导 读
“2025(第二十一届)国际绿色建筑与建筑节能大会暨(海南)低碳韧性城乡科技博览会”于5月16日在海南国际会展中心顺利召开。本次大会开幕式上,中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任、中国城市科学研究会副理事长江亿为大会作主旨报告《海南省可以建成我国第一个零碳能源省》。以下为报告完整内容:
江 亿
中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任、中国城市科学研究会副理事长
海南零碳岛的战略意义
实现“双碳”目标是一场深刻的能源革命,需将化石能源全面转向风光水及生物质能构成的零碳系统。此转型周期漫长(约十年),亟需先行者探路。海南凭借独特优势,应成为2035年前建成零碳区域的标杆:
电气化程度全国领先:国内最高的用电占比省份之一,电力占终端能源48%,制造业、旅游业、金融业等主力产业均可深度电气化。
核电基础雄厚:沧江核电二期投产后,年发电量300亿度,可满足全省约25%的电力需求,提供稳定电力基核。
可再生能源丰富:有着丰富的海上风电、屋顶光伏和集中式光伏资源,以及有较丰富的水电和抽水蓄能资源;电动车储能可以解决电力调峰,成为削峰填谷的重要资源,为建成未来零碳电力系统奠定基础。
地理气候优势:低纬度区光伏季节性波动小,为大力发展风光电提供良好条件;核电余热可作为工业零碳热源;农业生物质资源可以加工成为生物质燃料
零碳岛建设核心规划
(一)构建新型零碳电力系统
1.电源结构优化:
基荷保障:依托昌江核电解决电力的基荷供应。
主力电源:大力开发海上风电(规划2400万千瓦)、光电(规划3900万千瓦),解决大概60%~70%的电量需求。
灵活调节:依托水电、抽水蓄能及规模化电动车储能(目标调用30%电动车资源),解决日内及短期调峰需求;保留少量燃气电厂(占比约9%)应对季节性波动,其排放CO₂通过捕集利用(CCUS)技术转化为化工原料,实现近零碳。
2.破解储能难题:
需配套约1.25亿千瓦时储能容量,包括部分由天然气调峰电厂承担。
核心路径:规模化推广“一位一桩、既停既接,双向有序,免费充放”智能充电桩网络,将450万辆电动车变为分布式储能单元。经济测算表明:该方案总损耗率(30%)低于抽水蓄能,综合效率更高。建设与运营成本(含免费充电激励)低于抽水蓄能建设费用。同时,科学充放策略可延长电池寿命。
协同互补:建筑“光储直柔”新型建筑配电系统(光伏+储能+直流配电+柔性调控)与周边停车场充电桩系统能够把大比例的风光电有效消纳。配合抽水蓄能及工业用户侧响应。
3.消纳冗余电力:利用少量(约10%)经济性弃风弃光电量制取绿氢,转化为合成氨、绿色航油等,服务航空、远洋及化工需求。未来需加大力度攻关可中断、可调节电解水制氢技术。
(二)打造零碳工业热力供应体系
工业用热分为高温一兆帕以上和一兆帕以下蒸汽需求。将工业生产分布在三个聚集区,一个是一般制造业,可安置在杨浦、儋州工业区利用昌江核电,把余热回收,通过热水循环管网送到儋州、洋浦一带,利用余热在终端制备工业用蒸汽,满足工业生产用热需要;东方市发展高温用热的炼油、化工产业,规划建设高温气冷堆满足高参数蒸汽需求。通过循环热水、蓄热水罐和热泵系统,实现零碳蒸汽制备其综合成本低于每吨200元,相较天然气便宜20%-30%,同时可通过储存高温热水,使热泵仅在光伏大发时间段运行,从而为电力系统削峰填谷。这样,由核能提供零碳电力,零碳热力,成为零碳产业区,实现零碳生产要求,也可应对碳关税问题。
(三)建设农村零碳新能源系统
发展农村屋顶光伏替代生活用能,将替换下的秸秆等加工为零碳生物质燃料,进入市场流通。其关键点同样在储能,一方面发展分布式储能,另一方面是农业机械化发展成农业电气化。推动农业电气化,利用分布式储能和农业机械电池资源,实现化石能源转换。这不仅能恢复农村生态环境,还可增加农民收入约30%,助力乡村振兴。
实现路径与保障措施
(一)做好整体规划
做好整体规划,不能完全依靠市场,先行启动昌江核电余热回收及工业用热系统规划实施,推进充电桩系统建设与充电文化的培养,开展城乡屋顶光伏、海上风电、陆上光电建设及电力系统改造,探索余电制氢技术。
(二)政策与资金支持
利用国家绿色资金和超低利息贷款解决资金问题,更重要的是完善政策机制,包括制度设计、用能文化引导等,使生产关系与新质生产力相配套。
零碳岛建设意义
一是加大分布式能源的比例,提高分布储能量占比,有利于提升能源安全,这对作为南海前哨的海南岛意义重大。二是初始投资较高但边际成本很低,可大幅降低运行成本,使生产、生活获得低成本的电力,能够有零碳工业园区,利于招商引资,增加农村收入。三是形成零碳名片,通过国家“双碳”战略,全面促进海南的第三产业的发展。四是可向东南亚各国推广相关的硬件、软件、技术、经验等,形成对外服务性出口产业。
能源转型不仅不会拖累海南经济,还将成为促进社会经济发展的新动力,推动海南岛在“双碳”战略中成为领先示范,实现生态、经济与社会的多赢发展。
转载来源:能源世界
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