Siete formas de alcanzar la neutralidad de carbono en la industria energética

A finales de 2021, el Departamento de Planificación y Desarrollo del Consejo de Electricidad de China publicó el "Informe de reducción de carbono de la industria energética", que proponía 7 caminos para la implementación de la neutralidad de carbono en la industria energética:

El primero es construir un sistema de suministro de energía diversificado y formar un patrón de suministro de energía dominado por bajas emisiones de carbono.

El segundo es aprovechar plenamente el papel de la plataforma básica de la energía; red, mejorar la capacidad de optimizar la asignación de recursos y ayudar a algunas regiones a alcanzar el pico primero;

El tercero es mejorar vigorosamente el nivel de electrificación y contribuir a la reducción de las emisiones de carbono de toda la sociedad; p>

El cuarto es implementar vigorosamente la innovación en la gestión y promover la utilización eficiente y coordinada de fuentes, redes y cargas

El quinto es promover vigorosamente La innovación tecnológica sentará una base sólida para el carbono; objetivo de neutralidad;

El sexto es fortalecer la conciencia sobre la seguridad eléctrica y prevenir riesgos importantes para la seguridad eléctrica

El séptimo es mejorar y perfeccionar el mecanismo del mercado para adaptarse al carbono; Nuevos requisitos para la máxima neutralidad de carbono.

Resumen de contenido

Para lograr el objetivo de alcanzar la máxima neutralidad de carbono, la industria energética no solo enfrenta grandes oportunidades de transformación y desarrollo, sino que también enfrenta desafíos formidables. Con base en garantizar el suministro seguro de electricidad y tomar la baja carbonización, la electrificación y la digitalización como direcciones básicas, el estudio se centró en el momento máximo de carbono de la industria energética, el suministro de energía y la estructura de la red, y el costo del suministro de energía. Al analizar exhaustivamente el equilibrio energético, la tasa de contribución del suministro de energía con bajas emisiones de carbono y considerar la economía del desarrollo a gran escala y el progreso tecnológico, el estudio propone garantizar que la industria energética alcance un pico de carbono antes de 2030 y se esfuerce por alcanzar un pico de carbono. en 2028, y pasa gradualmente a una etapa estable y decreciente. Sobre esta base, se propone el camino de implementación para alcanzar el pico de carbono y la neutralidad de carbono: en primer lugar, construir un sistema de suministro de energía diversificado y formar un patrón de suministro de energía dominado por bajas emisiones de carbono. En segundo lugar, aprovechar plenamente el papel de la plataforma básica de la energía; red, mejorar la capacidad de optimizar la asignación de recursos y apoyar a algunos La región es la primera en alcanzar el pico El tercero es mejorar vigorosamente el nivel de electrificación y servir a la reducción de emisiones de carbono de toda la sociedad El cuarto es implementar vigorosamente; innovación en la gestión para promover la utilización eficiente y coordinada de fuentes, redes y cargas. El quinto es promover vigorosamente la innovación tecnológica para sentar una base sólida para el objetivo de neutralidad de carbono. El sexto es fortalecer la conciencia sobre la seguridad energética y prevenir riesgos importantes para la salud; la seguridad energética; el séptimo es mejorar y mejorar el mecanismo del mercado para adaptarse a los nuevos requisitos del pico de carbono y la neutralidad de carbono.

Introducción al contenido

1. Base del desarrollo

La transformación limpia y baja en carbono ha logrado nuevos resultados. A finales de 2020, la capacidad instalada de generación de energía no fósil del país era de 960 millones de kilovatios, lo que representa el 43,4% de la capacidad instalada total. La proporción del consumo de energía no fósil aumentó de 12,1 en 2015 a 15,3 en 2019, completando el objetivo del "13.º Plan Quinquenal" un año antes de lo previsto. A finales de 2019, la intensidad de las emisiones de dióxido de carbono por unidad de PIB de mi país se había reducido aproximadamente un 48% en comparación con 2005, completando el objetivo de reducción de emisiones de carbono para 2020 antes de lo previsto.

