能源系统变革逻辑在于观念的转变和技术的创新。"智助双碳 有迹可循" WAIC 2023智能趋势论坛于7月6日下午在上海举行,红杉中国投资合伙人、红杉碳中和研究院院长李俊峰出席论坛并发表演讲,他表示,发展新能源是能源转型成败的关键,也是重大的投资机遇。新能源和新能源电力发展关乎能源转型和碳中和目标的实现,是未来能源发展的重大机遇,也是严峻挑战,只有通过技术和机制的创新,才能把一个个不可能变为可能。
红杉中国投资合伙人、红杉碳中和研究院院长李俊峰
以下为演讲全文:
各位朋友下午好!今天我们这个题目叫做智助双碳、有迹可循智能趋势论坛,我讲能源,为什么一开始讲这个东西呢?大家想到一个问题,数字化是助力某些东西,世界上只有两种物质存在,一个是能量,一个是物质,这两个东西可以相互转换。人工智能也好,数字化也好,在这个转换的过程中发挥它应有的作用。数字是一种物质,但它是寄生在某种产品上的物质。没有能源可能什么都不是,没有物质我们什么都不是。
今天讲能源,能源转型是我们实现双碳目标的一个基础。我们现在做的怎么样?和大家一起讨论一下。
我讲的内容分三个部分,一是缘起,它的目标,最早不是双碳,我把这个故事和大家讲一讲。二是能源变革的系统实践,生产和储备,未来80%是电,必须有储存的能力和方式。三是能源变革成功的逻辑,观念的变革和技术创新。
双碳背景下推动能源转型,真正的加速是双碳。在这之前,1972年罗马俱乐部说资源极限的时候讲到这样一个问题,人类资源的发展受到制约。1973年的石油危机由一个预言变成了啊一个现实,引起了全人类的恐慌。那个时候我的老师告诉我,石油哪一天会用没?30年或者40年,所以说大家都在寻求中所谓的替代能源。那个时候科学家们梦想说是需要180年,上个世纪70年代,他们预计到2150年的时候可以完成这个转变,1992年达到了《气候变化框架公约》,把这件事情提前了50年,到2100年,那个时候有个口头禅,人类告别石器时代不是用完了石头,不是能源用完了,而是技术进步了。
这是当时的图,希望到2150年完成转变。到了1992年提前了50年。2015年《巴黎协定》的时候大家又认为是2050年就必须做到,又提前了100年,加上过去已经有50年的努力,现在只剩下不到30年不到的时间,这个任务就变得非常紧迫。2050和2070,从工程的角度来说没有本质的区别,任何一个电厂的运行至少是30年,所以20年的时间并不改变任何东西。这样一个目标,它推动的改变是巨大的。
为什么说能源?人为排放的温室气体是大家普遍认为造成气候变化的一个主隐,温室气体中间80%左右来自于化石能源,尤其中国以煤为主,可能更高一些,尤其煤碳占了80%。所以能源替代就变得尤为重要。
这种背景之下,大家都希望通过能源转型,到未来实现碳中和的时候,人均二氧化碳剩下二吨左右,温室气体是三吨左右。按照现在的存量来讲分别减少3吨和5吨的水平。
在这种背景下大家想到一个解决办法,到2050年碳中和的时候,电力大概有90%来自于可再生能源或者非化石能源,其中60-70%来自于风能。在现在的假设之下,高比例的风光发电是一种电力系统的基本特征,就引发了储能的问题,必须变成稳定的电力供应,储能就变得非常重要。
2050年的展望趋势,有了这个目标,大家都在实践,能源是一个大宗物资,差不多是160亿吨,它是一个非常庞大的物资,比粮食还要多的多,大宗物资的替代不是一个小数字,它的替代必须找到庞大的能源资源系统,节能是一个方面,不断提高资源利用效率,同时也有核能,但是核能有各种各样的问题,包括安全性问题,扩不扩散的问题,它不是主体。能源变革中它只能作为一个补充,最多是一个重要的补充。
现在电力系统里面,水电差不多占了接近三分之一,全球差不多是28万亿度电,水电现在差不多开发殆尽,进一步开发的可能性非常小。
