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皮书观点

双碳目标下要加强能源系统转型的气候保障
——气候变化绿皮书《应对气候变化报告(2021):碳达峰碳中和专辑》指出
来源:气候变化绿皮书  作者:张天墨   发布时间:2021-12-20

  2021年12月16日,中国社会科学院-中国气象局气候变化经济学模拟联合实验室及社会科学文献出版社发布了第13部气候变化绿皮书----《应对气候变化报告2021:碳达峰碳中和专辑》。《报告》指出,

  要高度重视能源系统转型的气候保障。

1. 加强传统能源的气候保障

  重视气象灾害影响,把气象灾害风险作为安全风险嵌入化石能源勘探开发生产运输等全过程工业流程设计中。在当前化石能源行业工业流程设计中,虽然对气象灾害风险有所考虑,但以开工作业前咨询天气预报信息为主,基本停留在定性和主观判断层面上,对气象灾害影响定量化考虑不够,不同灾害种类,对不同的作业环境影响不一样,致灾致损的阈值有差异;不同的作业方式,作业时间长度不一,期间突发的天气气候状况考虑不足,存在风险漏洞。建议把气象信息,特别是灾害性天气预警信息融入安全生产中,把气象灾害风险作为安全风险嵌入化石能源勘探开发生产运输等全过程工业流程设计中,实现气象灾害对化石能源产业影响实时监测、滚动预测、跟踪评估,保障安全生产,将气象灾害影响和损失降到最低。

  发展能源气象服务,把降低化石能源行业气象风险纳入气象服务能力和气象灾害风险防范主攻方向。对于化石能源生产区,大量无人区还存在气象观测空白区、复杂地形区还存在气象探测盲区,常规气象服务主要覆盖在人口聚集区,对于化石能源行业野外作业区覆盖不够,特别是机动的作业站点信息掌握不及时,防灾减灾存在盲区,针对化石能源行业专业化定制类的气象服务和预警能力不足,建议要针对气象对能源行业的影响开展专门研究,建立能源行业气象风险防范管理体系,提升针对能源行业的气象服务和保障能力。

  提高适应气候变化能力,能源行业重大工程、基础设施开展气候可行性论证、定期风险评估。能源行业重大工程、基础设施多、资金投入大,在国民经济和社会发展日常保障中作用大,气候变化带来的西部地区水资源变化、冰川融雪径流增大背景下融雪性洪水等极端事件增加,对西气东输、输油管线重大工程和基础设施的安全运行带来风险。建议对化石能源重大工程和基础设施立项前,依据项目的设计年限开展不同时间尺度的气候可行性论证,充分考虑气候变化风险,定期评估,提高适应和应对气候变化的能力。同时,化石能源行业要自足长远,在水资源减量利用、提高水资源使用效率和减少二氧化碳排放、增加二氧化碳封存上,实现技术进步和产业转型,为保护水资源、保护气候环境做出更大贡献。

2. 面向新能源开发利用的气候保障

  以风能、太阳能、水能为代表的主要可再生能源,都是直接或间接的气候资源,气候资源开发利用的不确定性使得其与能源系统要求的稳定性可靠性还有差距,其高质量发展不是简单通过增加基础设施建设投入即可完成,需要在规划、开发、运行各环节中融合气候科技支撑,提高投入的质量和效益。面向新的国家自主贡献目标,要加快建设我国能源气候服务体系,实现能源气候深度融合,最大程度发挥可再生能源投入的质量和效益,为实现能源转型和能源安全发挥更大的效益。

  第一,提高新能源的并网效率。当前,风光资源的并网效率偏低,要科学认识我国风能太阳能资源的时空变化特征,通过提高不同时效预报能力,充分利用风能太阳能资源的时空互补性,以减小风电、光伏发电的间歇性和波动性,进而提高风电和光伏发电的电网友好性,增强并网调峰调度水平,提高现有装机规模的利用时数和运行时数,进一步提高可再生能源的利用效率;加强气候服务水电能力建设,增强预见期,在水电站防洪和发电之间实现最佳平衡,提高水电站的经济效益和社会效益。

