碳中和硬约束下，化石能源还有没有未来
传统化石能源发电要逐步从主体电源先向灵活调节的电力电量型电源过渡，进而向单一调节功能型电源转变，最终成为提供备用服务的、应对突发事件的非常规的战略备用电源
煤电发展的重心要转向挖掘现有机组的灵活调节能力
新型电力系统所要求的电源主体地位更新换代，并不是简单的此消彼长或替代竞争
文 |《瞭望》新闻周刊记者 刘羊旸 安娜
4月28日，国网山东淄博供电公司技术人员巡检光伏电站 远德亮摄
碳达峰、碳中和与低碳化已经成为我国能源发展的硬约束。未来，随着以新能源为主体的新型电力系统的不断构建，化石能源将何去何从？
煤电未来的角色是兜底保障
“我国的能源结构以高碳的化石能源为主。化石能源燃烧不但是二氧化碳等温室气体的主要来源，燃烧产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等也是当下大气污染物的主要来源。”生态环境部部长黄润秋说，调整能源结构、产业结构不仅可以减少碳排放，也从根源上降低了污染物排放。
“从长远看，减污降碳是保障我国能源安全的战略选择。随着能源清洁低碳转型深入推进，我国将逐步摆脱化石能源依赖。”国家能源局局长章建华表示。
华北电力大学教授袁家海认为，随着新型电力系统建设的推进，传统化石能源发电要逐步从主体电源先向灵活调节的电力电量型电源过渡，进而向单一调节功能型电源转变，最终成为提供备用服务的、应对突发事件的非常规的战略备用电源。
“长期来看，新能源在电力系统中的地位和作用会越来越凸显。同时，化石能源发电在其中的贡献会呈现下降的趋势。”北京燃气研究院副院长白俊说。
根据有关研究机构初步测算，到2060年，我国非化石能源消费占比将由目前的16%左右提升到80%以上，非化石能源发电量占比将由目前的34%左右提高到90%以上，建成以非化石能源为主体、安全可持续的能源供应体系，实现能源领域深度脱碳和本质安全。
国家能源局日前公布的《2021年能源工作指导意见》称，2021年我国煤炭消费比重将下降到56%以下。2021年将因地制宜推进实施电能替代，大力推进以电代煤和以电代油，有序推进以电代气，提升终端用能电气化水平。
专家表示，未来煤电将更多发挥兜底保障作用，定位将由主体性电源向提供可靠容量、调峰调频等辅助服务的基础性电源转型，更多承担应急备用和调峰角色。
能源企业的新布局
4月23日，在塔克拉玛干沙漠，中国石化西北油田自主研发的首座移动式光伏发电站试运行成功。这座电站利用“退井还林”后闲置的井场光伏板和蓄电池等设备建造而成，采用并网、离网双模式，可实现偏远井场无人值守，年发电量可达11.68万千瓦时，年碳减排量预计90.7吨，每年可节约煤炭66.3吨，节约用水36.3吨。
今年3月，国家电网发布“碳达峰、碳中和”行动方案，提出大力发展清洁能源，最大限度开发利用风电、太阳能发电等新能源；推动能源电力从高碳向低碳、从以化石能源为主向以清洁能源为主转变，在能源供给侧，构建多元化清洁能源供应体系。
中海油日前发布的可持续发展报告将绿色低碳确立为其核心发展战略之一，提出了从常规油气向非常规油气、从传统油气向新能源跨越发展的愿景。
近年来，能源企业纷纷向新能源领域进军，布局新能源，将清洁低碳作为未来发展方向之一。
“为积极响应双碳目标，各大能源企业提出了各自的转型目标，在新能源发电、新型储能、综合能源服务、能源多元化应用、节能、充换电服务等领域发挥了各自的优势。”袁家海说。
例如，华电集团积极推进风光水储一体化可再生能源综合基地开发，国家电投将加大对绿电交通领域的投入，国家能源集团打造风能、太阳能等新能源产业体系，中国石油将新能源业务与油气业务并列、提升为第一大业务板块，华能坚持以清洁能源为主导推进基地型规模化自主开发，大唐提出2025年非化石能源装机超过50%并实现碳达峰。
