文/丁偉偉

全球生態(tài)環(huán)境惡化和氣候變暖成為影響全人類生存發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)，各國必須拿出更大的決心和魄力應對氣候變化，加強協(xié)作，推動減排，實現(xiàn)更安全、更清潔、更具韌性的可持續(xù)發(fā)展。作為全球二氧化碳排放總量最大的國家，中國也已經(jīng)莊嚴承諾，力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，將以經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)，堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路。

在相對較低的發(fā)展水平下，中國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間遠短于發(fā)達國家所用時間，要順利實現(xiàn)“雙碳”目標面臨著前所未有的多重挑戰(zhàn)[1]。儲能具備成為國家層面和城市層面實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵抓手的潛力，通過國家層面做好頂層設計和戰(zhàn)略規(guī)劃，城市層面結(jié)合實際情況因地制宜、科學落實，形成自上而下和自下而上的雙向貫通路徑。儲能具體是指通過介質(zhì)或設備把能量存儲起來，在需要時再釋放的過程，通常是指電力儲能。儲能裝置能夠適時吸收或釋放功率，低儲高發(fā)，有效減少系統(tǒng)輸電網(wǎng)損耗，實現(xiàn)削峰填谷，獲取經(jīng)濟效益[2]，是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎裝備，對構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，應對氣候變化，促進高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。2021年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，儲能的市場地位、商業(yè)模式和經(jīng)濟價值不斷得到承認、明確和重視。本文以國家生態(tài)文明建設示范市湖州（屬浙江?。槔?，探索儲能推動城市碳中和的現(xiàn)實意義，并對以儲能為抓手加快實現(xiàn)碳中和提出對策建議。

一、湖州市碳中和戰(zhàn)略落實情況和突出問題

湖州市是習近平生態(tài)文明思想的萌發(fā)地，安吉縣是“綠水青山就是金山銀山”理念的誕生地。湖州市具有突出的自然資源和生態(tài)環(huán)境比較優(yōu)勢，探索率先實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標既是對深入貫徹“兩山”理念工作的延續(xù)和深化，也對加快推動全市高質(zhì)量趕超發(fā)展具有重要意義。

（一）湖州市碳中和戰(zhàn)略落實情況

2019年，全市碳排放總量為3442.48萬噸，約占全省排放總量的8.19%，碳排放強度為0.93噸/萬元，單位工業(yè)增加值碳排放強度為1.9噸/萬元。2020年，全市能源消費總量為1375.2萬噸標準煤，約占全省能源消費總量的5.5%，能耗強度為0.43噸標準煤/萬元，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗為0.9噸標準煤/萬元。湖州市已經(jīng)全面啟動“碳達峰、碳中和”前期研究工作，對全市碳排放形勢、碳減排潛力等進行了專題研究，謀劃了高碳行業(yè)率先達峰、光伏發(fā)電、新能源汽車推廣、碳匯提升、碳排放監(jiān)測平臺建設等方面的突破性事項。

（二）突出問題

1.城市經(jīng)濟發(fā)展和加快實現(xiàn)碳中和形成表面矛盾

“十三五”期間，湖州地區(qū)生產(chǎn)總值從2223.1億元增加到3201.4億元，年均增長7.1%，比全省平均快0.6個百分點?！笆奈濉笔呛菔袑崿F(xiàn)高質(zhì)量趕超發(fā)展的關(guān)鍵時期，按照2025年全市GDP達到5000億元測算，“十四五”期間，全市每年能源消費總量將達到1800萬噸標準煤，每年新增碳排放825萬噸左右。但是，預計省里下達湖州市“十四五”能源消費總量控制目標為每年1520萬噸左右標準煤，碳排放增量控制目標為每年684萬噸，分別只達到全市需求總量的 84.4%、82.9%。未來，湖州市既要保持平穩(wěn)較快的發(fā)展勢頭，又要積極配合國家戰(zhàn)略，減少碳排放，盡快實現(xiàn)“雙碳”目標，兩者形成了表面矛盾，要盡快尋找破解矛盾的根本方法。

2.能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化難度增大，能源轉(zhuǎn)型受限

能源領(lǐng)域是湖州市碳排放的主要領(lǐng)域，也是實現(xiàn)城市碳中和的重要攻堅點。近年來，湖州市積極發(fā)展風電、光伏、生物質(zhì)能等可再生能源，“十三五”期間，新增可再生能源裝機186萬千瓦，年均增長56%，2020年發(fā)電量較2015年增加近18億千瓦時，非化石能源占一次能源消費比重達到18.5%。目前，受土地、政策、補貼等因素制約，湖州市風電、光伏、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展受到較大阻礙，如果不盡快解決制約新能源發(fā)展和全市能源轉(zhuǎn)型的根本問題，要確?！笆奈濉睍r期全市的能源安全、穩(wěn)定，仍然要重點依靠煤電機組、氣電機組保障熱力和電力供應，能源消費仍將主要以煤炭、天然氣等化石能源為主，碳中和戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)將被嚴重滯緩。

