中国零碳产业园走进了哈佛商学院课堂
撰文 | 杨小刚
→这是《环球零碳》的第082篇原创
环球零碳
碳中和领域的《新青年》
摘要:零碳产业园的建设,可能带来两大变革:一是引领绿色工业革命,二是中国经济地理的大变迁。庞大的工业体系,大规模的能源使用场景,如果在这次新能源革命和净零排放转型中提前布局和筹划,加速建立“新能源体系+新工业体系”模式,中国有望在全球新能源领域占据主导权地位。
2月9日,在哈佛大学商学院MBA课堂上,一次围绕“全球气候变化”的课程正在热烈进行。
远景科技集团作为引领全球绿色科技创新的案例,登上了哈佛商学院的这一课程。
“从可再生能源的应用与技术发展看,所有国家都是发展中国家,没有发达国家。这就为中国提供了很多机会。”
远景科技集团CEO张雷先生参与了此次案例教学,在远程观摩师生们对远景案例的讨论分析之后,张雷在回答师生的问题和总结发言时,提出了这个观点。
全球共同应对气候变化命题的提出,不过十来年;大部分国家提出碳中和目标和承诺,更是近两三年的事情。张雷的这个判断,是基于当前全球应对气候变化的现实,包含了对未来能源领域即将发生的趋势性变革的洞察,也包含了对中国在碳中和领域成为国际引领者的信心。
中国一批具备高成长性的科技企业已经涌现,凭借全球领先的技术优势和市场影响力,活跃在全球各国的绿色和数字化转型领域。远景科技集团被写入哈佛商学院课程,张雷先生被邀请参与的哈佛商学院课程,就是案例之一。
图说:哈佛教授Gunnar Trumbull在课堂上讨论中国零碳产业园
哈佛师生深入分析了远景提出的“五新战略”,即推动风电光伏和储能成为“新煤炭”,电池和氢能成为“新石油”,智能物联网成为“新电网”,零碳产业园成为“新基建”,并基于零碳产业园培育“新工业”体系,引领绿色工业革命。
远景在内蒙古鄂尔多斯建设的全球首个零碳产业园,成为了哈佛课堂讨论的焦点。
哈佛师生为何对中国的零碳产业园感兴趣?零碳产业园的创新点在哪里?在中国建设零碳产业园为何成为实现碳中和的有效途径?
01
哈佛商学院课堂上的零碳“中国方案”
当气候危机成为了每个国家、每个企业、每位个人的必答题时,哈佛商学院——这所稳居全球排名第一的“CEO西点军校”,自然也不会错过为全球绿色复苏“建言献策”的机会。
2022年,哈佛大学首次开设关注全球气候变化的MBA课程。该课程对世界主要国家和地区的公司进行了研究,旨在讨论商业社会以及公司在全球气候变化中扮演的角色和发挥的作用,并希望将这些公司的理念与经验推广,加速全球碳中和转型。
远景科技集团成为入选该教学案例的唯一一家来自中国的绿色科技企业,其他企业来自美国、印度和欧洲。
远景案例的作者包括哈佛商学院教授Gunnar Trumbull,以及哈佛商学院研究员Bonnie Cao和副总监Dawn Lau等。
Gunnar Trumbull教授在课堂上介绍,远景从风电技术开始,目前已经在动力电池与储能系统、智能物联网软件等领域确立了领先优势,Trumbull教授认为,远景能够成功的原因在于不断地前瞻到行业面临的挑战,并专注于解决挑战,从解决新能源的发电成本的挑战、储存成本挑战、再到解决系统协同成本的挑战。
而零碳产业园,则被认为是能源成本、储存成本和协同成本这三大挑战的综合性应用场景,也是工业领域脱碳的重要途径。
图说:远景CEO张雷视频参与讨论
在问及零碳产业园的创新意义时,张雷说:“工厂诞生于第一次工业革命,并从此成为了产业社会的基础单元。从现在起,零碳产业园将会成为绿色工业革命的基础单元。零碳产业园有机集成了绿色能源的生产和消费,不仅是新型零碳电力系统的载体,更是培育新工业体系的载体。”
目前,远景零碳产业园的创新实践引起了国际社会的广泛关注,法国、英国、西班牙等国希望远景引领打造国际零碳产业园。“新能源+新工业体系”,成为中国应对气候变化的引领方案。哈佛商学院“全球气候变化”课程邀请中国企业参与,并把中国企业创新模式作为案例,就是希望在全球成为可复制和分享的经验。
02
零碳产业园的创新与必然
在中国建设零碳产业园为何成为一种必然选择?这需要从中国实现碳中和的决心和基本国情开始说起。
2020年,中国二氧化碳年排放量大约103亿吨左右。根据刘科院士的估算,其中,使用煤炭、石油、天然气等化石燃料的排放达到95亿吨,约占排放量的92%,另外一部分是各种小的,比如沼气、生物质,还有一些其他养殖方面的排放。
所以,所谓碳中和,从根本上来说,其实主要就是清洁能源的替代。用风能、太阳能、氢能、抽水蓄能、生物质发电、核电等清洁能源替代煤炭、石油、天然气等化石能源。
这个路径说起来很简单,但要实现非常艰难。因为能源替代是从源头上实现碳中和,但能源的应用场景存在于广泛的工业体系之中。中国既是碳排放大国,也是全球最大的工业经济体。只有在能源供应端和能源消费端同时实现碳中和,才能真正基本实现净零排放。这两端,都存在漫长的路要走。
图说:西北地区拥有丰富的风光资源
首先,从能源的供应端看,虽然中国目前占全球太阳能组件产能的近70%,风力涡轮机产能的50%,但这些产能对应总发电量,还属于少数。
