四、加快建設五條清潔可再生能源走廊，構建以清潔可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為我國如期實現碳達峰、碳中和目標構建穩(wěn)固的低碳能源基礎
我國要構建清潔低碳、安全高效的能源體系、適應碳達峰、碳中和目標的需要，必然要對現有能源體系進行深度調整變革和系統(tǒng)性重構，構建以清潔可再生能源為主體的新型能源供應系統(tǒng)，加快推動用清潔電能替代煤炭、石油等一次化石能源。構建這一系統(tǒng)的關鍵就是要為國家打造一套系統(tǒng)穩(wěn)定、結構多元、資源豐沛、經濟性高并且在核心技術方面具備全球引領地位的基礎性能源。
基于我國獨特的地理特征、資源稟賦和發(fā)展需要，國家可以聚焦建設五條清潔可再生能源走廊，即長江中上游水電清潔可再生能源走廊、三北“風光”清潔可再生能源走廊、海上風電清潔可再生能源走廊、東部沿海核電清潔能源走廊和“一帶一路”清潔可再生能源走廊。這五條清潔可再生能源走廊中，三北“風光”清潔可再生能源走廊貫通西北、華北和東北，長江中上游水電清潔可再生能源走廊貫穿西南和華中、華東，海上風電清潔可再生能源走廊和核電清潔能源走廊連接了渤海、黃海、東海和南海，“一帶一路”清潔可再生能源走廊連通了東亞、南亞、中亞、非洲和歐洲，這五條能源走廊橫貫東西、貫穿南北、連接中外、輻射全球，未來3～5年內，將形成超過10億千瓦的清潔可再生能源裝機規(guī)模，相當于我國2020年電力裝機的一半，形成我國最重要的清潔可再生能源基地、產業(yè)發(fā)展平臺和維護我國能源安全的戰(zhàn)略保障，成為構建我國清潔低碳、安全高效能源體系和替代落后煤電的重要基石，以及我國未來引領全球低碳經濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。
加快建設以三峽工程為核心骨干的長江中上游水電清潔可再生能源走廊，為國家打造清潔可再生能源基地和骨干基荷電源。我國現有12大水電基地，分別為金沙江、長江上游、黃河上游、南盤江、紅水河、雅礱江、大渡河、烏江、瀾滄江中游，湘西、閩浙贛、東北。其中，長江中上游和金沙江是裝機容量最大的水電基地，這一條橫貫我國東西、總裝機近1億千瓦并且不產生任何碳排放的水電清潔可再生能源走廊目前已經基本形成，長江水電清潔可再生能源走廊的成功建設，為國家打造了一個強大的清潔主體能源，為經濟發(fā)展注入了強大且廉價的清潔動能，同時形成了開發(fā)治理長江的新格局。
長江中上游水電清潔可再生能源走廊在構建清潔低碳、安全高效的現代化國家能源體系中具有壓艙石、定海神針的重要基礎保障作用。長江中上游水電走廊目前已建、在建的水電總裝機容量占全國水電總裝機容量的26%，占全國電力總裝機的5.6%，這條水電走廊的建設運行不僅有力解決了西南和中東部地區(qū)缺煤缺油的能源發(fā)展短板，同時也為這條水電走廊周邊風電和光伏提供了調峰手段和特高壓送出通道，為未來實現水風光互補能源發(fā)展模式創(chuàng)造了條件，更為重要的是推動形成了我國西電東送、南北互供、水火互補的全國電力聯網和供電格局，為國家經濟建設、節(jié)能減排、維護電網穩(wěn)定作出了重大貢獻。
長江水電清潔可再生能源走廊的成功建設和運行，標志著長江治理開發(fā)已經實現了從洪水肆虐到洪水控制的重大轉變，并正在實現向洪水管理和洪水資源化利用的重大轉變，為長江經濟帶經濟社會發(fā)展、產業(yè)優(yōu)化布局、生態(tài)治理修復提供了重要基礎保障。
長江水電清潔可再生能源走廊還將構建形成一個總量近千億立方米的國家戰(zhàn)略淡水資源庫。長江入海多年平均年徑流量約9916億立方米，借助三峽工程及上游一系列高壩大庫水電站的巨大庫容，依托長江水電清潔可再生能源走廊，可為國家建設近千億立方米的戰(zhàn)略淡水資源庫，這一戰(zhàn)略淡水資源庫位于我國第二至第三地理階梯，且處于我國腹地中心，便于向北方調水，對于我國在未來全球競爭中掌握主動權具有重要的戰(zhàn)略意義。
