千亿级的大生意！氢能要成为振兴东北的新方向？
新产业的出现带火一方水土，新经济的发展养活一方人。
近日，吉林白城千亿投资总量的氢能发展规划发布，给沉寂多年的东北老工业基地带来了持久未消的热度。
如今随着氢能产业的火爆，“氢都”、“氢谷”、“氢城”在国内已经并非是新鲜事儿，然而，白城这一“中国北方氢谷”的规划出台，还是在氢能产业乍起一番波澜。
为什么白城能够在众多的氢能城市中脱颖而出？独特的 “白城模式” 又是否适用于其它地区的氢能产业发展呢？
01
粮草未动，兵马先行
白城位于吉林省西北部，地形以平原、丘陵为主，肥沃的土地资源使得该地区农业经济发达，是国家重要的 农业四大开发区之一 。
白城卫星图
随着社会经济的发展，第一产业远不能满足城市进步的的要求，如何推动二、三产业的持续发展成为了白城面临的重要问题。
城市的支柱型产业往往与自身硬件条件息息相关。
白城紧邻著名的石油城市松原，遗憾地是，白城境内的油气资源远不如松原丰富。既然无法走一条传统能源之路，白城便独辟蹊径，利用境内丰富的风能、光能资源，踏上新能源发展之路。
白城地处大兴安岭与长白山脉之间，受西伯利亚寒潮和内蒙古高压气流影响而风力十足，是 东北地区最优质的内陆风场之一 。
据测算，白城境内可开发风电面积6865平方公里，可开发装机容量2280万千瓦， 年可发电478.8亿千瓦时 。这一数字背后孕育了上百亿的财富。
从1999年至今，白城的风能产业发展已经走过了20年，吸引了 华能、大唐、三峡新能源 等一众行业龙头前来发展。
除了风能之外，白城境内丰富的太阳能资源十分丰富。
数据显示，白城市年日照时间达2900小时以上，光伏和光热电站实际装机容量约可达到 1675万千瓦 ，其国家级光伏领跑基地也一直受到业内的诸多关注。
目前，白城市风电、光伏并网装机465万千瓦， 剩余可开发容量达3000万千瓦 。
丰富的风电、光伏发电改变了白城的发电格局，据悉，2018年白城市 清洁能源发电量占比达到60% 。
当然，仅仅发电并不能完全利用如此丰富的风、光资源，剩下的资源该怎么办？
白城选择了 可再生能源发电制氢 的道路。
依托现有技术和条件，目前全球在氢能制备上主要有 化石能源重整制氢、工业副产提纯制氢和电解水制氢 三大类主要方式。
而无论是化石能源重整还是工业副产提纯，甚至燃煤电厂发电来电解水制氢都不可避免地会产生 污染物排放 ，需要新的技术方式来处理。
而电解水制氢中，如果能够利用清洁能源进行发电，便可以有效保障制氢过程中的绿色清洁。
而白城正是采用了这种方式。
在近日发布的《白城市新能源与氢能产业发展规划》（以下简称“规划”）中提出，白城在氢能制备中的主要技术路线是 利用风能、光能等清洁能源来电解水制氢 ，形成了国内氢能产业中独特的“白城模式”。
目前这一路径在国内尚属起步阶段，以此为主要制氢路径的城市代表为 吉林白城、河北张家口 两地。
盘活现有资源，从新能源开发起步发展氢能产业，正是白城在氢能大潮中突围的重要方式。而二十年的先行布局，也使得白城的氢能规划有了落地的基础和根源。
02
氢能发展的“白城模式”
一座城市能够在一个产业中形成具有代表性的模板，一定意味着在这里有其他地区所不具备的先进之处。
那么，白城在发展氢能产业上的先进之处在哪里？
规划显示，白城市新能源及氢能产业发展的产业链条构成为 新能源电力开发、氢能生产、氢能储运、氢能利用 。
其中利用新能源发电来进行电解水制氢便是其中最独特的部分。
从目前国内的发展来看，电解水制氢存在着明显的成本难题， 电价对于成本的影响达到70% 。
在早些时间发布的《氢能产业白皮书》中提到的，如果电价的 成本控制在0.3元/千瓦时 以下，电解水制氢的成本将接近现阶段主要的利用化石能源重整制氢。
而据金风科技集团按照白城的资源条件测算，目前在白城建设一个100万千瓦的风电场，总投资约63亿元，采用低风速大叶片风机，年有效发电小时数可达到3000小时， 其发电成本约为0.22元/千瓦时，具备经济可行性 。
在光伏产业上，随着技术的革新，发电成本也将逐步下降，甚至未来可能会低于火电上网的标杆电价。
中国工程院干勇院士认为， 新能源电解水制氢的成本可以达到1.8元/m³，具备和天然气制氢、甲醇制氢相竞争的条件。
这也意味着，在氢能制备环节，白城先进的模式未来将有望领跑国内绝大多数地区。
在储运环节，现阶段白城主要以周围 短距离输送 为主导，用低压储罐存储氢气，再利用长管拖车运输。
但这一方式并不适用于氢能的长期发展，一旦产业开始规模化，白城及周边显然无法消纳大量的氢能，按照规划， 液氢罐车 将成为白城未来远距离运输氢气的主要方式。
