能源系統變革邏輯在于觀念的轉變和技術的創新。"智助雙碳 有跡可循" WAIC 2023智能趨勢論壇于7月6日下午在上海舉行,紅杉中國投資合伙人、紅杉碳中和研究院院長李俊峰出席論壇并發表演講,他表示,發展新能源是能源轉型成敗的關鍵,也是重大的投資機遇。新能源和新能源電力發展關乎能源轉型和碳中和目標的實現,是未來能源發展的重大機遇,也是嚴峻挑戰,只有通過技術和機制的創新,才能把一個個不可能變為可能。
紅杉中國投資合伙人、紅杉碳中和研究院院長李俊峰
以下為演講全文:
各位朋友下午好!今天我們這個題目叫做智助雙碳、有跡可循智能趨勢論壇,我講能源,為什么一開始講這個東西呢?大家想到一個問題,數字化是助力某些東西,世界上只有兩種物質存在,一個是能量,一個是物質,這兩個東西可以相互轉換。人工智能也好,數字化也好,在這個轉換的過程中發揮它應有的作用。數字是一種物質,但它是寄生在某種產品上的物質。沒有能源可能什么都不是,沒有物質我們什么都不是。
今天講能源,能源轉型是我們實現雙碳目標的一個基礎。我們現在做的怎么樣?和大家一起討論一下。
我講的內容分三個部分,一是緣起,它的目標,最早不是雙碳,我把這個故事和大家講一講。二是能源變革的系統實踐,生產和儲備,未來80%是電,必須有儲存的能力和方式。三是能源變革成功的邏輯,觀念的變革和技術創新。
雙碳背景下推動能源轉型,真正的加速是雙碳。在這之前,1972年羅馬俱樂部說資源極限的時候講到這樣一個問題,人類資源的發展受到制約。1973年的石油危機由一個預言變成了啊一個現實,引起了全人類的恐慌。那個時候我的老師告訴我,石油哪一天會用沒?30年或者40年,所以說大家都在尋求中所謂的替代能源。那個時候科學家們夢想說是需要180年,上個世紀70年代,他們預計到2150年的時候可以完成這個轉變,1992年達到了《氣候變化框架公約》,把這件事情提前了50年,到2100年,那個時候有個口頭禪,人類告別石器時代不是用完了石頭,不是能源用完了,而是技術進步了。
這是當時的圖,希望到2150年完成轉變。到了1992年提前了50年。2015年《巴黎協定》的時候大家又認為是2050年就必須做到,又提前了100年,加上過去已經有50年的努力,現在只剩下不到30年不到的時間,這個任務就變得非常緊迫。2050和2070,從工程的角度來說沒有本質的區別,任何一個電廠的運行至少是30年,所以20年的時間并不改變任何東西。這樣一個目標,它推動的改變是巨大的。
為什么說能源?人為排放的溫室氣體是大家普遍認為造成氣候變化的一個主隱,溫室氣體中間80%左右來自于化石能源,尤其中國以煤為主,可能更高一些,尤其煤碳占了80%。所以能源替代就變得尤為重要。
這種背景之下,大家都希望通過能源轉型,到未來實現碳中和的時候,人均二氧化碳剩下二噸左右,溫室氣體是三噸左右。按照現在的存量來講分別減少3噸和5噸的水平。
在這種背景下大家想到一個解決辦法,到2050年碳中和的時候,電力大概有90%來自于可再生能源或者非化石能源,其中60-70%來自于風能。在現在的假設之下,高比例的風光發電是一種電力系統的基本特征,就引發了儲能的問題,必須變成穩定的電力供應,儲能就變得非常重要。
2050年的展望趨勢,有了這個目標,大家都在實踐,能源是一個大宗物資,差不多是160億噸,它是一個非常龐大的物資,比糧食還要多的多,大宗物資的替代不是一個小數字,它的替代必須找到龐大的能源資源系統,節能是一個方面,不斷提高資源利用效率,同時也有核能,但是核能有各種各樣的問題,包括安全性問題,擴不擴散的問題,它不是主體。能源變革中它只能作為一個補充,最多是一個重要的補充。
現在電力系統里面,水電差不多占了接近三分之一,全球差不多是28萬億度電,水電現在差不多開發殆盡,進一步開發的可能性非常小。