長江水電清潔可再生能源走廊還將形成服務長江經濟帶綠色發(fā)展的有利格局，顯著改善了西南航運物流條件，推動我國西部區(qū)域經濟社會發(fā)展，在支持少數民族地區(qū)鄉(xiāng)村振興和水庫移民發(fā)展致富方面將發(fā)揮重大作用。
加快技術進步、集中連片開發(fā)利用我國陸上風能和太陽能資源，為國家打造三北“風光”清潔可再生能源走廊，形成我國新能源體系中的主體能源。西北、華北、東北三北“風光”清潔可再生能源走廊是我國清潔可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要支點，地位重要。三北地區(qū)因其緯度適中、光照條件好、風功率密度大、土地平整開闊、人口密度低，有大量天然的戈壁、草原、林地，風電資源占全國陸上風電資源儲量的80%，年日照小時數不低于2200小時，是我國風能和太陽能資源最為豐富的地區(qū)，成就了我國打造陸上風電和光伏發(fā)電清潔可再生能源走廊的重要優(yōu)勢。
三北“風光”清潔可再生能源走廊將為我國打造全球最大的陸上新能源基地，推動構建完備的產業(yè)鏈體系和具有全球競爭力的產業(yè)集群，培育一大批具有全球競爭力的能源開發(fā)企業(yè)和設備制造企業(yè)，成就我國可再生能源大國和強國的引領地位。目前，全球風機裝備制造企業(yè)15強中，我國有7家，全球光伏各環(huán)節(jié)產量前十名的企業(yè)一半以上來自我國，全世界四分之三的光伏組件產自我國。
基于三北地區(qū)巨大的資源優(yōu)勢，我國正積極鼓勵各大企業(yè)集中連片規(guī)?；_發(fā)風電和光伏資源，不斷加大優(yōu)質資源集中度，并加快特高壓送出通道、儲能系統(tǒng)等配套設施建設，三北地區(qū)風電、光伏等新能源的經濟性和穩(wěn)定性將極大提升，已經具備了平價上網、成為未來新能源的主體能源的條件，成為構建我國清潔低碳、安全高效能源體系的又一重要戰(zhàn)略支撐。
三北地區(qū)有70萬平方公里的沙漠和50萬平方公里的戈壁，如果能夠全部鋪設光伏發(fā)電設備，按最保守的估計也可每年為全國提供3.6萬億千瓦時的電能，相當于2020年全國全年用電量的一半，如果未來同海上風電和長江大水電有機結合在一起，將使我國能源供給結構產生質的飛躍。
創(chuàng)新發(fā)展、集中連片規(guī)?；_發(fā)我國海上風能資源，為國家打造海上風電清潔可再生能源走廊。我國具有優(yōu)質的海上風電資源稟賦、得天獨厚的區(qū)位條件和長期形成的產業(yè)基礎，具備大力發(fā)展海上風電的優(yōu)勢，目前已經取得了令全世界矚目的發(fā)展成果。從資源稟賦看，我國大陸海岸線總長度1.8萬公里，可利用海域面積300萬平方公里，海上風電資源儲量豐富。根據風能資源普查成果，我國水深5～25米、50米高度海上風電開發(fā)潛力約2億千瓦，5～50米水深、70米高海上風電開發(fā)潛力可以達到5億千瓦，若增加離岸距離和高度，我國海上風電開發(fā)還有更大資源儲量。截至2021年4月底，我國海上風電并網容量達到1042萬千瓦，已經超越英國成為繼德國之后全球第二大海上風電開發(fā)市場。我國海上風電呈現了爆發(fā)式、跨越式發(fā)展，各項技術水平不斷提升，配套產業(yè)規(guī)模不斷擴大，政策體系不斷完備。
集中連片規(guī)?；_發(fā)海上風電、打造海上風電清潔可再生能源走廊，可以為我國打造一種替代落后煤電、零碳排放、無污染的新型主體清潔可再生能源。海上風電是開發(fā)利用海洋清潔能源的重大科技成果，具有儲量豐富、不占用土地、靠近沿海電力負荷中心、風功率密度大、可利用小時數高等眾多優(yōu)勢，通過集中連片規(guī)?；_發(fā)，可以大幅度降低造價，最終實現零排放、無污染、零補貼、可持續(xù)、人民用得起的新型主體清潔可再生能源，逐步取代煤電等化石能源，為我國沿海城市群提供清潔、穩(wěn)定、安全的電能。
