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可再生能源改变中国未来能源结构

当前,世界能源结构正加速向低碳化、无碳化方向演变,发展清洁低排放的新能源和可再生能源已经成为全球能源转型的大势所趋,并成为各国创造新的经济增长点、抢夺未来发展制高点的重要抓手。作为全球最大的能源生产与消费国,目前中国的一次能源结构仍然以化石能源为主,并且导致中国面临着能源安全、碳排放和控制本地污染等多重挑战。但未来呢?

DNV GL可再生能源咨询中国区总经理万春

近日,DNV GL发布了其2018年能源转型展望报告(ETO),报告显示,能源需求的快速电气化以及风能太阳能等新能源发电量的增长将主导中国未来的电力结构。中国正在引领世界风能和太阳能光伏发电的增长,到2034年,太阳能光伏发电将超过煤炭作为主要的发电供给,到2050年将覆盖该地区52%的电力需求。到2050年,风力发电将占大中华区发电量的32%。同时,由于建筑和交通领域用电量的增加,电力需求将增长近三倍。本刊记者有幸采访了DNV GL可再生能源认证中国区总经理赵国彬先生和DNV GL可再生能源咨询中国区总经理万春先生,请他们对未来中国的可再生能源发展作进一步的解读。

中国领跑能源转型

据介绍,DNV GL设计出一款全球能源系统模型,包括了全球能源的需求和供应以及全球十大地区之内和之间的能源使用与交换。其核心是系统动态反馈模型,该模型包括了从源头到最终使用的整个能源系统,并模拟了各组件之间的互动情况,这才产生了ETO对全球能源格局的展望。自2017年首次发布以来,ETO获得了广泛的关注。而在2018年ETO的“供电和使用”部分,更深入地探讨了能源需求的电气化、能源基建、储能和其他灵活性选择、能源效率以及数字化的影响等。其中,电气化、风能和太阳能的扩容将推动传输和分配系统。到2050年,无论是长度还是容量,世界电力线的扩张将增加3倍以上,配电系统变压器的安装率也将翻倍。电网扩张将主要发生在中国内地,其次是印度,但是在成熟经济体,也仍然会有大幅增长。

最大的亮点还是中国。未来几十年,中国的能源结构将发生巨大变化。目前由煤炭主导的发电将很快实现多样化。目前,大中华区82%的能源需求来自煤炭和石油,煤炭是迄今为止最大的来源。从2023年开始,煤炭使用量将开始下降,到2050年,它将仅供应总能源的11%。

中国早已引领世界风能和太阳能光伏发电的增长,到2050年,这两个资源的总和将占大中华区能源消耗的39%。可再生能源将迅速增加,陆上风电的发电量自2011年以来一直稳步增长,并将继续保持这一状态:到2050年,陆上风电将占发电量的26%,海上风电将增加6%。太阳能光伏将是最大的赢家,到2034年它将超过煤炭作为主要发电供给。到2050年,它将提供大中华区52%的电力需求,总装机容量达7TW。

大量的可再生能源对于满足住宅和商业建筑以及后来的交通运输中用电量迅速增加的需求至关重要。到2050年,大中华区的总体电力需求预计将增加近3倍。太阳能和风能的变化需要通过多种途径以便获得额外的灵活性,包括储能,需求方响应和互连能力。另外,大中华区已经率先开始进行交通电气化。其在电动汽车制造领域处于领先地位,也是世界上最大的轻型电动车和公共汽车市场。DNV GL预计,到2033年,中国所有新车销量中有一半是电动汽车。

从大中华区的总能耗来看,该地区已超过北美,成为一次能源消耗最高的地区。展望未来,大中华区的能源需求预计将在2033年达到峰值,原因是人口和人均能源使用量下降,以及结构转向服务型经济。2030年后制造业和运输业将对能源需求下降,而建筑物的能源需求将继续稳定增长。

中国是能源转型领域无可争议的领导者。DNV GL的能源转型展望报告表明,中国正在改变其能源结构,以维持经济的快速增长,并保护当地环境和全球气候。电力是能源转型的重点,其目的是使可再生能源日益占据中国发电量份额,利用技术成本降低的优势。中国将把能源、气候和产业政策目标结合起来,这一举措促进了具有出口潜力的制造技术(太阳能、风能、核能、电动汽车及电池等),并且具有大型国内市场的优势。

助力中国企业腾飞

尽管前景可期,但中国本土企业仍然面临着一些问题。万春介绍说,中国企业在规模和产品类型数量上已经和国外企业相当,产品更新的速度甚至更快。但是往往中国企业追求速度和产值高于效益和质量,新产品没有长期运行验证就批量商业化,从而产生系列质量和设计问题,这对企业的声誉和长期发展是致命的。要适应未来能源增长的需求,中国首先要保证清洁能源尤其是风电和太阳能项目的价格尽快达到可以和传统能源竞争的水平。鼓励业主、开发商和制造商使用新技术,建立完善的认证和金融保险体系,来保证新技术的推广,技术始终是推动能源转型的关键因素。其次,中国在提高能源利用效率方面有提高的空间,智能电网、智慧城市和分布式能源都会帮助中国的能源转型,这些也必将是中国企业发展的重点领域。

作为独立的第三方,DNV GL为风电整机厂、电池和光伏组件制造商以及投资者等广泛客户提供认证、测试和咨询服务。万春说:“我们支持沿着节能价值链的客户充分利用我们预见的能源领域而发展。”

 

 DNV GL可再生能源认证中国区总经理赵国彬

据了解,DNV GL最近一项工作是充分利用市场开发和新技术的机会,与金风科技开展合作。DNV GL与金风科技签署了一份谅解备忘录(MoU),合作开发数字工具,支持风机的认证。谅解备忘录突出了其共同信念,即认证过程中增加数字化是提高认证过程响应速度和缩短认证周期的关键,从而保持客户对风机质量和可靠性的信心。赵国彬说:“我们一直在寻找采用数字技术的方法,例如我们的Veracity开放式行业平台,为我们的客户及其服务的行业提供更多价值。金风科技在运用信息技术工具改善客户服务方面已领先于大多数企业。他们的数字协作设计平台WindPortal是为价值链中的所有合作伙伴提供全面数据服务的同类产品之一。它通过连接双方的平台为DNV GL的数字生态系统提供了一个非常有趣的案例。双方公司相信此次合作开发的工具将使金风科技在投标过程中取得领先地位。”

另外,DNV GL还发布了MyCertificate,作为风力发电机的第一个数字认证平台,它可以实时提供某特定风机型号所使用的所有组件的概况。这样,平台用户可随时查询客户所定义配置的某款风机型号的认证状态,并生成适合该配置的定制证书。而自动生成的证书包含一个二维码,购买风机的客户可通过该二维码快速便捷地确认证书的真实性。

数字化和人工智能也是DNV GL研究和开发工作的核心。其最近推出的数据监控平台GPM Horizon这样的解决方案提供了世界上第一个数据分析解决方案,可监控亚洲不断增长的可再生资产,提供当前和未来可再生能源系统的完整集成,包括太阳能光伏,风能和储能资产。通过将数字化技术和集成的可再生能源系统整合在一个平台中,这样的工具是实现亚洲能源转型目标的关键。

万春说:“每一天,我们都在亲身经历、得知并见证着能源行业如何抓住转型机会,塑造更加清洁的未来,同时应对这场前所未有的变革带来的不确定性和挑战。DNV GL将协助客户共同打造一个更安全、更智能和更绿化的未来。”

DNV GL 2018年能源转型展望报告(ETO)