我們國家由于人口眾多,土地非常狹小,生物制能非常有限,在南美、北美生物能非常重要,在大部分地區還不行。所以大家就瞄準了風和光,風能有無限潛力,地熱雖然很多,但需要慎重。太陽能,如果全球的沙漠和荒漠地區,2-3%開發起來,完全可以滿足碳中和的需要。
歐洲提出2050年百分之百的解決方案,歐洲人,特別是德國人極計的算帳,找到一種解決方案,一些非政府機構也提出來100%的可再生能源的解決方案,國際能源署提到了90%的電力解決方案。這只是一個憧憬,這個目標還有很多的挑戰,但是大家都在不斷的進行努力,尤其在風光方面,到2022年,去年的時候,風光的發電已經占到全球發電量的12%,在中國已經占到了接近14%,發展非常之快。
風電還是一馬當先的。20122年底,總的發電量已經達到了2萬億千瓦時,全球的發電量大概是28萬億。光伏發電的發電量也超過了2萬億千瓦時。中國風電差不多接近7000億千瓦時,光發電超過了5000億千瓦時。
同時還要大力發展儲能,它和風、光比起來還差一個數量級,需要更大規模的發展,才能解決問題,因為它需要數萬億瓦時的儲能,才能解決問題。所以技術上還需要進一步努力。現在只是開了一個頭。
包括氫能,在一些場合不得不用熱能的地方,氫能有它的用武之地。現在所有的國家,包括美國、歐盟都在努力。中國努力了,但我們的努力還不夠,我們在過去的這五年里面,二氧化碳排放還在持續增加,煤炭還在持續增加。我們2025年,煤炭開始下降還有很大的距離,所以還必須努力。
2022年的變化讓我們看到了希望,去年大家都在說煤炭,去年的燃煤發電只增加了4千億千瓦時。變革的邏輯非常重要,它從資源依賴走向技術依賴,這條路基本已走通。
能源80%多來自于資源控制,不論是石油、煤炭、天然氣和生物制能,都是靠資源的。它的轉換過程中大概有三分之一,甚至更低一點靠電。
如果碳中和的時代會是什么樣呢?石油、煤炭、天然氣變得非常少,生物制能在增加,更多的是其他的發電,整個電力在終端的消費中間占到70%,甚至80%以上,這就是新型的能源系統和一個新型的電力系統,這個新型電力系統以非化石能源為主體,以可再生能源發電為主體。
全球能源物質流也會發生根本性的變化。現在是這個樣子,未來會是這樣,對于資源的依賴就變得不那么重要,但是它會對另外一種特殊資源,特別是特殊元素稀有元素的支撐變得非常重要。
未來能源革命的基本路徑以電力為核心,以氫為補充或者支撐系統,來實現能源變革。這個邏輯非常清楚,電來源廣泛,可以是再生能源,可以核電,使用方便,成本可控,成本可以比現在的化石能源還低。在中國做研究算過一筆帳,如果碳中和是16萬億度電,一度電最高可以控制在一塊錢以內,低的話可以控制在五毛錢以內,五毛錢就是8萬億人民幣,一塊錢就是16萬億人民幣,都比現在的整個能源成本低很多。一塊錢一度電,儲能肯定可以做得到,儲能三毛錢,加上控制系統,我們要繼續努力,現在的技術可以做到一塊錢以內。它的路徑比較清楚,氫可以作為補充。
長周期的儲能,為什么強調長周期呢?因為化石能源的儲能是現實的,比如石油儲備六個月沒有問題,天然氣儲備90天沒有問題,國內燃煤發電,燃煤發電要求電場儲煤20天,最少15天,但是把所有的電儲存15天的時候是一個特別難的難題,所以大家不約而同的想到氫能。
技術創新可以改變一切,特別是光伏技術的進步,30年前的效率5-6%,20年前10%,現在接近30%。這種效率不斷的提高,成本不斷的下降,使我們的能源替代從夢想變成現實。所以科技創新可以改變世界,科學技術已經為本世紀末,甚至本世紀中葉完成能源替代背書了。
更大的問題,現在技術進步的兩大塊是大家一定要關注的,一個是能量,一個是算力,能量可以在現在的技術上,從開礦到制造能源的成本越來越低,并且按照人們的愿望,實現它,并且沒有環境影響。隨著算力水平的不斷提高,成本不斷的下降。能源成本不斷下降,品質不斷提高,算力的水平也不斷進步,不斷提高,可以為我們的想象插上翅膀,很多不可能做的事情都可以做了。我們很期待能量和算力的結合,為人類發展帶來更多的復制。
謝謝各位。
(智能網)