El desarrollo seguro y eficiente ha alcanzado un nuevo nivel. A finales de 2020, se han completado y puesto en operación en todo el país 30 proyectos UHV de la "14ª Interconexión y 16ª Línea Directa", con 794.000 kilómetros de líneas de transmisión de 220 kV y superiores, y una capacidad de transformación de 4.530 millones. kVA. En 2019, los factores de disponibilidad equivalentes de energía térmica, hidroeléctrica, turbinas de gas y unidades de energía nuclear alcanzaron más de 90, y los factores de disponibilidad de las principales instalaciones de transmisión y transformación de energía, como transformadores y líneas aéreas, superaron 99.

La innovación en la tecnología de la energía eléctrica está cambiando cada día que pasa. La energía nuclear, la generación de energía ultrasupercrítica, la generación de energía de nueva energía y otras tecnologías han logrado avances positivos. Se ha completado y puesto en funcionamiento el proyecto Zhundong Wannan UHV DC de 1100 kV con el nivel de voltaje de transmisión más alto y la distancia más larga del mundo. El primer proyecto de CC híbrido multiterminal UHV del mundo se completó y puso en funcionamiento. El proyecto de la central eléctrica de Wudongde en Guangdong y Guangxi se puso en funcionamiento antes de lo previsto.

El nivel de electrificación energética de las terminales continúa mejorando. En 2019, la energía eléctrica de mi país representó el 26% del consumo de energía final, cifra superior al promedio mundial del 17%. De 2016 a 2019, el nuevo consumo acumulado de electricidad reemplazado por energía eléctrica fue de aproximadamente 598,9 mil millones de kilovatios hora, y el consumo de energía eléctrica fue de aproximadamente 598,9 mil millones de kilovatios hora. La tasa de contribución al crecimiento del consumo de electricidad en toda la sociedad alcanzó el 38,5%.

Se promueve activamente la construcción de mecanismos de mercado.

Inicialmente se estableció el sistema de comercio del mercado de la electricidad y gradualmente se van enriqueciendo diversos métodos y variedades de comercio. La industria de generación de energía tomó la iniciativa en el lanzamiento del comercio de carbono. A finales de agosto de 2020, el volumen acumulado de transacciones del piloto de comercio de carbono era de aproximadamente 406 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente, con un volumen de transacciones de aproximadamente 9,28 mil millones de yuanes.

La cooperación internacional ha logrado avances positivos. A finales de 2019, el monto de inversión en el extranjero de las principales compañías eléctricas de China era de 5.790 millones de dólares. Las principales empresas de redes eléctricas de China han construido 10 líneas de transmisión de energía transnacionales y 12 corredores de líneas de 110 kV o más que conectan a los países vecinos. El concepto de Internet energético ha sido ampliamente reconocido.

Para lograr el objetivo de alcanzar la máxima neutralidad de carbono, la industria energética no solo enfrenta grandes oportunidades de transformación y desarrollo, sino que también enfrenta desafíos de enormes proporciones. Las emisiones de dióxido de carbono de las economías desarrolladas como la Unión Europea han alcanzado su punto máximo, y habrá un período de transición de 50 a 70 años desde el "pico de carbono" a la "neutralidad de carbono". Las emisiones de dióxido de carbono de mi país son enormes y sólo se necesitan 30 años para pasar del pico de carbono a la neutralidad de carbono, lo que hace que la tarea sea aún más ardua. La reducción de las emisiones de energía y electricidad es el principal campo de batalla en mi país. La quema de energía representa aproximadamente el 88% de todas las emisiones de dióxido de carbono, y las emisiones de la industria energética representan aproximadamente el 41%. La industria energética no sólo debe acelerar el desarrollo y la utilización de energía limpia y promover la propia reducción de emisiones de carbono de la industria, sino también ayudar a toda la sociedad a mejorar sus patrones de consumo de energía, apoyar industrias clave como la del acero, los productos químicos y los materiales de construcción para mejorar la energía. eficiencia de utilización y satisfacer las necesidades de toda la sociedad para lograr un mayor nivel de electrificación.

