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发展可再生能源如何规避气候风险

发布时间:2019-11-29 03:58:36

发展可再生能源如何规避气候风险?

目前,大力发展可再生能源已经成为中国应对气候变化、保障能源安全、治理环境污染的重要政策导向。众所周知,可再生能源的利用依赖于诸如降雨、风速、日照、温度、湿度等气候要素的大小与稳定度。例如,降雨量太小,水电站的利用效率低,发电量小,无法大规模进行电力生产;降雨量太大,进而造成水灾、洪灾、泥石流等现象,同样不利于水电站的正常运转。在此背景下,气候变化及其极端气候事件对可再生能源系统运行存在那些风险,又如何规避呢?

不可否认,推动能源转型已成为一些国家的政策导向。全球能源转型的基本趋势是从传统化石能源为主逐步向以清洁低碳能源为主的可持续能源的系统转变,这一转变急需可再生能源的发展。欧盟在其2011年12月发布的《2050年能源路线图》白皮书中预计,到2050年,其可再生能源占全部能源需求的比例将从目前的10%上升到55%以上。隶属于美国能源部的国家可再生能源实验室(NREL)2012年发布的报告《可再生能源发电前景研究》指出,可再生能源可满足美国2050年80%的电力需求。

自2005年以来,中国实施了一系列促进可再生能源发展的法律、法规及扶持政策。仅2013年,国务院、国家发改委、国家能源局、国家海洋局等就发布了二十多条与可再生能源发展有关的法规、条例等文件。日前,能源界主流媒体报道指出,可再生能源配额制出台在即。这些信息都表明中国可再生能源体制建设已经处于逐步完善中,监管体系不断发展,未来可再生能源发展空间十分巨大。

中国可再生能源的发展在缓解国际减排压力、保障能源供应、保护环境等方面发挥了重要作用。学者刘竹等人发表的评论文章指出, 十一五 期间(年)中国在减少碳排放方面所做工作累计削减了7.5亿吨煤和15亿吨二氧化碳,相当于全球2010年碳排放总量的5%; 十一五 和 十二五 的减排措施累计可削减14亿吨煤和超过30亿吨二氧化碳,相当于美国年碳排放总量的60%。可再生能源在这其中发挥了重要作用。

根据国家能源局的部署,2014我国年非化石能源消费比重将进一步优化至10.7%,非化石能源发电装机比重将达32.7%,天然气消费比重将提高到6.1%,煤炭消费比重下降到65%以下。

然而,可再生能源的快速发展也产生了一系列问题。

与传统能源使用相比,可再生能源的利用方式依赖于气候要素,导致其受到气候要素变化的制约。这种相互制约、互为反馈的关系在政策制定者那里乃至学术界得到的关注相对较少。

气候变化及其极端事件可对传统能源的供应和使用产生影响。首先,煤的储存、运输都对温度较为敏感。用煤进行火力发电同样对水温有要求。气候变化导致的火力发电站周围温度的变化会影响火力发电的效率。其次,气候变化及其相关极端事件对油气的运输路线将产生重要影响。此外,气候变化对电建设、管理都有可能形成巨大挑战。

气候变化会对可再生能源发展造成不利影响。研究表明:未来降雨模式的变化将会导致中国水能资源禀赋、水电机组效率面临重大风险。因气候变化导致的水电生产量的下降,可能引起2030年 不能 接受电力服务的人口达到2089.82万人。西南和东南沿海地区的水电利用所受威胁最大。对整个可再生能源系统的气候变化风险研究揭示:由于适应气候变化的综合能力较弱,中国可再生能源系统受气候变化影响较大的区域集中在贫困欠发达地区;而当气候变化负面影响超过可再生能源系统的适应能力时,东部发达地区将面临重大电力损失。因此,在当前气候变化及其极端事件频发的背景下,可再生能源系统的适应能力建设尤为重要。

除了水电,世界银行及国外学者对风能利用、太阳能利用面临的气候风险研究表明:气候变化对风能资源、风电场运营环境、风电场基础设施、太阳能利用设施及其利用效率都将产生重大影响,所涉及国家包括美国、巴西和欧盟这些重要的可再生能源发展大国或地区。然而,中国学者在这方面的研究相对较少,政策制定急需理论实践支撑。

未来我国发展可再生能源的气候风险规避要点如下:

电建设与分布式发电并重。北京理工大学能源与环境政策研究中心发布的《中国能源报告(2014):能源贫困研究》指出,可再生能源分布式利用对解决偏远地区的能源贫困现状具有重要作用。相比于集中式供电,分布式发电方式在偏远地区具有较大的应用前景。偏远地区太阳能分布式利用与家用沼气等协同发展,可有效缓解当地电力供需矛盾。在气候变化背景下,分布式发电可使偏远地区减少对核心电的依赖,也可减轻集中式供电的压力。

可再生能源整体规划和局部细化协同。中国已逐步建立了以西南及长江流域为主的水电生产基地,以华北、西北、东北为主的风电基地,太阳能集中利用在甘肃、新疆、青海地区正处于建设中。而中国用电区域集中在经济发达的华北、东部、东南沿海地区。这就造成了中国可再生能源发电地区与用电区域的不匹配,增加了电力运输和电稳定的压力。因此,需要国家从全局出发,建立可再生能源整体规划,保持可再生能源有序发展;从局部考虑可再生能源的就地消纳与使用,减少电力运输,也能规避长距离电力输送过程中可能面临的气候风险。

电力供应稳定最关键,电力需求侧管理潜力巨大。可再生能源的特点决定了其电力输出具有一定的间歇性,在可再生电力上等方面存在一定的局限性。同时,城市的电力需求同样存在高峰低谷的现象。因此需要统筹可再生能源电力与传统电力的上安排,保障电力供应稳定。中国2010年发布的《电力需求侧管理办法》是继2004年发改委联合电监会印发《加强电力需求侧管理指导意见》后,在电力需求侧管理工作方面又一个重要的指导性文件。但目前,中国电力需求侧管理在提高电能利用效率、促进电力资源优化配置、保障用电秩序等方面的作用还有待继续挖掘。电力需求侧管理可通过减少用电需求,减轻电运输压力,这不仅有利于可再生电力的本地化消纳,也对中国的能源安全形势有所助益。

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