破解能源系统“不可能三角”
■ 林卫斌 中国能源研究会能源政策研究室主任
[中国石油新闻中心 2025-04-15]
“十五五”规划纲要提出,深入实施能源安全新战略,加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系。那么,什么样的能源体系可以破解能源“不可能三角”?传统能源又将在其中发挥怎样的作用?
所谓能源“不可能三角”,是指能源领域难以同时实现绝对的安全、清洁与经济三大目标。而建设新型能源体系的核心是统筹兼顾多重目标,即在安全性、清洁性与经济性之间寻求最优的能源“可能三角”。其特征有三个“化”。
一是能源结构的低碳化。传统能源体系保障了经济发展的用能需求与国家能源安全,但在清洁性方面尚存在一定短板。治理碳排放,需坚持源头治理与末端治理综合施策、双管齐下的方案:第一,末端治理,通过脱硫、脱硝和碳捕集利用与封存等技术,对已经形成的污染物和二氧化碳进行处理;第二,源头治理,通过调整能源结构,用非化石能源替代化石能源。其中,源头治理更具有前瞻性、系统性与可持续性,是实现碳减排长期目标的关键。
二是能源利用电气化。由于非化石能源大量以电能形式存在,其大规模开发利用必然会导致能源利用电气化趋势,一次能源电能转化比重和电能占终端能源消费的比重也进一步提高。据测算,到2060年,碳中和情景下中国一次能源电能转化比重将提高到90%左右,即90%左右的一次能源都需要通过电能转化之后再由终端利用。能源利用电气化是伴随一次能源结构低碳化的必然趋势,也是建设新型能源体系的必然方向。
三是能源系统的柔性化。建设高比例新能源的电力系统,必然要求增强电力系统的调节能力。在能源生产侧,要统筹各类电源装机容量、季节性以及时段性等因素,促进供应侧对能源系统波动进行动态调整。在能源消费侧,分布式电源、用户侧储能、虚拟电厂等新模式的出现使能源消费兼具生产属性。在能源存储侧,储能技术与能源资源耦合,能够满足不同时空尺度、响应速度与容量要求下的能源存储需求。在能源传输侧,开放互联、双向互通的能源互联网能够有效连接能源系统的各个环节。能源系统的调控能力需要向更高效、更精准、更智能的方向发展,推动能源系统与以人工智能、大数据、云计算等为代表的数智化技术加速融合。
在能源结构低碳化、能源利用电气化、能源系统柔性化的新趋势下,石油的功能和定位将发生转变。这要求我们统筹推进石油的替代与转型发展。一是要推广先进生物液体燃料、可持续航空燃料,替代传统石油消费。二是增强油气田清洁高效的开采能力,推动石油勘探开发与新能源融合。三是通过严控新增炼油产能、加快淘汰落后产能、引导炼油过程降碳等举措,促进石油企业转型发展。而天然气作为兼具灵活性、高效性和清洁性的能源品种,能够在与其他能源的协同发展中发挥重要作用。要推进天然气与风能、太阳能等新能源同步开发利用,实现产业深度融合发展。同时,在风光资源富集地区,合理布局天然气调峰电站,推动气电与风电、光伏发电融合发展。综合性能源企业应当做好非化石能源与化石能源的加减法,融入新型电网系统,布局储能和氢能、挖掘用户侧资源等多措并举,在保障能源供应安全和用能经济性的基础上,向能源强国持续迈进。