但目前，全球只有日本、美国加氢站采用了液氢罐车作为主要方式运输，国内缺乏相关的技术经验，这对于白城来说将是个至关重要的挑战。
此外白城还在筹划成立 气 体运营的平台公司 ，集中建设储氢基础设施。
同样的挑战还来自产业下游的应用环节。
氢能的应用领域十分广泛，可以作为工业原料、燃料等使用。其中交通运输是最主要的应用领域。
基于这一点，白城也着力推动氢燃料电池汽车的发展，此前与长春市进行合作， 借助中国一汽集团公司解放汽车制造优势，打造“白城——长春”吉林西部氢能走廊， 并沿长白高速公路布局加氢站，开通氢能大巴车专线、城市公交，开展氢能车辆示范运营。
总之，白城正在围绕新能源装备制造业、制氢设备、氢能长管拖车、液氢罐车、加氢设备、储氢材料、储氢设备、燃料电池、氢能汽车等产业，开展氢能全产业链发展，把白城打造成 “中国北方氢谷” 。
03
政府、企业齐发力
为了更好地促进城市新能源经济的发展，白城从机制层面进行调整。
今年2月12日， 白城市能 源局正式挂牌成立 ，将能源产业管理的职能从当地发改委中划出来，承担起白城市能源产业发展统筹规划、项目审批、协调服务以及向省和国家争取能源产业政策和资金等工作。
7月9日，在《白城市新能源与氢能产业发展规划》发布的一个多月之后，白城能源局与 吉林电力股份有限公司白城发电公司、新疆金风科技股份有限公司、中国船舶重工业集团公司第七一八研究所 签署了《白城市风能制氢一体化项目战略合作协议》。
该协议从风电场、制氢、储氢、加氢设施等方面规划建设风能制氢一体化示范项目，其中吉电股份白城发电公司全产业链参与白城市氢能产业的建设与运营。
在政策的引导之下，氢能已经成为白城经济发展的新风口，氢能产业项目不仅纳入了白城的经济社会发展规划，还是吉林省“一主、六双”产业空间布局重要组成部分。
当然，受地域、产业条件的影响，白城的氢能产业也有其不可回避的局限性。以发展模式最为相近的张家口为对比，白城与张家口走的都是可再生能源制氢的发展道路，从资源条件上看具备其他地区难以比拟的优越性。
但相比来看，白城的氢能产业还存在着两个主要问题。
首先， 白城缺乏广阔的氢能消费市场 。白城身处东北老工业基地腹地，产业动能略显不足。长距离运输又势必会增加产业的成本。
而张家口手握2022年冬奥会契机，并已经计划与亿华通、福田合作2000多辆燃料电池客车，这为当地氢能的爆发带来了绝佳的机遇。
更为重要的是，张家口距离北京近，北京的辐射带动作用与市场消费能力将有效带动张家口氢能的发展，此外，张家口所在的京津冀城市群工业发达，具备广阔的市场空间。
此外，在燃料电池汽车产业上， 白城尚且缺乏具有影响力的龙头企业和相关的配套企业 。
相比之下，张家口的汽车产业基础实力雄厚，并先后引进了 亿华通、北汽福田、吉利汽车 等知名车企，整合产业链企业，进行燃料电池整车研发与生产。
而完整的产业链或将成为弥补白城区域劣势、提高产业竞争力的重要方式。
但总体来看，氢能产业的发展为白城注入了新的活力。
根据规划，到2035年，全市累计投资达到2000亿元，风电装机2000万千瓦、光伏装机1500万千瓦，年制氢能力达到百万吨级， 产值近2000亿元，创造就业机会50000人以上， 形成具有国际影响力的新能源与氢能区域产业集群。
凭借先天的资源优势和政策的支持，白城正在成为东北地区能源发展的新引领者。
以白城为先锋，氢能产业也不失为振兴东北老工业区的一条新思路。
加速氢能的使用趋势。随着“双碳”战略目标的提出，各种碳中和政策的指导思想和设计不断增多，氢能的开发利用将进入一个重大发展阶段。随着燃料电池技术的不断提高，新兴的燃料电池核心产业将最清洁地利用氢能，主要集中在氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池汽车和应急电源的产业化。
加快国家氢能创新平台趋势。我国将建成氢能产业国家创新支撑平台，聚焦氢能重点领域和关键环节，在质子交换膜燃料电池技术、关键材料、可再生能源制氢转化效率、单台机组制氢规模、氢能基础设施环节等核心技术研发上取得快速突破。，促进氢能运输、储能、发电和工业领域示范项目的应用。
再者是带动交通运输领域的发展。城市公交和物流车仍是目前最主要的燃料电池终端产品，续航能力300-500km；国内企业相继推出燃料电池乘用车、重型卡车、应急动力汽车等。在燃料电池船方面，中国推出了具有自主知识产权的船用燃料电池系统。中国逐步探索出一条具有中国特色的以商用车为主的燃料电池汽车推广之路。
