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【能源转型】专访北大能源研究院副院长杨雷 - 能源转型要摒弃线性思维,氢能在工业应用上有巨大潜力

查看信息来源】   发布日期:11-27 15:49:41    文章分类:商业洞察   
专题:能源转型】 【新能源

  《联合国气候变化框架公约》(简称“《公约》”)第贰十九次缔约方大会(COP29)在11月24日凌晨闭幕。大会就落实《公约》《京都议定书》《巴黎协定》通过20余项决定, 储能 容量、清洁氢市场等能源转型问题也备受关注。

  如何看待近年来气候变化会议上对能源转型提出的诸多目标?全球能源格局重塑对我国有哪些机遇和挑战?如何理解能源革命?带着一大堆问题,21世纪经济报道记者在COP29期间专访了北京大学能源研究院副院长杨雷。

  杨雷指出,中国在 新能源 领域获得了明显进展,但仍面临技术、政策和市场化机制的多重挑战。而且能源转型其实不是线性过程,需要跳脱传统思维模式,以技术突破和市场驱动为核心,实现跨越式发展。

  杨雷对氢能的未来布满信心,认为其在 储能 和工业领域具有巨大的应用潜力。面对全球能源转型的复杂形势,杨雷呼吁通过国际合作、政策支持和市场创新,推进清洁能源的规模化应用,为应对气候变化和实现可持续发展提供更强动力。

  能源转型其实不是线性演进

  《21世纪》:COP29提出到2030年全球 储能 能力需提升六倍,达到1500吉瓦。你如何评价这一目标的可行性?在现今的技术与政策环境下,哪些挑战最为突出?

  杨雷: 储能 发展面临的主要挑战在于,一方面系统建设成本较高,另一方面如何用好的问题。随着波动性 风能 和光能的快速增长, 储能 的切实需求也十分巨大,如果能够优化设计,它的潜力将会施展得更好。这不仅是我国的问题,也是全球面临的共同课题。优化 储能 发展路径需要从更广泛的视角切入,也要包含需求侧响应,典型的如 虚拟电厂 等。其实,很多国家早在十年前甚至更早就启动了相关探索,而中国目前才刚起步,但我们也可以有后发优势,好比在分布式能源方面,我们提出了分布式和集中式能源并重,这一点对于优化能源系统十分重要。

  当前, 新能源 转型的主要阻力在于现有能源全面的条件结构。这个系统已经有上百年的历史,几乎完全围绕化石能源构建。像过去从马车到汽车,再到 新能源 交通工具的进化历程可以看出,能源有基础设施依赖的特征,有很大惯性。所以能源转型也其实不是一条直线发展路径,有人认为能源转型不适合现有的能源基础设施,好比光伏消纳就越来越困难,但其实,挑战更多源于观念和习惯的改变。

  当前的关键在于回归市场驱动力。虽然政策层面已经有很多措施出台,但由于市场化水平不够,许多政策未能充分释放效果。如何让市场推动发展,如何让商业模式与体制机制协同变化,这是务必深度思考的问题。

  总的而言,这次COP29上反复强调了“implement”和“action” (执行与行动)的重要性。不能仅仅设定目标,还需要实际的行动和落实。这也需要更多的交流与合作,才能推动真实的转型与变革。

  《21世纪》:之前COP28提出的可再生能源装机三倍提升目标和《巴黎协定》提出的1.5度的温控目标,现在包含国际能源署在内的很多分析认为实现目标存在困难,你怎么看这个问题?

  杨雷:这个问题涉及到大量的数据和模型,国际能源署(IEA)的分析为我们提供了很好的参考,也起到了提醒作用。但我还是要强调,能源转型的过程其实不是线性的。好比,中国提前6年完成了“风电装机容量达到12亿千瓦”的目标,当时的预测实际上就是基于一种线性思维,根据当年的风电光伏装机量,如果每年增长20%,那么到2030年差不多可以达到当初承诺的目标,但成本的降低使得风电光伏获得了爆发式增长。

  目前我们处在一个新的变革时代,很多技术突破和产业模式的变化都是快速发展的,我们不能再用线性思维来框定发展。现在社会的不确定性很多,好比技术能否突破、成本是否能够达到某个临界点,这些都很难预测。即便是经济学家也很难做出准确的判断。如果技术成熟、成本下降到某个门槛,就很可能实现爆发式增长,但可能新的约束因素也会随之出现。像2023年中国光伏新增装机规模比2022年翻了一番还多(148.1%),新的挑战也随之而来,很多地方开始设置红区。

  回顾历史,很多技术早期都被疑问过。好比汽车刚问世时,道路与加油站的配套设施不完善,电动汽车也曾因充电难、质量差而不被看好,但这些问题都在发展中被逐步解决。我们应对能源转型保持信心,因为当前我们已经获得了重要进展。

  《21世纪》:现在距离诸多目标规划还有相应的时间窗口,我们应该怎么样去努力?

