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《產業轉型研究》??拔迤诳镌诎l行后收獲了強烈反響,得到了產業界的一致好評。日前,《產業轉型研究》??诹诳镆颜娇l。本公眾號會對《產業轉型研究》專刊第六期中所收錄文章進行持續報道,歡迎各位讀者關注。
本文為清華大學能源互聯網創新研究院副院長、數字化轉型研究室主任高峰發表于《產業轉型研究》專刊 2022 年 8 月總第 336 期的文章,特此分享,以饗讀者。
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文/高峰
清華大學能源互聯網創新研究院副院長、數字化轉型研究室主任
隨著碳達峰、碳中和成為國民級話題,即便是從未關注過能源問題的人,也能感受到中國政府在應對全球氣候變化和堅持走綠色低碳道路方面的決心。但雙碳目標的實現注定是難以一蹴而就的,很多企業在節能減排過程中都要經歷轉型發展的陣痛,部分企業還會面臨產能被淘汰的生存壓力。
2014 年 6 月,習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上提出“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略,即推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命和能源體制革命,全方位加強國際合作,著力構建清潔低碳、安全高效的能源體系。這一戰略為國家未來整體的能源發展明確了方向,并帶動了一系列能源政策改革,如 2014 年 12 月 1 日起實施的煤炭資源稅從價計征改革。
雖然動作頻繁,但最初的能源革命戰略并未針對目標落實的時間節點作出安排。直到 2020 年 9 月 22 日,習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上宣布了中國力爭 2030 年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和的總體目標,明確了“雙碳”工作的時間表,開啟了全國上下能源轉型、減排增效緊鑼密鼓的日程。
隨后,2021 年 10 月,《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(以下簡稱《意見》)及《2030年前碳達峰行動方案》(以下簡稱《方案》)兩個文件相繼出臺,為“雙碳”工作構建起“1+N”的政策體系。其中,《意見》作為“1”,規定了“雙碳”工作的系統謀劃和總體部署,是立足整體和長遠的頂層設計;《方案》則作為“N”中的首個文件,聚焦 2030 年前實現碳達峰的目標,設置了更加具體化、實踐化的工作任務和指標。重點領域和重點行業的配套政策圍繞這一體系陸續出臺。
緊接著,2022 年 1 月 29 日,國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》(以下簡稱《規劃》),文件闡明了我國的能源發展方針、主要目標和任務舉措,是“十四五”時期加快構建現代能源體系、推動能源高質量發展的總體藍圖和行動綱領?!兑巹潯分赋?,我國的現代能源產業進入創新升級期,能源科技創新能力顯著提升,產業發展能力持續增強,新能源和電力裝備制造能力全球領先,低風速風力發電技術、光伏電池轉換效率等不斷取得新突破。
整體來看,能源是實現“雙碳”目標的主戰場。以這個角度為核心,能源轉型將在“雙碳”工作中起到支撐作用,在接下來的階段中,要協同推進能源低碳轉型與供給保障,加快能源系統調整以適應新能源大規模發展,推動形成綠色發展方式和生活方式。
有了政策打底,各個地方政府陸續發布“雙碳”工作的時間表和路線圖。在國家統籌的基礎上,企業作為能源革命的重要力量,轉型的相關實踐和探索進入快車道。
其中,傳統的資源依賴型企業在遇到資源波動時,就會承受巨大的沖擊和壓力。就好比早期的一些石油城依靠買賣石油發展起來,但礦產資源總有消耗殆盡的一天,等到石油開采完,如果城市沒有相應的轉型措施,那么就會面臨嚴重的發展壓力。
就目前來看,節能減排壓力最大的企業,如一些傳統的鋼廠、火電廠等,一定是在發展前期依靠大量的排污用碳實現產業增值,為企業創造了大量財富,因此在能源轉型過程中他們遭遇到最直接的沖擊。對于這類企業,最基礎的措施是充分利用自身現有的資源進行生產活動,例如火電廠可以充分發揮自身靈活調節能力為新型電力系統構建提供保障,油田可以開展碳封存同時驅油增加產量。第二種思路是優化產品的循環,例如鋼廠可以利用廢鋼進行煉制,與使用鐵礦石煉鋼相比,可以減少巨大的能耗。
另一邊,科技型企業產值的實現對排放和用碳的依賴較小,單位能耗帶來的產值較高,而且還能夠獲得額外的增值性收益。由此帶來一種有趣的現象:科技型企業雖然也需要付出額外成本來實現節能減排,但實際上并沒有太大壓力,而在經營實踐中,它們往往更為高調,例如谷歌、蘋果這樣的科技巨頭,都率先打造出環保標簽,從而讓企業擁有一個良好的形象,增加品牌附加值,把成本壓力轉化為競爭優勢。
雖然存在這樣的現象,但科技企業的節能減排措施同樣值得肯定。以數據中心為例,這種設施本身也是用能大戶,在其中正發生一場能源革命和數字革命的結合。數據中心的技術路徑具備較強的靈活性,可以采用更高級的手段匹配新能源,實現算力和電力的協同。同時數據中心還可以通過改進儲能手段、更新備用機組等措施,實現綠色轉型。