“在新能源领域，搭建了‘四供两融’新能源业务架构。四供包括氢能供给、清洁供电、清洁供热、生物燃料。两融是指新能源业务与现有业务绿色融合发展、新能源业务与新科技新模式融合发展。”中国石化有关负责人表示，目前已在广东、上海、浙江等13个省市建成投运20个加氢站。中国石化利用产业和网络优势，“十四五”期间将规划建设1000座加氢站或油氢合建站。
专家指出，在碳达峰、碳中和、新型电力系统等明确目标的指引下，化石能源产业、企业向新能源及相关领域进军，既是服务于国家战略和社会发展的需要，也是把握未来自身发展新机遇的关键决策。只有敢于求变，才能在能源产业结构、商业模式、技术体系和管理机制的加速变革中生存壮大。
“随着新型电力系统建设的推进，未来能源领域的问题，要立足于新能源特点、高科技手段，探寻新的解决方案。”国家发改委能源研究所原所长周大地说，以化石能源为主的传统能源系统，要寻求新的发展空间，传统能源企业要及时转型，去开发新的领域。能源行业及企业要随着终端用能的变化调整，开发也要从以化石能源为主转换为以新能源为主。
新旧更替
应紧扣“协调”关键词
基于碳达峰、碳中和目标要求，能源行业需加快绿色低碳发展步伐。专家指出，根本改变以煤为主的能源结构需要付出巨大努力。构建新型电力系统，要统筹推进系统灵活调节能力建设，合理布局各类保障性电源。未来在电力供给方面，化石能源与新能源要协调发展，这不只关乎整个电力系统的综合效率和成本，更关乎能源安全。
“新型电力系统所要求的电源主体地位更新换代，并不是简单的此消彼长或替代竞争，是一项牵一发而动全身的系统性工程，不能拖沓，也不能冒进，应当平稳有序地全面开展。”袁家海说。
白俊认为，化石能源和新能源之间应该形成合力，保证我国电力系统安全、平稳运行，满足消费者对能源可靠性、灵活性、安全性、经济性的需求。
袁家海认为，短期内要提高清洁能源装机占比，大力发展以风光为主的新能源，集中式与分布式并举、电源建设与灵活性能力提升同步发展；煤电发展的重心要转向挖掘现有机组的灵活调节能力，严控规模扩张的同时积极服务于新能源发展，继续深度挖掘煤电存量机组超低排放和节能改造潜力，充分挖掘现有机组潜力，与抽水蓄能、气电、电化学储能、需求响应等共同保障新能源消纳和电力安全。
记者注意到，在确保化石能源与新能源协调发展及新型电力系统稳定运行方面，国家有关部门在上述专家所提及的环节，正在抓紧出台相关政策，支持相关领域发展和完善。
比如，国家能源局近日提出，为推动新型电力系统建设，保障电力系统安全稳定运行，将全面实施火电机组灵活性改造，因地制宜发展天然气调峰电站，加快抽水蓄能电站建设和新型储能研发应用，增强系统灵活调节能力，提高新能源消纳和存储能力；并探索开展电动汽车灵活充电、大数据中心智能调度等虚拟电厂示范；发展以消纳新能源为主的微电网、局域网；加快柔性直流输配电、大规模储能电站等技术的研发、示范和推广应用等。
国家发展改革委、国家能源局组织起草了《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》，国家发展改革委日前发布关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见，以加快推动储能等领域的建设和完善。
《新时代的中国能源发展》白皮书指出，立足基本国情和发展阶段，确立生态优先、绿色发展的导向，坚持在保护中发展、在发展中保护，深化能源供给侧结构性改革，优先发展非化石能源，推进化石能源清洁高效开发利用，健全能源储运调峰体系，促进区域多能互补协调发展。