2. Investigación sobre la máxima neutralidad de carbono en la industria eléctrica

(1) Estado actual de las emisiones de carbono en la industria eléctrica

El crecimiento del carbono las emisiones se han frenado efectivamente. Tomando 2005 como año base, la capacidad instalada de energía no fósil y la generación de energía del país aumentaron en 19 y 16 puntos porcentuales respectivamente, y el consumo de carbón para el suministro de energía térmica disminuyó en 61,5 g/kWh. más de 16 mil millones de toneladas. La intensidad de las emisiones de carbono continúa disminuyendo. En 2019, las emisiones de dióxido de carbono por unidad de generación de energía térmica en todo el país fueron de aproximadamente 838 g/kWh, una disminución del 20 % con respecto a 2005; las emisiones de dióxido de carbono por unidad de generación de energía fueron de aproximadamente 577 g/kWh, una disminución del 32,7 % con respecto a 2005; . Las emisiones de carbono de la electricidad representan alrededor del 40% del total de la sociedad. En 2019, las emisiones totales de dióxido de carbono de mi país fueron de aproximadamente 10,2 mil millones de toneladas. Las proporciones de las emisiones de carbono de la industria eléctrica, la industria del transporte, la construcción y la industria fueron de 41, 28 y 31 respectivamente. 4,2 mil millones de toneladas.

(2) Investigación sobre la máxima neutralidad de carbono en la industria de la energía eléctrica

La demanda de electricidad de mi país todavía se encuentra en un período de crecimiento relativamente largo. El nuevo patrón de desarrollo de ciclo dual impulsará el crecimiento continuo del consumo de electricidad, la conversión de fuerzas impulsoras antiguas y nuevas y la disminución de la tasa de crecimiento de las industrias tradicionales de consumo de electricidad se convertirán en industrias de alta tecnología, fabricación de equipos y servicios modernos. principales fuerzas impulsoras del crecimiento del consumo de electricidad. La nueva urbanización impulsará un crecimiento rígido de la demanda de electricidad. El desarrollo de la transformación energética muestra una evidente tendencia a la electrificación y el potencial de sustitución de la energía eléctrica es enorme. Teniendo en cuenta factores como la conciencia sobre la conservación de energía y las mejoras en la eficiencia energética, se estima que el consumo social total de electricidad de mi país será de 9,5 billones, 11,3 billones y 12,6 billones de kilovatios hora en 2025, 2030 y 2035, respectivamente. las tasas durante el Quinto Plan Quinquenal y el Decimosexto Plan Quinquenal fueron 4,8, 3,6 y 2,2 respectivamente. Se estima que la carga máxima de mi país será de 1,63 mil millones, 2,01 mil millones y 2,26 mil millones de kilovatios en 2025, 2030 y 2035, respectivamente, las tasas de crecimiento anual promedio durante el "14º Plan Quinquenal", el "15º Plan Quinquenal". ", y "16º Plan Quinquenal" serán 5.1, 4.3, 2.4.

El estudio establece tres escenarios con diferentes ritmos de desarrollo de nuevas energías y energía nuclear para el "14º Plan Quinquenal" y el desarrollo energético a medio y largo plazo. El escenario 1 es que las nuevas energías aceleran el desarrollo. y las emisiones de carbono en la industria energética alcanzarán su punto máximo en 2030. La inversión más económica. El escenario 2 es el desarrollo acelerado de la energía nuclear y las nuevas energías. Las emisiones de carbono en la industria energética alcanzarán su punto máximo en 2028 y la inversión será 0,6 billones de yuanes más que en el escenario 1. En el escenario 3 se ve el desarrollo de nuevas energías a pasos agigantados, con un pico de carbono en la industria energética en 2025 y una inversión 1,6 billones de yuanes mayor que en el escenario 1. Sin embargo, durante el período del “14º Plan Quinquenal”, depende principalmente de la madurez de tecnología de almacenamiento de energía electroquímica, que es incierta. Un análisis exhaustivo, el escenario dos recomendado, antes de 2030, se esfuerza por alcanzar el pico de carbono en la industria energética en 2028, con una escala máxima de alrededor de 4.700 millones de toneladas.

