向光而行！朱云来：碳中和未来必然会转向光伏为基础
发布日期：2023/4/2
太阳是地球全部能源的最终来源。太阳常数是1367瓦/平米，到达地面以后，大气层吸收了一半，还剩下一半能够到达地面，但到地面这部分已是现在全世界所有能量运用的很多、很多倍。所以用太阳能来解决用电需求是完全可行的。
我们每年煤电装机按计划折旧完成后，替代的能源生产是用新的光伏去替代。如此，就是逐步在实现最终的“双碳”的问题解决。碳中和未来必然会转向光伏为基础。相对说来，光伏潜力也是比风能大几个量级，另外它的发电稳定性也更好。
——朱云来 中国发展研究基金会理事、中国国际金融股份有限公司原总裁兼首席执行官
非常高兴有机会参加今天的讨论会，本次论坛的主题是“经济复苏：机遇与合作”，我们这个环节题目是”探寻绿色发展新机遇”，也是大背景下一个更加具体的目标。刚才前面几位嘉宾都讲到了绿色发展的问题，特别是刚才宁董也提到当前现实中也遇到各种问题，希望我今天带来的分析会给大家一个比平常想象到的可能更大的方案，也愿如方案可能实施，也可以为经济带来更大的新动力。
首先，第一张图的上面部分是从我们的自然科学背景出发来看看什么是气候变化，也是自1850年开始到现在173年间的全球数据。从最早的碳浓度，即大气里边的二氧化碳的含量，由285ppm到现在417ppm，差不多涨了将近50%。同期碳排放从2亿吨，涨至362亿吨。我们回看图中数据的起点，大家知道世界第一次工业经济博览会在1851年，代表着工业革命的开始，西湖博览会在1929年，大概是1850年后面的七八十年的样子。其实工业革命肇始于1776年左右，也就是说1851年的工业博览会是在工业革命开始的近80年之后发生，当时已是工业体系初步形成且其影响已开始显现的阶段。
中间这张图讲述的是二氧化碳都排去了哪里。我们发现三个最重要的地球系统：大气、海洋（就是水），还有生物圈（主要是植物），排放的碳有一部分会融在水里面，因为二氧化碳的分压提高，向水里面的溶解增加，成了碳酸，也会造成海洋生态环境的酸化问题，与我们过去听到大陆酸雨道理一样。还有一部分二氧化碳是被绿色植物吸收了，所以又少掉一部分，最后吸收不掉的就是这个黄色的部分，排在大气里的，太多了也就会是雾霾。2021年诺贝尔奖第一次授给了一个气象学家，他做了气候系统的数值模拟，以及关于如二氧化碳大气浓度两倍于工业革命前的水平，会引发地球平均气温上升3度的推测结论。
下图中蓝线代表的碳浓度，目前已比工业革命前上涨近45%，橙色线是指平均温度的升高趋势情况，与蓝线同期看，已经升高了将近1.5度。如果二氧化碳的浓度提升1倍，温度就会升3度，现在大气浓度升了50%，温度也升了3度的50%，也就是1.5度，说明气象学家的推测一定程度已获得实践证明。不了解气象的人也许不一定理解为什么1.5度这么重要，去年夏天咱们国家南方的高温，全世界范围内的酷热山火等恶劣天气已经在给大众用现实普及了气候变化、温度提高的后果。事实上，如果不采取措施，地球升温很快就会达到甚至超过1.5度，恶劣高温天气越来越多，包括其他灾害频度、强度都在提升，我们的生存环境将变得非常恶劣。
下面这张图是全球170年历史碳排时图，累计约1.7万亿吨二氧化碳排放。
如果我们按照现在看到的全球碳排趋势再继续涨，比方说，到了2030年就变成了401吨，2050预计463亿吨，2060年494亿吨。如不转型，世界排放规模是巨大的。
如何有效可持续地解决碳排问题？办法之一将是太阳能，太阳是地球全部能源的最终来源。太阳常数是1367瓦/平米，这是在太阳辐射到大气层顶部的强度，它到达地面以后，大气层吸收了一半，还剩下一半能够到达地面，但到地面这部分已是现在全世界所有能量运用的很多、很多倍。所以用太阳能来解决用电需求是完全可行的。
再来看看我国能源的分布，总体来说是西部是太阳辐射比较强的地方，地图中间黄色区域是四川、重庆、贵州，右边这张图是云彩的分布，也可以看出云雨较多，太阳就少了。如何解决太阳能源不足地方用电需求？