要知道的是氢能的利用有着悠久的历史。目前氢能之所以受欢迎，主要是燃料电池技术的突破，可以直接产生电能、热能等清洁新能源。燃料电池的种类很多，燃料电池在交通领域的增长最为强劲。道路汽车与目前燃料电池的发展方向相匹配，其中是商用车有很多路线相对固定的场景，对加氢站等基础设施的需求较少，更适合目前燃料电池的技术特点和产业基础。因此，商用车成为氢燃料电池汽车的主要发展重点。
核能供暖技术现在已经非常成熟。在提供核能供暖的同时，还将提供供热站在线监控，为居民提供自动隔离装置。现阶段，核能供热已达到相当程度的保障。
什么是核能供暖？
核能供暖是利用核裂变产生的热量，将热能通过供热管道输送到供暖房间，通过供暖系统向房间的每个角落供应热量，其所产生的热量是直接通过空气流动向各个房间扩散的，从而实现供暖，因此在运行中无需产生污染。因此核能供暖是一种绿色的能源供暖方式。相比于燃煤供热，核能供暖能使房间内温度恒定在25℃左右，同时无煤烟产生，极大地降低了温室效应。
核能供暖有什么优势？
传统供暖方式相比，核能供热不会产生废气、废水和废渣，无热污染，能有效减少对大气环境和土壤颗粒的破坏，对地球资源的可持续利用具有重大意义。目前，国内外采用核电站供热设备的技术都在不断改进中，能够实现热能传递的方式更加灵活和高效。核能供暖温度和运行状态下均不会发生变化。采用核能供热可大大降低供热成本，特别是燃煤供暖产生烟气和温室气体的排放对环境造成污染问题日益严重时是一种较为理想的供暖方式。核能供热安全性高、运行可靠、设计合理、能耗低、建造工艺简单、运行费用低。
我国的核能供暖发展如何？
目前，我国核能供暖市场还处于初级阶段，在市场推广方面还存在较大问题，主要表现在以下几个方面：成本问题：目前我国核电机组供热成本平均为每千瓦每天10元左右。如采用核能供暖或其他可再生能源供暖技术时，能源价格一般高于同等规模燃煤机组运行费用。此外，由于核电厂供热能力不足，核电机组停堆后所需燃料将全部用于储存铀矿床中产生的废料。资源约束问题：目前燃煤发电所提供的能量无法满足核能供暖需求，需新增煤炭、天然气及其他可再生能源供给；另外由于核电厂要从空气中获取能量并进行转换，燃料组件产生的污染较重。因此核能供暖所需能量来源于核电，而不是大气中排放到环境中的能量。
风能风能是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿，风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示，我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦，主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外，我国海上风能资源也很丰富，初步估计是陆地风能资源的3倍左右，可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。
太阳能太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有：光伏(太阳能电池)发电系统，将太阳能直接转换为电能；太阳能聚热系统，利用太阳的热能产生电能；被动式太阳房；太阳能热水系统；太阳能取暖和制冷。
小水电水的流动可产生能量，通过捕获水流动的能量发电，称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。
生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
地热能地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，它可以用来发电，也可以为建筑物供热和制冷。根据测算，全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。海洋能海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、海流等形式存在于海洋之中。例如，潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力，涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能；潮汐和风又形成了海洋波浪，从而产生波浪能；太阳照射在海洋的表面，使海洋的上部和底部形成温差，从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。
