今年是“绿水青山就是金山银山”理念提出20周年,也是“双碳”目标提出5周年。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央提出新发展理念,明确绿色发展是新时代我国经济发展的指导原则之一,推动我国经济社会迈向全面绿色转型。坚持以“绿水青山就是金山银山”理念指导发展、确保“双碳”目标如期实现,必须加快建设现代新能源基础设施,实现能源系统的低碳转型,带动能源产业上下游全链发展,为经济高质量发展打造强有力的“绿色引擎”。

能源革命带来能源基础设施系统性变革

习近平总书记在主持中央政治局第十二次集体学习时强调,“进一步建设好新能源基础设施网络”。只有深刻理解新型能源体系与传统能源体系的差别,充分认识新能源基础设施的特点,才能更好地建设新能源基础设施,构建新型能源体系。

能源革命的根本目标就是用风、光、水、核与生物质能构成的零碳能源系统替代目前的煤、油、气构成的碳基能源系统,实现能源结构的低碳转型。这意味着,能源的开采、输送、转换、调配直至终端应用都将出现革命性的变化。

传统化石能源体系和新型能源体系最大的差别,是主导能源由燃料转变为电力,支撑两种能源系统运行的基础设施在结构特点上存在显著差异。传统化石能源体系是通过集中生产、统一输送和调配来满足分散分布的用能需求,而在新型能源体系中,风电、光电和生物质能均需要依赖广阔的空间资源来获取,这决定了零碳能源系统的采集、转换与储存必须是集中与分布结合的模式:能源的生产是集中与分布相结合,分布式“产消者”产出的能源优先就地消纳,能源输送网络则重在协调产消平衡。这些革命性的变化,都要求对现有能源基础设施进行系统性改造和全面扩建,开展新型的能源基础设施建设。

在新能源的电力系统中,由于风电和光电都是波动不可控的电力,所以柔性可调负荷和分布式储能成为支撑电力系统安全运行的关键,而用户侧最合适的资源就是非商用电动汽车的电池资源。为此,需要加速构建“车—建筑—网”智慧协同系统,采用“双向智能慢充”系统及市场化的激励机制,最大化激活电池调节潜力来协同电网调节,实现对风电和光电的消纳,这不仅是促进电动车消费的前提,也是构建新型电力系统的重要基础。在新能源的热力系统中,余热资源是实现热力系统低碳转型的关键资源,而余热的产出和用热需求在时间、空间和品位上存在差异,因此必须构建余热共享系统。通过余热采集设施,采集工业、热电厂、核电等排出的低品位余热;通过大规模跨季节储热设施,储存春、夏、秋季的余热以满足冬季供暖需求;通过热力循环管网将热量输送至各用热终端;通过末端热量变换装置,满足不同温度品位的用热需求,这都将是实现热力低碳转型的关键设施。在新能源的燃料体系中,将农业中的秸秆、林业中的枝条及畜牧业中的粪便等生物质资源加工成商品化清洁燃料,将成为我国未来零碳燃料的主要来源之一。为此,需要在广大农村建设分布式生物质燃料加工体系,形成覆盖生产、储运、交易全链条的基础设施网络。

充分认识新能源基础设施建设对经济的带动作用

新能源基础设施在服务新型能源体系的同时,还具有显著的规模经济特征,其项目投资呈现出前期投入高、边际成本低的属性,是拉动有效投资的重要领域。

新能源基础设施建设能够显著带动上下游产业链。传统化石能源体系的基础设施,其设备投资占总投资的比重约为60%。新型能源体系的基础设施则呈现出“轻设备、重土建”的特征,其设备投资的占比降至40%以下,同时市政及土建投资的占比提升至60%以上。新能源基础设施建设涉及的设备主要包括风电机组、光电组件、电力电子变流器、热泵等,我国在这些设备制造领域都具有技术引领、产能领先等优势,这意味着加速新能源基建投资有助于激活内需市场。

新能源基础设施建设能够高效承接传统基建的转型动能。新能源基础设施建设的市政和土建工程投资占比高于传统化石能源体系,建设过程中的建材、施工等需求,可以消化传统基建放缓导致的过剩材料、设备等,实现投资对经济增长的拉动作用。当前,我国在新能源装机规模、技术研发、产业链建设等层面已实现“领跑”。加速新型能源基础设施建设,短期可通过“绿色投资”拉动经济增长,保障产业健康发展;长期将形成新能源领域的新质生产力,以新基建和新能源装备出口为全球能源转型赋能助力。

“十五五”期间加速建设新能源基础设施的发力点

“十五五”是构建新型能源体系的战略窗口期,必须强化系统谋划、统筹施策与有序推进新能源基础设施建设,为新能源的后续稳步发展奠定坚实基础,确保能源转型与“双碳”目标的如期实现。加速新能源基础设施建设,既需要发挥政府投资的重要引导作用,也需要激发企业的创新活力、调动社会资本的效能,通过深化市场机制改革激活创新潜能。

强化顶层设计,突出规划引领。尤其应加强热力系统低碳转型的顶层设计、技术路线优化与基础设施规划布局,坚持全国“一盘棋”,坚持战略思维和系统观念,重点破除跨部门、跨地区的协调瓶颈,充分调动政府、市场和社会多元主体的积极性,分批、分期、分区逐步建设,避免热力管网、储能设施重复投资与余热资源低效利用。

创新市场机制,激活要素潜能。加快完善零碳能源的碳排放核算标准体系与定价机制,加快交易平台建设。通过反映电力实时供需关系的电力碳排放核算与交易,调动建筑、电动车等海量分布式电力用户和储能资源主动参与电力调蓄。通过反映温度品位的热力碳排放核算与交易,促进分布余热资源的充分回收、合理利用。通过完善新能源基建涉及的土地利用法律法规和管理机制,为新型能源体系建设提供可持续的土地要素支撑。

深化城乡融合,推进一体发展。农村新型能源系统建设是乡村全面振兴与能源革命的交汇点。我国农村拥有富饶的光伏安装空间和生物质资源,是国家新能源体系的核心产能基地与柔性调节池。通过技术下乡、金融赋能、人才扎根三位一体政策,可以将农村打造为能源革命的“政策试验田”与“技术先行区”,探索中国特色能源绿色低碳转型路径。

(作者:江亿、胡姗,分别系清华大学建筑节能研究中心主任、中国工程院院士,清华大学建筑节能研究中心助理研究员)