可以将光电场设在西北，因为这个地方辐射最大，然后输电至其它地区。目前我们对输电的初步计算，就是以国家电网已经有的一些实践为基础，比方说一条典型的准皖特高压线，就是从准噶尔东部到皖南，大概3000公里，总投了400亿，这一根线一天能输2亿度电。根据我的计算，现在中国一年是8万亿度电，一天也就是约220亿度，如若220亿度全部都需要输电，大概需要100余条这样的线，而一条线是400亿投资成本，所以这100条线也就是大致4万亿，其实它的总投资也就是约4万亿。
下图这个转型的方案，比方说，新型的光伏电源为了保证中国现在这个8万亿度的用电需求， 需要投资53万亿，这其中包括了发电的光伏板大概25万亿，然后储电十几万亿，输电4万亿。
简单地讲，新型的光伏电源成本，按照目前的工程已经达到的水平，比方说每瓦是3.8块，实际上现在我听说比这个还低了很多，刚才前面嘉宾也提到，过去的十年光伏成本降低了80%-90%，还在持续发展，这也是经济的规模效益。我们算下来，这个电是每度0.3元，如果是现有以传统火电为主的电力结构，就要到每度0.5元多。
我们再来看看下面这张图中右边这个转型的路径部分，蓝色的带圆点的线是过去20年装机不断地增长后的积累。“双碳”是什么概念？就是碳达峰、碳中和。什么时候碳达峰？大家都可能感觉这个很不好回答的问题，但是如果我们停止建立新的火电等耗碳大户的项目，其实就已经达峰了。
也就是说，只要现在这个政策一定，可能很快就是碳达峰了。随后每年的火电厂都会自然折减，如果每年折旧率5%，20年以后它的初始就基本折旧完了，那就基本碳中和了。因为煤电机组都已经用完预期寿命了，已经自然折旧了。所以，我们可以20年内非常有序地转移。这个转移的过程就是新的投资， 20年间每年会有数万亿的投资。
而光伏可以变成一个全新的能源体系。这个能源体系里边最大的四个问题就是说发电、储电（传统电力系统的是不多的），输电，然后是用电。用电还会受益于电气化提升，包括过去取暖是烧锅炉，以后可能就是变成电暖器，就是这样的变化，把非电的能源变成电的替代。这四大环节里边，其他三个就是发电、输电、用电都相当成熟了，就是储电可能还有一点挑战。锂电池可能是一种储能的方法，但是锂的资源可能在世界上还有一些挑战。但是，还有钠电池以及各种其他的氢路径，都在努力解决类似问题。所以，储电问题我相信科技界一旦认同总体的光伏方案是可以改变世界的，那么对这个储能的方案会很快有新的技术涌现出来。所以，现在需要有这么一个平台，让跨界的各个行业的专家、科学家来系统地做一番论证。这样我觉得世界很快就会找到发展的方向，未来的“双碳”问题经过20年、30年，肯定可能解决。
因为过去可能我们没有看到这样的规模，通过初步计算，光电场是要4万平方公里，听起来很大，但是中国的领土是约960万平方公里，柴达木盆地是几十万平方公里，我只需要它的4万平方公里。发改委已经做了一个非常好的示范项目-光伏电场，已经成规模了，600平方公里，虽然已经很大了。但是未来需要的可能更大，达到约4万平方公里。
另外，如果再考虑到我们现在实际上电能只占了全国能耗的一半，也就是我们一年50亿吨标煤的能耗，其中大概一半是用来发电的，另一半是非电的能耗。
但是，很多非电的能耗，我们下面其实有数字，今天来不及展示了，可以把非电能耗转成电的能耗，这样就可能需要翻倍增加用电及翻倍的电力投资。现在需约50万亿投资，如电气化翻倍就可能需要100万亿， 按20年算，年均5万亿，对经济具有相当大的拉动作用，且是一个非常系统有序的退出并实现双碳问题的解决。
因为我们每年煤电装机按计划折旧完成后，替代的能源生产是用新的光伏去替代。所以，这样的话，就是逐步在实现最终的“双碳”的问题解决。碳中和未来必然会转向光伏为基础。相对说来，光伏潜力也是比风能大几个量级，另外它的发电稳定性也更好，希望光伏最终促成中国成功绿色转型，也为经济复苏增长带来新投资机会。
来源：中国发展高层论坛 作者：CDF