走向深海、征服遠海，是全球海上風電未來發(fā)展的共識和重要趨勢。深遠海海域范圍更廣、空間更大，風能資源更豐富、風速更穩(wěn)定，也不會與海上漁場、航線、軍事設施發(fā)生沖突。隨著近海海域資源開發(fā)完畢，海上風電未來發(fā)展將逐步擺脫對風機基礎的束縛，實現重大突破。
漂浮式基礎和柔性直流輸電技術是讓海上風機擺脫海床條件和離岸距離束縛的關鍵。從經濟視角看，漂浮式基礎和柔性直流輸電技術能大大減少海洋施工的難度和降低造價；從行業(yè)發(fā)展角度看，這兩項技術將推動海上風電開發(fā)空間和市場空間實現倍數級增長；從技術角度看，這兩項技術將對海上風電發(fā)展方向產生革命性的影響。掌握這兩項核心技術也為我國向大洋更深更遠處挺進，開發(fā)、保護藍色國土提供重要的技術支撐。
通過為國家打造海上風電清潔可再生能源走廊實踐，我們有充足的理由相信，21世紀將是海上風電大規(guī)模發(fā)展的時代，是以海上風電為代表的清潔可再生能源產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展成為主體能源的時代，也是我國認識海洋、開發(fā)海洋、保護海洋、經略海洋，從海洋大國向海洋強國跨越的時代。
在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電，打造沿海核電清潔能源走廊，為國家構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供零碳、穩(wěn)定、高效、安全的基荷電源。我國要構建以清潔可再生能源為主體的新型社會主體能源，選擇一種清潔低碳、安全高效的基荷電源尤為必要，這是破解除大水電之外的風電、光伏等新能源間歇性固有短板、替代煤電成為社會主體能源的關鍵。
核電具有清潔低碳、能量密度大、換料周期長、高負荷因子、供給可靠性高等特點，在清潔替代和電能替代中具有突出優(yōu)勢，可作為唯一大規(guī)模替代化石能源的優(yōu)質基荷電源，核電將與風電、光伏發(fā)電等清潔能源形成互為補充、協(xié)同發(fā)展的格局。在我國東部沿海地區(qū)新建安全、先進并且具有自主知識產權的國產化三代核電機組，可以增加電力高負荷地區(qū)的低碳電力供應和電網穩(wěn)定性，與西南大水電一起成為替代煤電機組的主力電網基荷，緩解風電、光伏等新能源的調峰壓力。
我國東部地區(qū)人口密集、經濟發(fā)達、能源需求旺盛且增長迅速，而我國的煤炭、油氣和水能資源多分布于西部地區(qū)，能源生產與消費存在很大的區(qū)域失衡和逆向分布，發(fā)電量不足已成為制約東部地區(qū)經濟發(fā)展的瓶頸。除環(huán)渤海經濟圈外，長三角和珠三角都屬于化石能源資源貧乏地區(qū)，高度依賴外部供給。據測算，一座100萬千瓦級的火電站年耗煤300萬噸，排放二氧化碳810萬噸，而同樣裝機容量的核電僅消耗185噸核燃料且不產生任何碳排放。可以肯定的是，在完成碳達峰、碳中和目標的過程中，一大批技術落后的煤電機組將被淘汰，而取代煤電機組發(fā)揮基荷和調峰功能的主力電源必將是東部沿海的核電和西部的大水電。
同時，東部沿海負荷集中、經濟發(fā)達，在我國東部地區(qū)特別是長三角和珠三角地區(qū)打造核電清潔能源走廊，符合我國碳達峰、碳中和目標發(fā)展的需要，并且對優(yōu)化我國電源結構、促進區(qū)域經濟發(fā)展起到巨大作用。