Durante el período del "14º Plan Quinquenal", para garantizar la seguridad del suministro de energía, es necesario agregar nuevos proyectos de energía de carbón de cierta escala. El período de construcción de los proyectos de energía hidroeléctrica y nuclear es largo y generalmente demora alrededor de cinco años. La escala de nueva producción durante el período del "XIV Plan Quinquenal" es relativamente segura. Se espera que para 2025 la energía hidroeléctrica alcance los 470 millones de kilovatios. (incluidos 80 millones de kilovatios de energía hidroeléctrica de bombeo), y la energía nuclear alcanzará los 80 millones de kilovatios. Teniendo en cuenta la adición media anual de 70 millones de kilovatios de nueva energía, la energía eólica alcanzará los 400 millones de kilovatios y la generación de energía solar alcanzará los 500 millones de kilovatios en 2025. Dado que la capacidad de nueva energía para participar en el equilibrio de energía es sólo de 10 15, para garantizar la seguridad del suministro de energía y cumplir con los requisitos del equilibrio de energía en tiempo real, se agregarán 190 millones de kilovatios de energía de carbón durante los "14º Cinco -Período del Plan Anual". Teniendo en cuenta la situación del desmantelamiento, la capacidad instalada de energía de carbón alcanzará los 1,250 millones de kilovatios en 2025.

En las etapas intermedia y tardía del "XV Plan Quinquenal", las emisiones de carbono de la industria eléctrica alcanzaron su punto máximo y gradualmente pasaron a una etapa de estabilización y declive. Durante el período del "XV Plan Quinquenal", las nuevas fuentes de energía tendrán un aumento promedio anual de 120 millones de kilovatios, y la energía nuclear tendrá un aumento promedio anual de 810 unidades. Se espera que la capacidad instalada de energía a base de carbón alcance su punto máximo alrededor de 2030, y que las emisiones de carbono de la industria energética alcancen su punto máximo en 2028. Durante el período del "XVI Plan Quinquenal", los vehículos eléctricos participaron ampliamente en la regulación del sistema para apoyar aún más el desarrollo de nueva energía a mayor escala. Las nuevas fuentes de energía están añadiendo un promedio de 200 millones de kilovatios cada año y el ritmo de desarrollo de la energía nuclear permanece sin cambios. Las tasas de contribución bajas en carbono de la generación de energía limpia, como la nueva energía, la energía nuclear y la energía hidroeléctrica, son 58, 20 y 22 respectivamente. Las emisiones de carbono en la industria energética han entrado en una etapa de estabilización y declive.

La consecución del objetivo de neutralidad de carbono aumentará el coste de la generación de energía. Teniendo en cuenta el desarrollo a gran escala y el progreso tecnológico, los costos de construcción de energía nuclear, de nuevas energías y de instalaciones de almacenamiento de energía están en una tendencia a la baja acelerada. Sin embargo, dado que las nuevas fuentes de energía son fuentes de energía de baja densidad energética, es necesario construir nuevas instalaciones de energía a mayor escala para satisfacer las necesidades de suministro de energía, lo que resultará en un aumento significativo en los niveles de inversión anual en fuentes de energía e instalaciones de almacenamiento de energía. Según estimaciones, durante el "14º Plan Quinquenal" y el "15º Plan Quinquenal" Durante el período del "16º Plan Quinquenal", la inversión anual en suministro de energía fue de 634 mil millones de yuanes, 736 mil millones de yuanes y 830 mil millones de yuanes respectivamente. , 352,4 mil millones de yuanes). En comparación con 2020, el costo de generación de energía aumentará un 14,6% en 2025, un 24,0% en 2030 y un 46,6% en 2035.

Una importante innovación tecnológica ayuda a la industria energética a alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono. Se han logrado avances importantes en gases y combustibles líquidos neutros en carbono, incluidos vehículos como el hidrógeno, el amoníaco y los hidrocarburos, que pueden almacenar electricidad durante mucho tiempo o usarse para generar energía. Reemplazarán a las unidades de energía térmica a gran escala. aumentar la inercia del sistema, garantizar el funcionamiento estable de las grandes redes eléctricas y aumentar la producción de energía. Entrar en la etapa de bajas y cero emisiones de carbono, complementada con la captura de carbono y los sumideros de carbono forestales, para lograr la neutralidad de carbono en la industria energética. Para lograr la neutralidad de carbono se necesitarán nuevos sistemas de energía como plataforma básica y se basará en innovaciones tecnológicas de vanguardia ecológicas y con bajas emisiones de carbono, como la tecnología de transmisión UHV, la tecnología de redes inteligentes, la nueva tecnología de almacenamiento de energía de ciclo largo, la tecnología de utilización de energía de hidrógeno y la tecnología de carbono. tecnología de captura.* **Juntos impulsamos el logro de metas.