我们国家由于人口众多,土地非常狭小,生物制能非常有限,在南美、北美生物能非常重要,在大部分地区还不行。所以大家就瞄准了风和光,风能有无限潜力,地热虽然很多,但需要慎重。太阳能,如果全球的沙漠和荒漠地区,2-3%开发起来,完全可以满足碳中和的需要。
欧洲提出2050年百分之百的解决方案,欧洲人,特别是德国人极计的算帐,找到一种解决方案,一些非政府机构也提出来100%的可再生能源的解决方案,国际能源署提到了90%的电力解决方案。这只是一个憧憬,这个目标还有很多的挑战,但是大家都在不断的进行努力,尤其在风光方面,到2022年,去年的时候,风光的发电已经占到全球发电量的12%,在中国已经占到了接近14%,发展非常之快。
风电还是一马当先的。20122年底,总的发电量已经达到了2万亿千瓦时,全球的发电量大概是28万亿。光伏发电的发电量也超过了2万亿千瓦时。中国风电差不多接近7000亿千瓦时,光发电超过了5000亿千瓦时。
同时还要大力发展储能,它和风、光比起来还差一个数量级,需要更大规模的发展,才能解决问题,因为它需要数万亿瓦时的储能,才能解决问题。所以技术上还需要进一步努力。现在只是开了一个头。
包括氢能,在一些场合不得不用热能的地方,氢能有它的用武之地。现在所有的国家,包括美国、欧盟都在努力。中国努力了,但我们的努力还不够,我们在过去的这五年里面,二氧化碳排放还在持续增加,煤炭还在持续增加。我们2025年,煤炭开始下降还有很大的距离,所以还必须努力。
2022年的变化让我们看到了希望,去年大家都在说煤炭,去年的燃煤发电只增加了4千亿千瓦时。变革的逻辑非常重要,它从资源依赖走向技术依赖,这条路基本已走通。
能源80%多来自于资源控制,不论是石油、煤炭、天然气和生物制能,都是靠资源的。它的转换过程中大概有三分之一,甚至更低一点靠电。
如果碳中和的时代会是什么样呢?石油、煤炭、天然气变得非常少,生物制能在增加,更多的是其他的发电,整个电力在终端的消费中间占到70%,甚至80%以上,这就是新型的能源系统和一个新型的电力系统,这个新型电力系统以非化石能源为主体,以可再生能源发电为主体。
全球能源物质流也会发生根本性的变化。现在是这个样子,未来会是这样,对于资源的依赖就变得不那么重要,但是它会对另外一种特殊资源,特别是特殊元素稀有元素的支撑变得非常重要。
未来能源革命的基本路径以电力为核心,以氢为补充或者支撑系统,来实现能源变革。这个逻辑非常清楚,电来源广泛,可以是再生能源,可以核电,使用方便,成本可控,成本可以比现在的化石能源还低。在中国做研究算过一笔帐,如果碳中和是16万亿度电,一度电最高可以控制在一块钱以内,低的话可以控制在五毛钱以内,五毛钱就是8万亿人民币,一块钱就是16万亿人民币,都比现在的整个能源成本低很多。一块钱一度电,储能肯定可以做得到,储能三毛钱,加上控制系统,我们要继续努力,现在的技术可以做到一块钱以内。它的路径比较清楚,氢可以作为补充。
长周期的储能,为什么强调长周期呢?因为化石能源的储能是现实的,比如石油储备六个月没有问题,天然气储备90天没有问题,国内燃煤发电,燃煤发电要求电场储煤20天,最少15天,但是把所有的电储存15天的时候是一个特别难的难题,所以大家不约而同的想到氢能。
技术创新可以改变一切,特别是光伏技术的进步,30年前的效率5-6%,20年前10%,现在接近30%。这种效率不断的提高,成本不断的下降,使我们的能源替代从梦想变成现实。所以科技创新可以改变世界,科学技术已经为本世纪末,甚至本世纪中叶完成能源替代背书了。
更大的问题,现在技术进步的两大块是大家一定要关注的,一个是能量,一个是算力,能量可以在现在的技术上,从开矿到制造能源的成本越来越低,并且按照人们的愿望,实现它,并且没有环境影响。随着算力水平的不断提高,成本不断的下降。能源成本不断下降,品质不断提高,算力的水平也不断进步,不断提高,可以为我们的想象插上翅膀,很多不可能做的事情都可以做了。我们很期待能量和算力的结合,为人类发展带来更多的复制。
谢谢各位。
(智能网)