長期以來，核電的安全性一直飽受爭議，這是核電能否成為我國社會主體能源、清潔能源和取代煤電的新一代基荷調峰能源的關鍵。事實上，盤點世界核電發(fā)展史上的三次事故（美國三里島、蘇聯切爾諾貝利和日本福島），其事故的起因并非是核電技術存在重大設計缺陷，而均是人為違規(guī)操作的結果。我國始終將核安全作為核電發(fā)展的生命線，始終堅持發(fā)展與安全并重，實行安全有序發(fā)展核電的方針，加強核電規(guī)劃、選址、設計、建造、運行和退役等全生命周期管理和監(jiān)督，堅持采用最先進的技術、最嚴格的標準發(fā)展核電。目前，我國的第三代非能動核電機組和高溫氣冷堆系統(tǒng)已經在極端工況下反應堆堆芯熔化這一核電安全核心問題上取得重大突破，我國的東部沿海核電清潔能源走廊建設即將迎來大發(fā)展。
我國核電走過了一個漸進與積極發(fā)展的歷程，相繼提出了“積極推進核電建設”“安全高效發(fā)展核電”的方針。目前，我國已建與在建核電機組共54臺，裝機容量超過5300萬千瓦，占世界核電機組總臺數的10.7%、總裝機容量的11.8%，居世界第三位，對新建核電采用了最嚴格的安全標準，核應急能力也達到了世界最高水平。但我國核電比重仍然較低，核電作為清潔能源、調峰主力和基荷電源的作用仍未有效發(fā)揮。在碳達峰、碳中和目標的約束下，我們需要統(tǒng)一認識，繼續(xù)推進CAP1400、華龍一號和高溫氣冷堆的研究開發(fā)和商業(yè)化運行，積極推動核聚變研究，為我國成為核電大國、核電強國繼續(xù)努力。
與具備互聯互通條件的國家和地區(qū)攜手打造“一帶一路”清潔可再生能源走廊。面對全球氣候的演變，任何國家都無法獨善其身，唯有進一步加強國際能源合作，建立能源安全的全球“命運共同體”才能應對挑戰(zhàn)。根據世界能源理事會（WEC）2016年發(fā)布的報告，目前全球仍有12億人口無法獲得電力供應，其中大部分分布在“一帶一路”沿線的亞、非發(fā)展中國家。這些沿線國家迫切需要提升自身的清潔能源開發(fā)能力，從而更加有效地應對環(huán)境容量緊迫、能源安全威脅以及國內可持續(xù)發(fā)展等問題。
“一帶一路”倡議為我國與“一帶一路”沿線國家共同推動清潔可再生能源產業(yè)發(fā)展搭建了重要的國際合作平臺和互利共贏機制，在我國積極推動碳中和、碳達峰的道路上，我國與周邊國家具有很強的目標一致性、資源互補性、戰(zhàn)略協(xié)同性和互利共贏性。“一帶一路”倡議明確將清潔能源視為構建“綠色絲綢之路”的重要依托，旨在根據優(yōu)勢互補和互利共贏原則來推進并強化沿線國家與地區(qū)在清潔能源技術和產業(yè)領域的深入合作，利用我國的優(yōu)勢來推進地區(qū)能源向綠色、低碳轉型，完善全球能源治理體系，共同推動形成綠色低碳發(fā)展新格局。
2015年9月，習近平主席在聯合國發(fā)展峰會上，正式向全世界宣布了“全球能源互聯網”這一解決方案。構建“全球能源互聯網”，能夠將“一帶一路”沿線國家和地區(qū)的水、風、光等各類能源轉化為電力并進行遠距離傳輸，最大程度提高清潔可再生能源的效率和經濟性，從而帶動一大批戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展。
我國是為全球最大的可再生能源生產國和應用國，來自我國的清潔能源產業(yè)、技術和投資在“一帶一路”沿線國家受到普遍歡迎，成為推動“一帶一路”沿線國家社會主體能源轉型的主要驅動力之一，為改善沿線國家能源結構，促進當地減碳、減貧、環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展作出了直接貢獻，同時也極大促進了我國清潔可再生能源產業(yè)打造國內國際雙循環(huán)的發(fā)展需要。
“一帶一路”倡議提出以來，我國企業(yè)在海外能源領域的年投資額從2005年的83億美元猛增至2019年的196.7億美元，其中化石能源占比已降至56.1%，而可再生能源占比升至43.9%。新冠肺炎疫情之下的2020年上半年，我國在“一帶一路”沿線國家能源領域投資仍在持續(xù)，總投資額為88.1億美元，可再生能源占比首次超過化石能源達58.1%。