  杨雷:现在要致力于突破各种障碍。从中国来看,需要建立一个完善的能源市场,推动市场驱动整个复杂的能源体系,包含啥时候 储能 、啥时候放电等,这些都需要在政策和市场中找到适当的机制。过去的模式是“切蛋糕”,收益分配是大家关注的核心。而现在,我们务必改变这个模式,转向“做蛋糕”,如果没有创新的商业模式, 新能源 的大规模发展是无法持续的。

  放眼国际,实际上很多问题还需要大家坐下来共同商讨。很多国家在某些问题上其实不是完全一致的。例如,这次COP29会议上,很多国家回避了COP28在化石能源方面的共识。还有关于欧盟对华电动汽车关税的问题,其实其实不是所有欧盟成员国都赞成这一政策,很多国家和汽车企业投了反对票。

  当然,中国在很多方面也还有进一步优化的空间。我们还需要不断改进,好比提升透明度、解决产业链的温室气体排放问题,还有规范对于一些新兴产业的税收规则,虽然国际社会可能还不完全认可,但我们可以通过积极对话和谈判来处理。

  通过机制改革提升非化石能源消费

  《21世纪》:中国去年的非化石能源发电装机容量占比达到53.9%,历史性超过化石能源发电装机容量。不过,非化石能源消费量占能源消费总量的比重仅为17.9%,你如何看待供给和消费两端的较大差距?

  杨雷:如果看去年的统计数据,只有51%的增量来自 新能源 ,并没有完全达到预期,整个转型还有许多工作要做。能效提升也是一个系统性的问题,不仅是能源替代,更要考虑如何提升整体效率。能源替代,尤其是可再生能源替代,是政府积极推动的方向。

  另外,技术创新固然重要,但它不能解决全部问题,风光的消纳还是需要体制机制的变革和商业模式创新。好比,耗能产业向中西部转移,东部地区的工业园区发展分布式能源、建设微电网,推进“ 东数西算 ”等新模式。目前虽然已经获得了一点进展,但仍然缺乏成熟的、可持续的商业模式。

  从国际社会的视角来看,推动能源转型不仅要自上而下,也要自下而上。我们需要通过实践进行尝试,建立新的商业模式。在化石能源时代,规模效益明显,越大越有效率,且化石能源的分布是相对集中的,传统上需要大电厂、大油田和大通道。而 新能源 则天然是分散的, 风能太阳能 可以在任何地方获得,但它们的能量密度较低,因此因地制宜、就地使用最为经济。历史来看,过去的集中式发展是有效的,因为它能解决供给不足的问题,也推动了社会的高速发展。然而,现在形势发生了变化,以往的形式已经不再适应新时代的切实需求,这一点大家已经逐步在形成共识,这也是我们为啥提出新型电力系统,新型能源体系。

  《21世纪》:今年COP29达成的《氢能宣言》中也重点提到:“扩大可再生、清洁和低碳氢能生产,同时对现有的未减排化石燃料引发的氢进行脱碳。”你对这一提议有何看法?

  杨雷:氢能肯定会发展起来,尤其是在大规模跨季节 储能 方面,氢能具有独特的优势。 储能 电池通常是短时 储能储能 量有限, 抽水蓄能 也有其局限性。而氢能可以贮存较长时间,特别适合跨季节 储能

  另外,氢气和 天然气 的条件设施兼容性较强,和化工产业的融合也非常紧密。例如,氢气可以转化为氨或醇,这些转换路径已经有了成熟的产业体系。过去有些专家低估了基础设施的重要性,没有这些基础设施,是难以实现氢能广泛应用的,所以从基础设施比较有条件的行业开展会更容易处理“鸡和蛋”的问题。

  氢能的应用场景还需要进一步拓展,尤其是在工业、发电和供暖等这样的传统领域。随着成本的逐渐降低,氢能的商业化发展已经崭露头角。氢能可以有效对冲 风能太阳能 的波动性,只要价格合适,它将成为一个灵活的能源选择。

  我认为到2030年前,氢能的规模化和商业化落地是可以实现的。许多化石能源企业未来也具备制氢的便利性。随着氢气产量的增加,尤其是在规模化应用的推动下,氢能的前景非常广阔。

  现在,新的产业正在蓬勃发展,氢能也有巨大的市场潜力。价格低廉是 风能 和光伏能源能够快速发展的原因,未来氢能也有可能凭借价格优势实现快速增长。

  总的而言,人类对 新产业 的认知觉醒极为重要。市场则是产业发展的决定性因素,政策虽然提供了条件,但最终决定规模化发展的还是市场的力量。

  《21世纪》:最近几届的气候变化大会的受重视水平都有明显提升,明年最重要的将是各国自主贡献目标的设立。你对明年COP30有何期待和展望?

  杨雷:在这方面我是一个乐观主义者。这次在COP29大会现场,看到越来越多我国的年轻人和青年企业家投身其中,我深感鼓舞,也十分期待将来的变化。

  谈到增强的自主贡献目标,这不仅是客观的切实需求,而且非常必要。我们已经看到越来越多的极端天气事件,如果我们继续拖延冷眼旁观,最后的代价会更大,这点务必清醒认识。如果说之前我们还有一些理想主义的思路,那么目前我们已经采取了更多实际的行动。我们的 新能源 投资和研发力度相比以前大幅增加,尤其是 新能源 的快速发展已经为我们创造了大量的商业机会。在过去,我们更多关注的是碳排放权和发展权,但现在看,减少排放、低碳发展能为我们造成更好的发展机会。

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