供应系统,包括高效的能源供应技术、发展分布式能源、强化能源储存技术应用;提高能源终端设备效率,包括推广高效节能设备、设备定期维护和升级等;加强能源管理和监测,包括建立完善的能源管理体系、安装能源监测设备、开展能源审计等。

面临挑战

新型能源体系构建面临着稳定供给、技术发展、市场机制等挑战。

一是可再生能源的不稳定性。

可再生能源存在生产与输出不稳定性。如风力发电主要集中在春冬两季,光伏发电主要集中在夏秋两季,极端天气事件可导致停机维护或发电量大幅下降等情况,因此新能源发电易受季节、天气变化影响。与此同时,实现新能源电力供应稳定的储能设施、智能电网等措施尚处于规划或论证初期,其效果有待进一步检验。

二是能源科技创新的难度和成本。

其一,关键技术和装备亟待突破。能源科技创新需要克服多种技术难题。如分布式能源涉及储能等技术开发、氢能涉及制储输等技术开发、生物质能涉及提质增效技术开发等。其二,研发投入高。新型能源体系具有战略性、公共性、前瞻性等特点,存在研发投入大、周期长等特点,政府和企业需持续高水平投入。

三是能源市场机制不完善。

电力市场机制和新型能源绿色机制不完善,响应能源稀缺属性的能源机制或现货市场价格机制缺乏,价格信号不能准确反映能源的供需关系和成本,影响了投资者积极性和能源资源有效配置,延缓了新能源项目建设进度。二是成本疏导及投资引导机制缺乏。投资者对新型能源体系的收益预期信心缺乏,政策方面在新型能源体系项目规划不足,多元化投资体系尚未形成。

建设对策

首先,推动新型能源技术创新与发展,形成新质生产力。

以问题和需求为导向,加强新型能源科技的自主创新,开发具有自主知识产权的新型能源技术和产品,提升产业竞争力,形成能源技术新质生产力。一是实施科技攻关,覆盖基础研究、技术攻关和应用示范等全链条,突破新型核电、冲击式等水电机组、超大容量海上风电机组、压缩空气储能、质子交换膜电解水制氢、风电光伏发电、低成本碳捕集、利用与封存(CCUS)等技术,加快风电、太阳能发电等可再生能源发电技术研发,加大生物质能、地热能和核能等开发利用力度,结合清洁能源技术和能源互联网等技术,创制新型能源领域首台(套)重大技术装备,建设典型应用示范工程,构建涉及能量、物质及经济性的全方位评价体系,促进涵盖生产、分配和使用方式的能源系统性变革。二是深化能源国际合作与交流。加强和各国在新型能源领域的技术创新和对话合作,构建新型能源绿色低碳转型共赢模式,深度参与国际能源变革,提升国际影响力话语权。

其次,完善新型能源发展的政策与法规体系,构筑保障机制。

健全的政策和法规体系是保障新型能源体系建设的主要因素之一。需在政策指引、制度保障下发展新型能源。一是完善能源发展规划。做好顶层设计,基于科学性和前瞻性,制定新型能源中长期发展规划,明确发展目标、重点任务和实施路径,确保新型能源体系建设有序推进。二是健全能源管理体制。建立新型能源发展的多部门、多层次协同机制,提升多能源发展的协调和统筹能力,形成高效的能源管理机制。三是强化政策支持力度。制定并出台系列扶持新型能源发展的国家政策、法规和措施,包括财政补贴、税收优惠、金融支持等,推进地方和行业配合,健全政府绿色采购政策,并强化政策落实、实施和监督,构筑新型能源发展的保障机制。

再次,完善新型能源市场与投资引导机制,建立产业新动能。

推进新型能源市场化改革,激发市场主体的积极性,提高市场配置资源的效率,完善新型能源市场与投资引导机制,为新能源产业发酵提供新动能。一是推动绿色金融与碳交易市场。发行碳中和债券、蓝色债券、可持续发展挂钩债券等绿色金融债,创设碳减排等支持工具和低碳循环利用专项再贷款等,发展绿色金融。开展绿证交易,将碳排放权、用能权、用水权、排污权等资源环境要素一体纳入要素市场化配置改革总盘子,推动形成基于碳排放权等的要素市场化配置改革。二是平衡私人与公共投资。建立多元化投资协调机制,同时保障公共利益和私人利益。

最后,加强宣传教育,提高公众对新型能源的认知度和接受度。

结合政府积极宣传引导、企业积极行动和公众广泛参与,实现新型能源体系的广泛普及。一是积极宣传引导。通过开展低碳城市试点,设置绿色出行月、能源周及低碳日等宣传活动,融合新闻媒体等方式向社会公众普及新型能源体系知识。二是吸引公众广泛参与。提升碳普惠、新型能源体系建设等公众参与程度,激励全社会参与碳减排、分布式能源项目等。(中国科学院广州能源研究所副所长孙永明)