（三）問題破解：以碳中和戰(zhàn)略實施為契機實現(xiàn)城市經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展

城市經(jīng)濟發(fā)展和“碳中和”戰(zhàn)略推進存在矛盾是一個偽命題。隨著我國城市經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，尤其是工業(yè)化的縱深推進，能源、環(huán)境和氣候之間的關(guān)系逐漸緊張、尖銳，突出表現(xiàn)就是隨著高碳能源的大量開采利用，自然生態(tài)環(huán)境的惡化和氣候問題頻發(fā)。進入高質(zhì)量發(fā)展新階段，我國經(jīng)濟發(fā)展和能源、環(huán)境、氣候問題之間需要系統(tǒng)性的協(xié)調(diào)治理。“生態(tài)本身就是經(jīng)濟”“綠水青山就是金山銀山”，“碳中和”戰(zhàn)略的提出是環(huán)境和氣候問題倒逼的自然結(jié)果，是對“兩山”理論貫徹落實的延續(xù)和深化，“碳中和”戰(zhàn)略推進有利于推動減排，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，最終實現(xiàn)城市經(jīng)濟更清潔、更具韌性、更可持續(xù)的發(fā)展。另外，能源是城市碳排放的主要領(lǐng)域，加快低碳能源、零碳能源代替高碳能源，促進能源轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)城市碳中和的戰(zhàn)略關(guān)鍵。

二、儲能推動城市碳中和的現(xiàn)實意義

城市碳中和可以理解為，在一定時期內(nèi)，城市直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，與通過減排、造林或碳捕獲等完成的二氧化碳或溫室氣體吸收（清除）量處于相對平衡狀態(tài)。龐大的城市人口活動伴隨著巨量的能源消費和溫室氣體排放，城市最終成為生態(tài)治理和“碳中和”戰(zhàn)略推進的主陣地，而以能源轉(zhuǎn)型為重點推進減排是實現(xiàn)城市碳中和的重要手段之一。

（一）生態(tài)環(huán)境惡化和氣候變化呼喚城市加快實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型

能源和環(huán)境、氣候的關(guān)系處在一個不斷演進的動態(tài)過程，特別是進入工業(yè)文明時代以來，人類嚴重依賴以消耗化石能源為代價的發(fā)展模式，也進入了對地球生態(tài)和氣候環(huán)境破壞最嚴重的時期，生態(tài)和氣候環(huán)境持續(xù)惡化的結(jié)果最終成為人類生存發(fā)展的最大挑戰(zhàn)之一。目前，世界各國正通過多方面的政治共識和重大行動，竭力避免全球生態(tài)和氣候環(huán)境繼續(xù)惡化將導致的極端危害，其中加快能源轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)這一目標的重要途徑。人類先后經(jīng)歷了兩次能源轉(zhuǎn)型，分別是從煤炭向石油、天然氣的第一次轉(zhuǎn)型，以及從化石能源向非化石能源的第二次轉(zhuǎn)型，尤其是第二次能源轉(zhuǎn)型，標志著人類的能源系統(tǒng)從資源依賴轉(zhuǎn)向技術(shù)依賴[3]，具有更高的獨立性、安全性、環(huán)境友好性。

在中國，能源和生態(tài)環(huán)境、氣候的關(guān)系同樣表現(xiàn)出動態(tài)演化特征，從因為經(jīng)濟體量小、人口物質(zhì)消費少，能源消費對生態(tài)環(huán)境和氣候的影響較小，發(fā)展到因為工業(yè)化、城市化快速推進，能源消費總量迅速膨脹，能源和生態(tài)環(huán)境、氣候的關(guān)系迅速變得十分尖銳、嚴峻。中國對能源、環(huán)境和氣候問題也從認識有限、不夠重視，發(fā)展到堅持經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)保護并重，不斷豐富完善和大力執(zhí)行生態(tài)環(huán)境保護政策及應對氣候變化的舉措，包括調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減少煤炭消費、增加清潔能源供應，積極推動能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。由于城市是日夜不停運轉(zhuǎn)的龐大機器，工業(yè)、建筑、交通和居民生活無時無刻不消耗著巨量的煤炭、油氣、電力，我國城市能源消費占到全國能源消費總量的絕大部分，城市也是生態(tài)環(huán)境問題和氣候變化問題的集中爆發(fā)地，因此應該將系統(tǒng)處理好能源、生態(tài)環(huán)境和氣候問題，加快能源轉(zhuǎn)型的重點和主要精力放在城市。