《方案》要求，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。新型储能技术创新能力显著提高，核心技术装备自主可控水平大幅提升，标准体系基本完善，产业体系日趋完备，市场环境和商业模式基本成熟。其中，电化学储能技术性能进一步提升，系统成本降低30%以上；火电与核电机组抽汽蓄能等依托常规电源的新型储能技术、百兆瓦级压缩空气储能技术实现工程化应用；兆瓦级飞轮储能等机械储能技术逐步成熟；氢储能、热（冷）储能等长时间尺度储能技术取得突破。到2030年，新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控，技术创新和产业水平稳居全球前列，市场机制、商业模式、标准体系成熟健全，与电力系统各环节深度融合发展，基本满足构建新型电力系统需求，全面支撑能源领域碳达峰目标如期实现。
《方案》提出，加大力度发展电源侧新型储能。推动系统友好型新能源电站建设。在新能源资源富集地区，如内蒙古、新疆、甘肃、青海等，以及其他新能源高渗透率地区，重点布局一批配置合理新型储能的系统友好型新能源电站，推动高精度长时间尺度功率预测、智能调度控制等创新技术应用，保障新能源高效消纳利用，提升新能源并网友好性和容量支撑能力。支撑高比例可再生能源基地外送。依托存量和“十四五”新增跨省跨区输电通道，在东北、华北、西北、西南等地区充分发挥大规模新型储能作用，通过“风光水火储一体化”多能互补模式，促进大规模新能源跨省区外送消纳，提升通道利用率和可再生能源电量占比。促进沙漠戈壁荒漠大型风电光伏基地开发消纳。配合沙漠、戈壁、荒漠等地区大型风电光伏基地开发，研究新型储能的配置技术、合理规模和运行方式，探索利用可再生能源制氢，支撑大规模新能源外送。促进大规模海上风电开发消纳。结合广东、福建、江苏、浙江、山东等地区大规模海上风电基地开发，开展海上风电配置新型储能研究，降低海上风电汇集输电通道的容量需求，提升海上风电消纳利用水平和容量支撑能力。提升常规电源调节能力。推动煤电合理配置新型储能，开展抽汽蓄能示范，提升运行特性和整体效益。探索开展新型储能配合核电调峰调频及多场景应用。探索利用退役火电机组既有厂址和输变电设施建设新型储能或风光储设施。
《方案》还提出，探索推广共享储能模式。鼓励新能源电站以自建、租用或购买等形式配置储能，发挥储能“一站多用”的共享作用。积极支持各类主体开展共享储能、云储能等创新商业模式的应用示范，试点建设共享储能交易平台和运营监控系统。
《方案》明确，开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢（氨）储能、热（冷）储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。拓展氢（氨）储能、热（冷）储能等应用领域，开展依托可再生能源制氢（氨）的氢（氨）储能、利用废弃矿坑储能等试点示范。针对新能源消纳和系统调峰问题，推动大容量、中长时间尺度储能技术示范。重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等日到周、周到季时间尺度储能技术，以及可再生能源制氢、制氨等更长周期储能技术，满足多时间尺度应用需求。
其一，化石能源消费比重仍然较高，甚至过大，因此造成严重的空气污染问题。近年来，我国第三产业及其它终端能源消费增长较快，但是工业终端能源消费仍占总终端能源消费的较高比例。2016年中国终端能源消费总量达到32.3亿吨标准煤，其中工业部门占61%，交通部门占比21%，建筑部门占比14%。煤炭是中国终端能源消费的主要能源品种。2016年，煤炭消费占总终端能源消费比重的39%，石油27%，电力19%，天然气7%，区域供热5%，生物质能源2%。电力部门中，2016年可再生能源发电量占全国总发电量的比重达到26%，非化石能源发电量占29.5%。全国总发电量中的67%来自煤电，3%来自天然气发电。2016年，中国一次能源总消费量43.6亿吨标准煤。煤炭占比62%，石油占比18.3%，天然气占比6.4%，非化石能源所占比例为13.3%，其中可再生能源的比例为11%。
“我国能源消费结构中化石能源比重过大，这也导致了对能源进口的依赖。显著特征是石油进口依存度持续提高，我国2016年石油对外依存度占全部石油消费总量的三分之二。我国部分区域严重依赖煤炭经济，这些煤炭经济包括煤炭的开采及煤电产业，导致煤炭消费出现‘锁定’，这对降低我国煤炭消费、地方经济转型造成了阻碍。”王仲颖说。
