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洞见​ | 北京大学鄂尔多斯能源研究院首席科学家、北京大学能源研究院副院长杨雷:构建新型能源体系要系统性变革
北京大学鄂尔多斯能源研究院2024-03-12

  专访北京大学鄂尔多斯能源研究院首席科学家、北京大学能源研究院副院长、北京大学碳中和研究院副院长杨雷

  ▲杨雷副院长

  实现“双碳”目标需要在经济社会发展过程中牵住能源减碳这个“牛鼻子”。由资源依赖转向技术依赖的发展模式是实现“双碳”目标的必然要求,合理高效使用能源是实现“双碳”目标的基本前提,科学构建新型能源体系是实现“双碳”目标的内在要求。

  我国新型能源体系有哪些特点?“双碳”背景下,全球能源格局重塑和贸易投资对我国有哪些机遇和挑战?如何理解能源革命……带着一系列问题,《财经界》记者专访了北京大学能源研究院副院长、北京大学碳中和研究院副院长杨雷。他表示,当前,能源行业正在迎来深刻变化,可谓是三年河东三年河西,能源行业正在从资源依赖型转变为技术依赖型,传统的占有资源优先正在转变为技术优先,不仅要紧紧依靠技术创新,还要深化体制机制改革,创新商业模式,为新技术的发展扫清道路,通过系统性的变革,建设新型能源体系。

  积极拥抱能源革命

  《财经界》:您经常提到“能源革命首先需要思想革命”对此,怎样理解?

  杨雷:十年前,习近平总书记提出了能源“四个革命”。现在我们回过头来看,就能够更加深刻感受到其中蕴含的深意。十年前,光伏上网电价将近一块钱还要补贴才行,当前,在全世界大部分地区光伏已经成为最便宜的发电方式,也成为我们“新三样”的经济支撑点……这样的例子不胜枚举。

  在技术进步、成本快速降低的推动下,第三次工业革命在能源领域生动展现,带来的变化前所未有,这样的形势需要我们首先在思想上有认知改变,否则就很难理解面临的挑战和机遇。

  从现实来看,随着波动性可再生能源的快速发展,且比例越来越高,生产力改变生产关系这一原则也在能源领域得到生动印证。我们已经不能再按照传统的方式来继续扩大新能源的发展,必须打破行业壁垒,转变发展方式,创新商业模式,才可以解放生产力。过去集中式规模化的发展是基于传统的技术,有规模效益,但现在分散式的可再生能源及电动汽车等灵活的需求,就需要更加灵活的机制,分布式能源、数字化将发挥越来越大的作用。这样就需要更加完善的市场和价格信号,因此我们进行深化改革是生产力发展的必然要求,现在传统的体制机制对高质量发展已经形成了约束。在这种情况下,更需要我们解放思想,大胆创新,首先要进行一场思想上的认知改变。

  把握未来产业新赛道

  《财经界》:在“双碳”背景下,对于能源行业来说,未来新赛道的着力点在哪?企业应该如何抓住机遇顺势而为?

  杨雷:能源行业正在迎来深刻变化,速度很快,看清发展趋势,把握未来产业发展的新赛道非常重要。未来不仅是供应侧风电、光伏的波动性增加,需求侧随着智能家电、电动汽车的快速增长,波动性也快速增长,在一个更加不确定性的能源系统中,灵活性和韧性就愈发重要。比如电池、氢能等产业之所以这么热,也是因为它们体现了灵活性的价值。其实不光是单个的技术,如何通过源网荷储一体化、聚合商、虚拟电厂、需求侧响应、数字化、预测预报等综合手段来提高系统的灵活性和韧性,已经得到越来越多的重视。这背后都需要市场发挥机制,因为新的商业模式如果不能通过价格机制来实现盈利,就很难规模化发展,因此市场建设是一个重要的前提。

  对于企业而言,找到现实的应用场景更加重要,也是尽早取得盈利的基础。新型能源体系的一个重要特征就是因地制宜,不同的地区、产业将会有很大的差别,很难套用成熟经验。今后产业的跨界将会成为常态,融合不同产业,优化流程和工艺,会有巨大的发展空间。在新能源发展的同时,我们也不能忘记节能这一最重要的减碳途径,从系统优化中提高能效仍然有巨大的空间。总体来看,传统的能源供应模式都在向能源综合服务方式转变,服务将会创造更大的价值。民营企业的性质使得他们具有更好的服务精神,而且也更适应于分散的项目,民营经济也将在新型能源体系建设中发挥更大的作用。

  能源转型和安全在本质上并不对立

  《财经界》:加快构建新型能源体系是保障国家能源安全、实现“双碳”目标的内在要求,如何做到既促进能源转型又保障能源安全?