（二）儲能是支撐能源轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)和基礎裝備

在我國以“碳中和”為目標導向的能源轉(zhuǎn)型背景下，有序退出傳統(tǒng)能源，大力發(fā)展新能源、清潔能源是大勢所趨。根據(jù)測算，中國要順利實現(xiàn)“2060年碳中和”目標，則2050-2055年，非化石能源在一次能源消費中的比重需提高到70%～80%，甚至更高，年均應提高2個百分點左右[4]，與此同時，可再生能源發(fā)電也將成為主要的電力來源，但以風電、光伏等為代表的可再生能源具有間歇性、波動性、不穩(wěn)定性等特征，可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)將給電力系統(tǒng)帶來巨大壓力。原因在于，目前電力系統(tǒng)是發(fā)輸配用的單向平衡，通過發(fā)電端的調(diào)節(jié)達到與用戶端的負荷平衡，且通過電網(wǎng)的調(diào)度來實現(xiàn)該功能。隨著可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，可再生能源將在發(fā)電端和用戶端大規(guī)模裝機，這將打破整個電力系統(tǒng)的平衡。因此，需要尋找實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和以可再生能源為主體的電力系統(tǒng)負荷平衡的破解辦法。

儲能裝置和技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能源的“時空轉(zhuǎn)移”，是調(diào)和新能源終端普及與電力負荷波動之間矛盾的重要解決方案，將成為電力生產(chǎn)、消納循環(huán)體系的重要一環(huán)，以“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)互動，有效提高電力系統(tǒng)的安全性、靈活性以及整體運營效率，是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎裝備?？梢哉f，在我國能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中對儲能提出了重大需求，而儲能本身也具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?zhàn)略價值[5]?！蛾P(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》明確提出，到2030年，實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展，新型儲能成為能源領(lǐng)域碳達峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。

（三）能源轉(zhuǎn)型加速實現(xiàn)城市碳中和戰(zhàn)略目標

城市是人民生活、經(jīng)濟發(fā)展、能源消耗、碳排放的主要區(qū)域，自然成為“碳中和”戰(zhàn)略貫徹執(zhí)行的主戰(zhàn)場。城市碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，需要堅持系統(tǒng)思維，協(xié)調(diào)推進能源“雙控”、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工業(yè)、建筑、交通等重點領(lǐng)域節(jié)能降耗、碳市場建設等關(guān)鍵舉措，而能源轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)城市碳中和的主要路徑。能源轉(zhuǎn)型主要是指從化石能源利用轉(zhuǎn)型到光伏、風能、水能等可再生能源利用上來，實現(xiàn)零碳、低碳能源對高碳能源的逐步替代，這是我國城市“碳中和”戰(zhàn)略順利推進的必由之路。具體來看，加大節(jié)能、持續(xù)提高非化石能源比重、增加能源系統(tǒng)的“儲”“調(diào)”能力、加快終端電氣化應用、大力發(fā)展氫能、做好碳捕集、利用和封存（CCUS）技術(shù)產(chǎn)業(yè)積累等都是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，加速實現(xiàn)城市“碳中和”戰(zhàn)略目標的關(guān)鍵舉措。

三、對策建議

（一）加快推進儲能關(guān)鍵核心技術(shù)研究創(chuàng)新

圍繞高安全、低成本、高可靠、長壽命的總體目標，調(diào)動超威集團、天能集團兩大綠色能源系統(tǒng)方案提供商以及高校、科研院所等多方面力量，開展儲能理論和關(guān)鍵材料、單元、模塊、系統(tǒng)以及回收等關(guān)鍵技術(shù)研究。針對新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、分布式能源和電動汽車等領(lǐng)域需求，開發(fā)應用先進的儲能系統(tǒng)集成、能源管理系統(tǒng)與智能控制技術(shù)，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的深度融合、協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，提高綜合效益。將人才培養(yǎng)、實驗室建設、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)集群建設等相結(jié)合，推動儲能先進技術(shù)創(chuàng)新中心、儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺等創(chuàng)新載體建設，鼓勵湖州市爭取建設國家級儲能重點實驗室、工程研發(fā)中心等，形成良好的協(xié)同創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)化機制。