化石能源的消费比重大，造成我国多地空气污染仍然严重。现在已经形成共识，煤炭发电厂、燃煤工业和以化石能源驱动的汽车是造成中国大部分城市严重空气污染的重要原因。“当前，我国政府将解决空气污染问题作为其首要任务之一。此外，水污染和土壤退化等环境问题也同样严重，上述生态环境问题将可能危及中国未来的可持续发展。”王仲颖强调说。
其二，可再生能源的浪费虽在减少，但仍很严重。
“被迫降低水电、风电和太阳能光伏电量——也被称作‘弃用’问题，在我国已存在多年。‘弃用’现象表明当前我国可再生能源尚未被充分优化整合进入能源系统。”王仲颖以弃风为例予以说明。2016年，我国全年弃风率为17%。今年1～9月，全国弃风电量和弃风率实现双降，弃风限电的范围和规模得到缓解，全国总弃风电量298.5亿千瓦时，同比减少25%，累计弃风率13%，同比下降6.8个百分点。由于弃用造成可再生能源资源的浪费，提高了风电等可再生能源电力生产成本。如果考虑由此导致的煤电发电量上升，则进一步增加了大气污染物和二氧化碳等温室气体排放。近年来，太阳能发电和部分重点地区的水力发电也遭到了弃用。
其三，电力系统缺乏灵活性，运行管理制度面临挑战。
王仲颖说，我国自改革开放以来所采用的能源和电力发展战略成功地保障了电力供应，为快速增长的经济提供了动力，目前依然影响着电力系统发展。我国经济进入新常态以来，煤炭发电厂产能过剩明显，在未来的电力系统中，有出现投资搁浅和化石能源技术锁定的风险。此外，电厂和互联电网的调度运行受到传统电力市场交易制度和地方利益壁垒的影响，无法适应大规模风电和太阳能发电等波动性电源的发展。我国的电力体制改革正在进行，这些问题均应得到解决，为电力系统的运行和发展创造一个全新的框架。然而，由于制度障碍以及缺乏针对不同省份的共同目标，目前电力市场改革推进缓慢，区域电力市场在市场设置和计划安排方面的合作往往存在明显的利益冲突。“在电力体制改革不到位的情况下，的的确确会影响不同省市现实的本身利益。可喜的是，十九大的定调，一定会加快电力体制改革的进程，上述问题会在电力体制深化改革的过程中逐步得到解决。”王仲颖说。
其四，可再生能源经济激励制度亟待改革。
王仲颖介绍说，当前，固定电价政策是中国可再生能源发展的主要支持机制，但补贴机制存在的问题，使改革迫在眉睫，以确保政策的有效性。“涉及到三方面的问题。一是电力附加费并不能保证为规模日益增长的可再生能源项目提供资金支持。二是补贴水平调整不平稳，且当补贴下降时产生新增项目的‘抢装潮’。三是固定电价机制并不适用于未来电力市场改革及可再生能源市场化。”“对可再生能源技术的支持主要是为应对化石能源价格不能反映其社会真实成本问题。现在的化石能源价格并没有完全反映出化石能源利用对我国生态环境影响的全部成本。环境成本没有真实呈现，且化石能源的其它支持机制也扭曲了不同能源技术之间的竞争。”王仲颖强调说。
既定战略必须更加坚定地深入实施
“我国的能源体系正在由以煤炭为基础、高环境成本向低碳、环境友好转型。我们的分析显示，尽管我国政府已经制定了正确的政策战略，但能源转型是否成功取决于政策是否得到强有力的执行。”王仲颖说。
记者：我国政府制定并实施了哪些能源转型战略举措?
王仲颖：当前，我国政府已经制定了一揽子政策战略及措施，全面推动能源系统向可持续和低碳方向转变：牢固树立“五大”发展理念、统筹推进“五位一体”总体布局、坚持协调推进“四个全面”战略布局“绿水青山就是金山银山”的发展理念已经植入我国政府的治国理政实践我国政府签署《巴黎协定》，并在全球应对气候变化行动中发挥大国作用的行为，展现了我国政府积极应对人类生存威胁因素的决心。正在进行中的“全国环境行动计划”、电力市场化改革和国家碳排放权交易系统则昭示着我国能源深度转型进程的序幕已经拉开。
记者：如果坚定坚持既定方针政策，那么到2030年、到2050年会出现怎样的结果?
王仲颖：CREO2017的分析表明，如果坚定不移地执行既定政策情景，那么2050年煤炭消费总量将降至2016年消费水平的三分之一，并确保二氧化碳排放于2030年之前达到峰值。2030年后，二氧化碳排放显著降低，直至下降到2050年的50亿吨水平，接近2016年排放水平的50%。2050年，非化石能源占全部一次能源供应的60%。同时，通过投资能源系统转型，未来能源系统的电力成本与当下严重依赖化石能源以及不可持续的能源系统相比将基本一致，而能源系统的可持续和稳定性则将大幅提升。如果那样的话，煤炭消费量被控制，以合理的经济代价实现2050年高比例开再生能源发展目标就可以实现。
记者：如果既定政策执行不坚决或有误，会出现怎样的结果?