  杨雷:能源转型和能源安全从本质上讲是一致的。中国最丰富的不是煤炭资源,而是可再生能源,如何把这些本地的可再生能源用足用好,可以从根本上解决能源安全的问题,这也是欧洲很多国家在做的事情。我国进口70%以上的石油和40%的天然气,如果可再生能源的快速增长可以减少能源进口,就会降低能源安全的风险。同时环境安全、气候安全、经济安全都非常重要,不计代价地确保能源安全也难以为继。能源安全的约束不仅是资源,也越来越突出地体现在环境约束上,成功治理雾霾是新鲜的经验。能源转型有助于在实现能源安全的同时,增进环境和经济安全,是多赢的选择。

  能源安全也将突出体现在电力安全上,高比例的波动性可再生能源对电力安全也会带来挑战,在极端气候下甚至引起电荒。这就要求能源系统和电力系统要有更高的韧性,不仅是传统火电灵活性、储能、氢能等物理手段的增加,也需要智能化、市场化等软实力的提高,从而构建更加适合高比例可再生能源的体系。

  需要强调的是,能源转型过程中,必须坚持以人为本的理念,这样才能够平稳转型,赢得广泛支持。

  新能源必然成为新动力

  《财经界》:“双碳”背景下,全球能源格局重塑以及贸易投资也发生了新的变化,给我国带来哪些机遇和挑战?我们该如何有效应对?

  杨雷:围绕实现巴黎协定温度升高不超过1.5℃的目标,全球大部分国家都提出了实现碳中和的目标。尽管由于全球地缘政治冲突引发了全球性的能源危机,贸易投资的逆全球化也带来了诸多不利因素,但总体来看,全球能源转型加速的趋势不可逆转。不单是因为气候变化带来的极端威胁日益显现,更重要的是新能源的成本优势迈过了拐点,已经具备替代传统能源的条件。

  中国是全球最大的能源生产国和消费国,尤其在新能源行业,产业链完整,在新能源产品成本快速降低方面一直发挥了引领作用,对推动全球能源转型发挥了不可替代的贡献。我国传统上以煤为主的化石能源占80%以上,同时仍处在工业化阶段,能源消费快速增长,适应波动性高比例可再生能源的机制尚不完善,这就给能源转型和能源安全带来了巨大挑战。挑战也意味着机遇,从发展趋势看,新能源的发展不仅可以实现能源的清洁化低碳化转型,也必然成为我国经济发展的新动力,在全球产业竞争中形成新的优势。

  化挑战为机遇,不仅要紧紧依靠技术创新,更要深化体制机制改革,为新技术的发展扫清道路,通过商业模式和系统性的变革,建设新型能源体系。

  新型能源体系的内在逻辑

  《财经界》:构建新型能源体系是实现“双碳”目标的核心要义,当前,我国新型能源体系呈现哪些特点、优势,以及亟待解决的短板?

  杨雷:对新型能源体系、新型电力系统的认识也是一个不断深化的过程。前不久,国家能源局有关负责人在描述新型能源体系时总结了五个新:能源结构,系统形态,产业体系,弹性韧性的供应链和治理体系,这些都是很好的概括。我想分享的是其中的内在逻辑,在“双碳”背景下,能源行业正在从资源依赖型转变为技术依赖型,传统的占有资源优先正在转变为技术优先,技术创新推动了生产力发展。一方面,需要新的商业模式来将技术规模化应用起来;另一方面,需要新的系统、体系和体制,这是新型能源体系建设的内在逻辑。其外在表现是可再生能源占比越来越高,但内在质的变化是越来越灵活、分布式、智能化和市场化。

  我国在新型能源体系发展方面具有突出的优势,首先,在规模上,我国的风电、光伏、可再生能源装机规模均连年全球第一,电动汽车保有量也多年全球第一;其次,我们有完整的产业链,新能源装备制造方面具有突出的优势;另外,党的二十大提出了中国式现代化的宏伟目标,激发了我们强烈的发展动力和愿望,新能源将会成为新的发展引擎。

  同时,我们的不足集中在软实力方面,突出表现在体制机制上,市场还不够完善,市场价格不能起主导作用,限制了商业模式的创新;一些关键技术尤其是智能技术等原创能力不足,这些都是要亟待解决的短板问题。

  没有数字化就不能建立新型能源体系

  《财经界》:当前,数字化在支撑能源转型中将起到哪些关键作用?如何有效利用好数字化?

  杨雷:可以说,没有数字化和智能化,就不可能建立新型能源体系。新型能源体系的供应和需求侧数量都在数量级的增长,运用传统的调度和运行方式已经不能有效管理。在智能生产、出力及负荷预测、供需匹配等方面,数字化将发挥越来越大的作用。结合区块链、边缘计算等技术,也将推动能源商业模式创新的快速发展。当前,可以说能源行业的智能化还处于早期阶段,也可以说自动化生产水平有了显著提高,但从推动商业模式创新乃至实现新的增长方面,还处于探索阶段。

  有效利用好数字化,仍然需要不断完善市场,因为只有这样,数字化的经济价值才能更好体现出来,才能推动规模化的商业模式创新。什么时候制氢、储能,不是调度说了算,而是价格说了算,企业才能够把数字化真正用到刀刃上,归根到底是市场优化资源配置的功能要通过数字化体现出来。