此外,還有一些純粹的服務型企業,他們本身并不具備產能條件,所有的能源都由外部進行供應。這類企業可以在商業辦公等環節引入一些節能措施,積極參與需求側響應,同時還需要以購買綠色電力和碳指標作為節能減排的主要手段。
隨著能源革命的推進,有一些業內觀點認為,節能減排會增加企業生產經營成本,影響企業經濟效益。其實對企業而言,存在這種理解很正常。企業經營的底層邏輯是以收益為主要考量,如果能在降低成本的同時實現節能減排,相信會有很多企業主動去做這樣的事,例如照明系統使用 LED 節能燈、更換更加環保的辦公設備等。但是這些簡單的節能減排手段已經不能滿足能源發展的需求,隨著更多更嚴格的政策出臺,必然會對企業收益造成一定的影響。例如煤改氣政策下,天然氣價格出現上漲,相關企業的經營成本也水漲船高,造成效益下滑。
雖然對企業效益的影響已經在當下顯現出來,但節能減排工作不能單從企業視角來看待,而應當放在更加長遠和廣泛的范疇加以分析。從以往的發展經歷來看,其實企業自始至終都應當對生產經營中制造的污染和排放負有責任,但此前,企業的這部分責任其實是讓社會整體來分擔了。以前人們對此缺乏關注,但現在隨著氣候環境問題、能耗問題日漸突出,這部分成本需要核算,從而實現誰使用誰分攤。當然單純讓企業來承擔這部分成本也不盡合理,消費者使用產品,同樣應當分攤產品中相應的能耗排放成本。相關的“賬單”還有待進一步整理清楚,促使能源消耗主體承擔起自己的責任。
所以從實質上來講,就企業效益而言,節能減排的設計規劃并沒有觸碰到企業合理的收益。這項工作產生的影響應當從社會效益的角度進行衡量,這就意味著企業如果無法實現節能減排,也無法有效控制成本,在競爭過程中可能會不復存在。
長期來看,“雙碳”戰略不僅僅是一種制動力,更多表現為一種驅動力,是國家經濟轉型的一個重要抓手。企業在轉型過程中有引領的,有跟隨的,也有掉隊的。
“雙碳”戰略會對社會經濟產生深遠的影響,起碼在 2060 年碳中和的時間節點上,節能減排會成為企業普遍接受的現實,就如同現在大家對食品添加劑的態度一樣,沒有人會再去討論提高食品添加劑使用標準、減少影響健康的食品添加劑使用劑量會對食品生產成本造成影響。
《規劃》對能源體系的數字化、智能化都作出了部署安排,其中提出,要推動實現能源產業數字化初具成效,智慧能源系統建設取得重要進展。“十四五”期間能源研發經費投入年均增長 7% 以上,新增關鍵技術突破領域達到 50 個左右。這也是清華大學互聯網產業研究院和能源互聯網創新研究院關注的重點。
數字化、智能化之所以重要,首先在于它涉及到“雙碳”工作評價體系的構建。在各地熱火朝天的節能減排實踐中,有很多政府或企業表示已實現“雙碳”布局或完成了階段性目標,至于完成目標的評價標準則完全由自己來把握。但“雙碳”是一個外部性很強的概念,對于減碳、零碳的評價標準、由誰測算等問題還有待進一步統一。其中,核心工作就是能源體系的數字化。通過建立起數據的共識,諸如煤炭清潔化利用、新能源高比例接入等項目的監測和核算工作將能夠有效展開。
另一項工作是智能化。在普遍的認知里,智能化能夠讓人從繁雜的重復勞動中解脫出來,去從事更具創新性、更有價值的工作。但從現階段來看,智能化主要還是作為數字化的輔助手段,距離真正的智能還有很大差距。
事實上人工智能的核心在于人工,通過人的介入和訓練,使人工智能能夠以更接近人的角度去思考。如果缺乏足夠的訓練數據,那么人工智能就很難取得突破。清華大學能源互聯網創新研究院從數據的獲取切入這項工作,針對當前能源領域數據采集傳感器較少的現狀,研發設計出能夠適應復雜電磁環境的傳感器,實現復雜場景的數據采集和傳輸。
智能化能源體系的一項核心目標在于能源與算力的協同優化,包括對電、冷、熱、氣等能源的全過程數據的測量采集和全景展示以及對能源系統運行狀態的分析,包括能源生產、轉換、存儲和消費各環節的轉換情況和利用效率。在此基礎上進行運行優化,給出滿足用戶能源需求的供給側及消費側協同運行的優化策略和建議,提高能源的整體利用效率。
針對推進數字化、智能化的目標,清華大學的許多研究成果已經在地方的智能電網、智慧能源等項目中得到應用和驗證。例如珠海市“支持能源消費革命城市園區雙級‘互聯網+’智慧能源示范項目”,是迄今為止世界容量最大、電壓等級最多、采用諸多原始自主創新關鍵技術的多端柔性直流配電網工程,其核心正是基于電力電子的電網基礎設施數字化。該工程可實現示范區內多能流協同能量管理、新能源和儲能靈活接入、需求側主動響應、多能源靈活交易、能源互聯網數據共享;廣州市“廣州面向特大城市電網能源互聯網示范項目”通過“1+3+3”(即1個“互聯網+”智慧能源綜合服務平臺,3個智慧園區,3個創新業態),涵蓋了特大城市能源系統的核心元素,取得了多項創新性成果,尤其是通過開展多元用戶互動、四網融合、車網協同、基站儲能、智慧路燈等新興業態的探索,提出了共建共享共治理念、方法及商業模式,具備極強的推廣價值。
一系列成果的接連落地,為打造開放、清潔、互動、高可靠性的能源互聯網,推動能源行業高質量發展貢獻了堅實的理論和實踐基礎。
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