王仲颖：政策措施和创新战略的高效实施是确保能源转型平稳实现的关键。反之，如果部分政策措施不能如期施行或方向有误，则将导致我国能源系统将继续被化石能源技术锁定，可再生能源技术的发展及其与能源系统的整体融合将面临严重障碍。因此，政策的执行力是关键，特别是短期战略的强有力地实施是长期能源深度转型取得成功的关键。
记者：能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资，这可能会导致短期内电力成本上升。如何看待这个问题?
王仲颖：的确，能源转型本身、电网基础设施和可再生能源技术都需要大量投资，这可能会导致短期内电力成本上升，但这些额外的成本也会带来效益，使那些过去依赖低化石能源价格的行业快速向电力和非化石能源转型，同时改善空气质量、降低污染水平。能源转型的大量投资也会创造出代表未来技术方向的新的就业岗位，从而弥补传统煤炭产业链和技术制造业转型所削减的就业机会，这一切都与我国积极的创新战略相符合。在这个角度上看，可以说，可再生能源成本下降、电力市场改革和碳交易价格将是驱动能源转型投资的主要动力。
记者：能源转型成功和煤炭消费总量下降需要哪些客观条件?
王仲颖：能源转型和煤炭消费总量下降是在基于三项重要客观条件下实现的。首先，CREO2017假定在国际大环境和我国创新战略驱动下，可再生能源技术发展将延续近年成本继续降低、效率提升的表现，可再生能源技术以较低的成本实现能源供应。到2050年，非化石能源消费中占比超过60%，煤炭消费占比下降至2016年消费水平的三分之一，电力供应成本基本维持不变，碳排放总量在2030年之前达到峰值。其次，假定碳排放权交易制度能够得到有效实施，碳排放价格将切实影响到能源部门的投资决策，(在CREO2017既定政策情景中，设定了长期执行的碳价格水平，即每吨二氧化碳100元人民币)，这将有助于支持可再生能源尽快实现与煤电平价。再次，假定持续推进电力市场化改革，并将其作为确保波动性可再生能源与电力系统融合的重要工具。
要实现“低于2℃”目标，需在既定政策基础上再加码
“CREO2017研究结论显示，即使既定政策情景顺利实施，仍不能支撑全球实现‘巴黎协定’设定的控制未来升温幅度‘低于2℃’目标。我国按既定政策情景发展，将能够实现承诺的国家自主贡献目标，但与大多数国家一样，二氧化碳减排尚显不足。”王仲颖说。
记者：依据CREO2017研究结论，既定政策难以支撑实现温升幅度“低于2℃”目标。那要实现控制温升目标，需要怎样的新目标?
王仲颖：基于考虑我国二氧化碳减排展望和未来实现“低于2℃”目标，CREO2017分析认为，我国要满足《巴黎协定》要求，就必须采取进一步的二氧化碳减排措施。综合分析国际研究成果，CREO2017假定了我国未来能源部门的二氧化碳快速减排的约束预案，即从2016年的100亿吨左右二氧化碳排放水平降到2020年的90亿吨、2030年80亿吨，直至2050年下降至30亿吨。
记者：也就是说，为达到实现“低于2℃”目标，应制定执行更加有利于可再生能源发展的政策?
王仲颖：是的，如果我国未来碳排放足迹遵循“低于2℃”假设，则我国必须加速削减煤炭消费、更为迅捷地发展可再生能源。相比既定政策情景，CREO2017结论表明，2020年，“低于2℃”情景需要额外增加3.05亿千瓦的可再生能源装机容量，2050年需要增加15.18亿千瓦。额外增加的发电装机初期将主要来自风电，后期则更多来自太阳能发电技术。在“低于2℃”情境下，煤炭消费量更为快速地降低。煤电装机到2020年将再削减1600万千瓦、2050年降低2.2亿千瓦。为了促进终端用能部门的减排，在“低于2℃”情景中，CREO2017设定了相比既定政策情景更高的终端电气化率水平，特别是提高了交通部门和工业部门的电气化率。
记者：如果按照“低于2℃”目标，我国可再生能源“十三五”规划中的发展目标已经落后于近期的发展形势。CREO2017展望风能、太阳能和生物质能发电装机总量也显著超出2020年规划目标，这个超出的部分能否实现?
王仲颖：从快速降低电力部门碳排放和提升终端用能部门电气化水平的角度分析，既定政策下的能源转型成就仍有进一步提升的发展空间。从遵守《巴黎协定》的角度看，2020年后的能源转型任务将更加艰巨，因此加码是必然的，只不过是早晚的问题。
记者：总体而言，今年以来，弃风、弃光现象有所好转，但仍比较严重。在这样的情况下如何发展更多的可再生能源?