“一帶一路”倡議使我國真正擁有了自己完整的國際能源發(fā)展視野，而不再只是全球能源合作中的一環(huán)。我國在國際能源合作中，更加注重構建國際能源合作的新秩序，通過能源外交和能源服務向“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供公共清潔能源產品，提供能夠滿足清潔低碳、安全高效需要的社會主體能源解決方案，深入推動清潔能源領域的國際合作，把沿線國家的能源資源優(yōu)勢轉變?yōu)榻洕鐣l(fā)展優(yōu)勢，推動“一帶一路”沿線國家和區(qū)域的能源體系向綠色低碳轉型，構建能源安全的全球“命運共同體”，為完善世界全球能源治理體系轉型增添強大動力。
碳達峰、碳中和目標的提出不僅有著重大的生態(tài)意義和國際影響，更是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重大調整，也是國家經濟發(fā)展范式的深度變革。對任何一個國家來說，能源戰(zhàn)略都是核心戰(zhàn)略，能源安全都是國家安全，能源問題都是底線問題，能源革命都是發(fā)展范式的革命。中國的清潔可再生能源關鍵技術正面臨重大突破，傳統(tǒng)化石能源支撐的“碳繁榮”必然會加快向“低碳繁榮”“無碳繁榮”轉型升級，因而能源結構轉型發(fā)展的謀劃和實施事關國本、影響國運，必須給予高度重視和充分研究。
責 編／馬冰瑩
Opening a New Era of Major Changes in China's Energy System and Innovative Development of Clean and Renewable Energy
—Deeply Understanding the Great Historical Significance of the Targets of Carbon Peak and Carbon Neutralization
Lu Chun
Abstract: Achieving the "double carbon" targets is a broad and profound reform of the economic and social system, which will promote the transformation and upgrading of China's energy industry and economic structure as well as the overall change of development paradigm. China's energy industry must unswervingly follow the path of clean, low-carbon, safe and efficient development from the perspective of national strategy and national security and under the guidance of the "double carbon" targets. Accelerating the construction of five clean and renewable energy corridors and building a new power system with a focus on the clean and renewable energy can help to lay a solid low-carbon energy foundation for China to achieve the "double carbon" targets on schedule.
Keywords: dual carbon targets, energy system, clean and renewable energy