3. Ruta de implementación

(1) Construir un sistema de suministro de energía diversificado

Adherirse a la generación de energía centralizada y distribuida y aumentar vigorosamente la escala de la energía eólica Energía eléctrica y generación de energía fotovoltaica. Centrándonos en los principales ríos de la región suroeste, avanzaremos en la construcción de bases hidroeléctricas a gran escala en las cuencas fluviales de manera ordenada. Desarrollar la energía nuclear de manera segura y ordenada, y desarrollar la energía del gas de manera razonable y apropiada. De acuerdo con el principio de "controlar los incrementos y optimizar las existencias", aprovecharemos plenamente el papel del carbón y la electricidad como apuntalamiento del suministro de carbón y electricidad, y organizaremos adecuadamente la escala de las nuevas incorporaciones de carbón y electricidad. Desarrollar la generación de energía a partir de biomasa según las condiciones locales y promover el desarrollo de la energía distribuida.

(2) Aprovechar al máximo el papel de la plataforma básica de la red eléctrica.

Optimizar la construcción del marco de la red principal, agregar una serie de interregionales e interregionales. canales de transmisión provinciales, construir redes de distribución inteligentes avanzadas y mejorar las capacidades de configuración de optimización de recursos. Apoye a algunas regiones para que alcancen la cima primero.

(3) Mejorar vigorosamente el nivel de electrificación

Implementar profundamente mejoras de electrificación en el sector industrial, mejorar vigorosamente el nivel de electrificación en el sector del transporte, promover activamente el desarrollo de la electrificación en el sector de la construcción, y acelerar la construcción de proyectos de mejora de la electrificación rural.

(4) Promover la utilización eficiente y coordinada de fuentes, redes y cargas.

Tomar múltiples medidas para mejorar las capacidades de regulación del sistema y mejorar el nivel de respuesta del lado de la demanda de energía. Promover la integración de fuente, red, carga y almacenamiento y el desarrollo complementario de múltiples fuentes de energía, y promover la transformación digital y la actualización inteligente del sistema eléctrico.

(5) Promover vigorosamente la innovación tecnológica

Promover el desarrollo acelerado de nuevas tecnologías de almacenamiento de energía, como el almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo, el almacenamiento de hidrógeno, el almacenamiento de energía en baterías, las baterías de estado sólido y el litio. -baterías de azufre y aire metálico. Promover la aplicación generalizada de tecnología de generación de energía con bajas emisiones de carbono y la actualización iterativa de la tecnología de redes inteligentes, y aumentar la innovación tecnológica con visión de futuro para la reducción y la descarbonización de las emisiones de carbono.

(6) Fortalecer la conciencia sobre la seguridad eléctrica

Fortalecer la aleatoriedad e intermitencia de la generación de energía de nueva energía para garantizar la seguridad del suministro eléctrico y el acceso generalizado de los equipos electrónicos de potencia a la operación segura de grandes redes eléctricas. Identificación de riesgos causados ​​por incertidumbres en la innovación tecnológica. Fortalecer la construcción de sistemas de apoyo a emergencias para prevenir riesgos mayores a la seguridad eléctrica.

(7) Mejorar y mejorar el mecanismo de mercado

Aprovechar activamente el papel de reducción de carbono de bajo costo del mercado de carbono, acelerar la construcción de un mercado energético nacional unificado y continuar Profundizar la construcción del mercado energético. Promover el desarrollo coordinado del mercado nacional de carbono y del mercado eléctrico.

4. Medidas de salvaguardia

Formular un plan de acción para alcanzar el pico de carbono en la industria energética, realizar investigaciones sobre cuestiones importantes de la neutralidad de carbono en la industria energética, aumentar el apoyo a la inversión para la investigación de tecnologías clave y desarrollo, y promover Formar un mecanismo científico y razonable de precios de la electricidad, implementar orientaciones sobre políticas de inversión fiscal, tributaria y financiera, y promover la implementación de las tareas de la industria eléctrica objetivo del "doble carbono".