王仲颖：要保证更多的新增可再生能源发电容量接入电网，要对煤电企业的运行提出严格的灵活性要求，维持提高电力系统灵活运行，要更为灵活地调度输电线路和省间电量交换。这些措施需要地方政府提高接纳和利用区外可再生能源的积极性，支持电网调度合作和联合调度。
记者：“低于2℃”情景下目前的电力系统已不需新增煤电装机。那么对那些已经获得行政许可、并准备开工建设的新的燃煤电厂应作如何对待?
王仲颖：应当在进一步加强开工审核的同时，尽快颁布禁止新建煤电厂的临时禁令，从而避免大额资产搁浅。近中期，随着电力市场化的进程，应逐步取消年度发电计划确定的满发利用小时数，直至最终取消年度发电计划制度。这也就意味着，所有的发电商都需要根据市场的需求来决策自己的发电量。在这种情况下，新建煤电厂的风险会更大，因为它已无法通过行政手段确保电价水平。在可预见的未来，煤电价格预期将会继续上升、可再生能源发电成本则处于下降通道，固定电价的长期购电合约将不复存在。到那时，可再能能源发电无论在成本上、技术上都会比煤电具有竞争性，起码不会比煤电竞争力弱。
从现在到2050年可再生能源逐步成为主导能源
CREO2017展示了我国能源系统到2050年的两条发展路径。一是低于2℃情景发展路径，这条路径由严格的碳预算推动二是既定政策情景发展路径，这一路径由当前实施的能源政策维持。
记者：请结合现实情况，用CREO2017研究结论，分析一下从现在到2035年、到2050年可再生能源如何逐步变成主导能源?
王仲颖：2016年，可再生能源占总终端能源消费的6%。据中电联数据，今年1～9月，全国基建新增发电能力中水电、火电、风电、太阳能发电分别比上年同期多投产35万、197万、146万、1977万千瓦。截止今年9月底，全国可再生能源发电总装机容量达到58655万千瓦，占全国规模以上电厂总发电装机容量的35.2%。从全球看，中国仍然是世界上最大的可再生能源投资国，未来几十年依照中国宏大的可再生能源政策和能源体系去碳化需求，可再生能源份额将大幅增长。
2016年，可再生能源消费量为2.7亿吨标准煤。“低于2℃”情景下，2050年该值增加8倍，达到21.86亿吨标准煤，既定政策下则增至16.63亿吨标准煤。“低于2℃”情景的主要趋势是首先发展风能，2035年前的中阶段发展太阳能。2050年前的长期阶段，将扩大太阳能发展规模，迅速提升生物质能利用率。
由于水资源进一步发展的潜力有限，因此两种情况下均遵循相同的增量增长。“低于2℃”情景下，2050年可再生能源涵盖大部分能源需求。2030年之前的能源转型初期，风能和太阳能发电将快速增加。
两种情景均预测中国能源需求于2030年左右达到顶峰。2050年，“低于2℃”情景的终端能源需求为33.21亿吨标准煤既定政策情景为35.3亿吨标准煤。提升能效措施是两种情景能源需求趋势类似的主要原因。
记者：根据CREO2017，到2050年前后，我国能源需求侧将发生怎样的改变?
王仲颖：到那时，我国能源需求侧将产生重大改变。目前工业领域占据终端能源利用的指导地位，但到2050年，尽管能源需求总量将与现在保持同一水平，但能源需求结构将发生巨变——工业领域的能源消费量大幅下降，交通和建筑能源消费将上涨。终端部门电气化程度提高主要源自可再生能源的贡献。两种情景均是如此，“低于2℃”情景的电气化程度和可再生能源份额更高。2050年，“低于2℃”情景下52%的终端能源需求为电力，既定政策情景该比例为39%。工业用化石能源很大程度被电取代。到那时，中国走上绿色、多样化供能之路，减轻对煤炭的高度依赖，代之以非化石能源。“低于2℃”情景下该发展趋势更为明显，2050年非化石能源占供能的63%，相比之下，既定政策情景则为47%。据此可以说，“低于2℃”情景下非化石能源的快速、决定性发展是我国实现《巴黎协定》目标的关键。
记者：到那时，电网传输将会发生怎样的变化?
王仲颖：两种情景均加大了电网基础设施投资，用以提升电力系统灵活性，促进在区域内外高效传输清洁电力。到2050年，中国电网将在更大的平衡区域实现密切整合，整个中国电网发展为一体化市场。中部和东部省份为主要输入地区，西南和东北则是净输出地区。“低于2℃”情景下的电网扩容总体比既定政策情景高。两个情景均表明，到2050年中国的输电系统继续完善，且依靠价格手段按照市场原则调节电力供需两侧，从而促进新增电网的大规模投资。
记者：依据CREO2017，从目前到2020年这段时期内，对可再生能源的发展要采取怎样的政策?