  第二,增强新能源的科学开发。风光资源的禀赋,决定了其开放的经济和效益。要尽快摸清我国风能太阳能水电能源的详细家底,开展滚动的资源评估,为优化能源系统规划,形成风能太阳能水电能源开发与常规能源发展协同发展的空间布局,提供科技支撑。加强资源监测精度和密度,提高资源预报准确度,建立国家级精细化风能太阳能水电资源数据库,为国家重大能源战略决策和“十四五”能源规划提供精细服务。

  第三,促进新能源的绿色开发。我国的地理特征和气候特征决定了我国西部和北部是风能、太阳能开发建设的主战场,西南地区是我国最集中的水电开发基地,而西北地区是我国的气候生态敏感区和脆弱区、西南地区是我国的地形复杂区。要加强大规模风能太阳能水电能源资源开发对我国气候、生态和环境的影响研究,特别是在气候生态敏感区和脆弱区,减少大规模资源开发利用的气候影响。高比例可再生能源的开发意味着我国风电、光伏装机量将呈现数倍乃至数十倍的增长,如此大规模的开发利用对我国气候、生态和环境的影响尚未明晰。需提前开展前瞻性研究,在我国西部地区尤其是风能、太阳能、水电能源重点开发区完善气候、生态和环境监测网,部署资源开发前后对比监测,评估大规模风能、太阳能、水电开发利用带来的长期气候、生态和环境效应。

3. 提升能源供需的气候保障

  要高度重视极端天气气候事件对天然气、电力等供需的影响,保障能源安全。在天然气和电力生产、运输、供应、消费等全过程,充分考虑冬季极寒天气、冬季大范围低温雨雪天气等极端天气气候事件可能带来的影响,完善流程预案,加强调配和应急管理体系与能力建设,做好气象灾害对天然气生产、运输、供应和消费影响的实时监测、滚动预测、跟踪评估,增强保障能力。

  要加强气候预测信息应用,提高预见期。天然气和电力的产供储销体系涉及的生产企业、管网公司、工业和民用等消费端要与气象部门开展联合研究,研究能源消费与极端天气的关系,建立预测模型,提高极端天气下天然气和电力的保障预测预警能力,为建立保供联动机制提高预见期。在关注天气变化的基础上,更要关注月尺度以上的过程预报,特别是冬季,关注影响我国的冷空气活动的时段和强度,建立联动机制,共同研判未来形势,提高预见期,提早调度,确保用气高峰安全供应。

  气候变化对能源的影响有些是具有普遍性的,有些存在时间和空间的差异,且随着能源系统越来越紧密的互相联系,一些复合因素会对能源生产、供需等带来更大的挑战,面对短期的需求高峰,如何提高能源系统的灵活性和供需调度,提升反应能力,需要多部门的参与协作。

  在全球变暖背景下,随着极端天气气候事件增加,要提高能源行业安全生产、稳定运行、增产高产、维护能源安全的能力,需要重视气象灾害和气候变化影响,加强对恢复力措施和应对战略的社会和经济成本和效益的理解,开展基于风险的评估,提高气象灾害防御能力,降低气象灾害损失,增强适应气候变化的灵活性,同时允许对长期路线的调整。建立有效的适应战略,开发和部署适应气候变化的能源技术将有助于形成适应气候变化的能源系统。

  针对碳中和、碳达峰的国家战略,需要建立碳中和愿景风能太阳能监测、预报、风险评估和管理体系,建立大规模风能太阳能开发的生态气候环境效应评估系统。开展对2030年风能太阳能12亿千瓦装机的气候变化情景预估,研究减缓和适应气候变化的风能太阳能开发优化布局,提出针对实现“碳达峰”和“碳中和”目标下的风能太阳能开发的决策建议。

  (参见气候变化绿皮书《应对气候变化报告(2021):碳达峰碳中和专辑》p363-374,社会科学文献出版社2021年12月)

 

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