（二）壯大儲能產(chǎn)業(yè)，打造湖州市實現(xiàn)碳中和的中堅力量

制定湖州市儲能發(fā)展專項規(guī)劃，進一步明確“十四五”時期及中長期的全市儲能發(fā)展總體思路、主要目標和重點任務。持續(xù)推動天荒坪抽水蓄能電站高質(zhì)量發(fā)展，支撐湖州市新能源發(fā)展和城市碳中和。鼓勵政府公共部門、金融機構(gòu)、技術(shù)機構(gòu)聯(lián)合超威集團、天能集團等龍頭企業(yè)組建儲能發(fā)展聯(lián)盟，促進儲能領(lǐng)域跨行業(yè)的信息共享和業(yè)務融合，培育數(shù)據(jù)中心、虛擬電廠、智慧能源、共享儲能等新型商業(yè)模式。依托超威集團、天能集團等骨干企業(yè)，推動從生產(chǎn)、建設、運營到回收的儲能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，爭取把湖州市建設成為國家儲能高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，盡快培育一批儲能行業(yè)的“專精特深”和“小巨人”企業(yè)，實現(xiàn)湖州市儲能產(chǎn)業(yè)的集群化、高端化、品牌化發(fā)展。在儲能產(chǎn)業(yè)推廣建設“產(chǎn)業(yè)大腦”多跨場景應用，培育“未來工廠”，提升儲能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展水平，促進湖州市提前實現(xiàn)碳中和，成為全國碳中和先行示范城市。

（三）加強全市儲能發(fā)展的組織領(lǐng)導和監(jiān)督保障

構(gòu)建全市儲能高質(zhì)量發(fā)展體制機制，出臺相關(guān)改革舉措、開展改革試點，協(xié)調(diào)有關(guān)部門共同解決關(guān)鍵問題，及時總結(jié)成功做法和典型經(jīng)驗。選擇超威集團、天能集團為試點，在深入探索儲能技術(shù)路線和創(chuàng)新商業(yè)模式的基礎上，研究建立合理的儲能成本分攤和疏導機制。安全管理方面，重視電化學儲能電站安全管理，加強行業(yè)監(jiān)管，針對電化學儲能的特點，明確安全管理各方職責，加強安全頂層設計，完備儲能電站建設手續(xù)。加強儲能電站安全運行和維護管理，建立安全防護及預警機制。順應全省數(shù)字化改革趨勢，結(jié)合湖州市儲能事業(yè)發(fā)展，探索建設湖州市儲能發(fā)展多跨場景應用，推進大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)在儲能領(lǐng)域深度應用，推動數(shù)字技術(shù)與儲能技術(shù)深度融合，提升儲能行業(yè)管理數(shù)字化、智慧化水平。

四、結(jié)束語

世界主要國家和地區(qū)都已經(jīng)制定了“碳中和”戰(zhàn)略目標和路線圖，“碳中和”已經(jīng)成為大國競爭的重點領(lǐng)域，將深刻影響全球環(huán)境和氣候治理。中國莊重提出“3060”戰(zhàn)略目標，向世界展示了負責任的大國形象，而城市是中國“碳中和”戰(zhàn)略推進的主陣地和戰(zhàn)略成功的關(guān)鍵所在。以湖州市為例，城市經(jīng)濟發(fā)展和“碳中和”戰(zhàn)略推進存在矛盾是一個偽命題，“碳中和”不應以犧牲經(jīng)濟發(fā)展和人民生活福祉為代價，而要以系統(tǒng)觀念推進碳中和工作，繼續(xù)堅持以“生態(tài)本身就是經(jīng)濟”“綠水青山就是金山銀山”等辯證的發(fā)展思想為指導，處理好減污降碳和生態(tài)安全、能源安全、經(jīng)濟發(fā)展等的關(guān)系，以“碳中和”戰(zhàn)略實施為契機實現(xiàn)城市經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。儲能具備成為推進城市“碳中和”戰(zhàn)略的關(guān)鍵抓手的潛力，具體是指生態(tài)環(huán)境惡化和氣候變化呼喚城市加快實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，儲能是支撐能源轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)和基礎裝備，能源轉(zhuǎn)型最終加速實現(xiàn)城市碳中和戰(zhàn)略目標。因此，以湖州市為代表的中國地方城市要因地制宜、綜合施策，通過儲能技術(shù)和儲能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新突破，推進城市能源轉(zhuǎn)型，加速城市碳中和，為全國碳中和大局做出貢獻。