王仲颖：总体上要注意四方面。
一是2020年前可再生能源仍需延续固定电价政策，其中海上风电、太阳能光热发电需要延续到2020年后实现规模化发展。应更好利用竞争性招标推动价格下降，逐步扩大可再生能源电站竞争性招标的范围和规模。
二是随着2020年后逐步建立竞争性电力市场，在电力市场价格基础上，率先对新增风电、光伏电站建立基于定额补贴的市场溢价机制。初期可按目前固定电价的差价补贴标准确定溢价补贴标准，未来适时合理调整、逐步降低定额补贴标准，或者建立与招标电价结合的差价合约机制。
三是在2017年建立可再生能源电力证书自愿交易市场的基础上，在2020年前建成强制性可再生能源电力配额(发电侧)和绿色证书交易市场(售电侧)，逐年提升配额比例要求，形成市场化绿色证书价格形成机制和逐年上升的未履约价格惩罚水平。
四是切实发挥即将正式启动的全国碳交易市场对促进可再生能源与化石能源公平竞争的作用，逐步建立起新建建筑和工业用热的可再生能源用热强制安装或者供热比例要求制度。
记者：近日，《京津冀能源协同发展行动计划(2017～2020)》印发，说明三地能源协同发展进入实质落地阶段。依据CREO2017研究成果，该地区该如何实现能源协同发展?
王仲颖：京津冀是我国重要的能源消费重心之一。同时，京津冀作为我国的“首都圈”，是我国北方经济规模最大、最具活力的区域之一。经济的快速增长、不断优化转型的产业布局和依然严峻的环境污染问题对京津冀的清洁能源保障提出了更高要求。但是，目前京津冀区域的可再生能源利用比重不高，多样化可再生能源利用潜力没有充分挖掘，电网等基础设施发展不同步，急需通过创新驱动京津冀能源协同发展，不断完善能源政策体系和相关体制机制。CREO2017研究显示，京津冀可通过全面协同能源转型实现高比例可再生能源发展。在低于2℃情景下，2030年风电装机容量将达到128165兆瓦，占总装机比重的47.8%太阳能发电总装机将达到83922兆瓦，占全部发电装机的31.3%。雄安作为国家级新区，2030年可实现可再生能源占一次能源消费比重超过50%以上。
记者：具体而言，实现京津冀高比例可再生能源的目标需要哪些保障措施?
王仲颖：针对京津冀高比例可再生能源发展重点任务，京津冀需要加强以下5方面的保障措施。一是加强可再生能源发展的顶层设计二是提高京津冀可再生能源发展的协同性三是加大政策支持力度四是创新市场化机制体制五是加大宣传提高公众认识。
国家可再生能源中心2017～2020年行动建议
依据CREO2017研究结论，并基于过去数年可再生能源产业、技术和政策方面的进步，并展望其近中期发展情况，针对中国可再生能源发展，国家可再生能源中心提出下列建议：
可再生能源和非化石能源目标
“十三五”规划中2020年可再生能源发展目标是应努力超越的底线，通过努力实现更快发展：太阳能光伏装机量从1.1亿千瓦增至2亿千瓦，风电装机量从2.1亿千瓦增至3.5亿千瓦生物质能发电装机量从1500万千瓦增至3000万千瓦，总计增加5亿千瓦。
2020年非化石能源占一次能源消费总量的比例从15%提升到19%。如考虑落实《巴黎协定》提出的“低于2℃”温控目标，则需要进一步提升发展目标要求。
加大削减煤炭力度
即刻停止批准新建燃煤电厂努力实现2030年煤炭消费量占全部能源消费量的比例从现在的64%降至33%左右加快燃煤电厂灵活性改造，逐步取消年度发电计划制度地方经济主要依赖煤炭工业的地区要加紧制定经济发展转型升级计划。
加快电力行业改革
开展批发市场试点和区域协调市场试点市场试点要纳入跨区电网调度，打破省间壁垒预防双边交易合同锁定高碳型电力生产制定中国电力市场下一步发展的清晰路线图。
实施碳排放权交易制度
加强中国碳市场活力制定能够确保碳减排目标实现的最低碳交易价格。
深化经济激励机制改革
提高可再生能源附加水平(2020年后逐步降低直至取消)，确保转型期补贴资金需求实施可再生能源发电配额制度，配套实施强制性与自愿性相结合的绿色证书交易制度更大范围的采取竞争性拍卖方式，降低大规模风电和太阳能发电项目的并网价格。