截至2021年,中国水电、风电、太阳能发电和生物质发电装机容量10亿千瓦左右,占总装机量的约43%。从发电量看更少,可再生能源的发电量占比是30%左右,这里很大一部分是水电,来自风电和太阳能发电占比更低。要实现新能源占主导地位,达到以新能源为主体的新型电力系统,路还很漫长。
其次,从需求端看,即使风能、太阳能等可再生能源发电占到用电量的主流,如何上网输送、平稳地到达需求侧,尤其是工业体系用能侧,更需要一个漫长的过程。这主要是因为受客观因素限制。
中国现有工业园区中,煤炭占据供能的87%,高于中国一次能源结构中煤炭60%的占比,第二大来源是天然气。可再生能源比率仅为0.92%,包括生物质,沼气,风能,太阳能和地热能。
著名的胡焕庸线,既把中国的人口和经济分成不对称的两部分,也把煤、气和风光等自然资源分成不对称的两部分。中国的经济和人口重心80%在东部沿海和中部地区,大量的重工业也在这个区域,但80%的国土面积和风光等自然资源在三北地区(东北、华北北部和西北)。
在以煤电和燃气为主的时代,西电东输和北气南送成为常态,建立了一套完整的输送体系。但在风光发电为主的时代,这一套设施发挥的作用有限,这主要是由风光发电的不稳定造成的。专家估算,目前中国的电网,当风光发电占电网容量15%左右时,还能调节,超过15%,电网的稳定性就会受到威胁。
目前,国家在打造特高压路线,还有一些柔性直流电网的示范项目,在局部范围内,还在建造一些智慧电网。这些,可以解决部分问题,也能容纳更多的可再生能源电源,但一是需要时间,二是成本非常巨大。
空间分布上的不均衡,加上产能与用能的错位,以目前的条件,无论如何平衡和协调,都存在效率低、能耗损失大,而且在清洁能源逐渐占主导地位的情况下,这种调节显得更复杂和艰巨,既不经济,也不环保,还需要耗费巨大的资金成本。
而远景提出的零碳产业园解决方案,则在历史上首次做到将可再生能源生产与可再生能源消费相结合。这种结合不仅能提供绿色能源,而且价格相当低廉。2020年,我国陆上风电、光伏发电平均度电成本分别降至0.38元和0.36元左右,比工业客户从电网买电的价格低近60%。
物联网和人工智能的发展,则从技术上解决了可再生能源的平衡和稳定性问题。太阳能、风电再加上储能技术以及数字解决方案,提高了灵活性和可调性,还可利用物联网技术实时平衡供需。
在张雷看来,以物联网为基础的技术建立协调和指导能源供需的平台,相当于为能源系统建设了“交通信号灯”,而零碳产业园就像“交通疏导” 。与十年前相比,技术的推动作用已不可同日而语,零碳产业园的出现可谓恰逢其时。
03
中国或可引领这场绿色工业革命
远景零碳产业园的创新,其实是一个巨大的观念转变和思想突破。
通过产业转移,在三北地区建立零碳产业园,就地消纳清洁能源,既解决了能源长距离的输送问题,又实现了工业体系的脱碳问题。用新能源赋能新工业体系,可谓一举两得。
比如在鄂尔多斯,风能储量超过5000万千瓦,而且有着广阔的戈壁高原地带可用于兴建太阳能光伏发电站。2020年,内蒙古太阳能发电量居全国首位,占比达到9.26%。但可再生能源只占到其用电量的五分之一。
这些地区,还有着丰富的可再生能源没有得到充分利用。另一方面,沿海一些工业发达地区,又因为能耗控制找不到清洁能源。
把这些大型工业用户迁到零碳产业园,既解决了能耗控制问题,又可以实现净零排放,还可减少国际绿色贸易壁垒。
图说:黄河几字湾有可能成为中国新工业革命起源地
2021年10月,张雷曾在鄂尔多斯零碳产业峰会发表演讲时提出,零碳产业园的建设,可能带来两大变革:
首先是引领绿色工业革命。第一次工业革命是从工厂开始,新工业革命的单元则是零碳产业园。只有当风电光伏、储能、氢能用智能物联网组织起来,才能形成一个绿色、稳定、可靠的能源系统。通过零碳产业园,绿色能源的生产和使用有机结合在一起,这相对于能源生产和使用分离的工厂模式是一次巨大的飞跃。
第二是经济地理的大变迁。碳中和未来的三十年,可再生能源革命将会突破胡焕庸线,黄河几字弯这片广袤的地区凭借丰富的可再生能源资源,未来将会成为零碳新工业的策源地,就像英格兰中部成为工业革命起源地一样。
中国的决策者其实也意识到了这个问题。在今年1月份,包括工信部、国家发改委等十部门联合发布了《关于促进制造业有序转移的指导意见》,明确提出,在满足产业、能源、碳排放等政策的条件下,支持符合生态环境分区管控要求和环保、能效、安全生产等标准要求的高载能行业向西部清洁能源优势地区集聚。
一场以新能源革命为发端的中国经济地理大变迁以及绿色工业革命即将来临。作为新能源的生产大国和工业大国,中国或许可以引领这场绿色工业革命。
新能源革命才刚刚开始起步。各个国家在获取清洁能源的技术,以及在实现净零排放的路径选择上,都在探索和规划之中,包括德国、法国、美国、日本在内的工业大国,在零碳技术发展和道路选择上,各有千秋,差距不大。
中国作为一个发展中国家,城市化和经济增长还处于上升阶段,同时也是全球能源使用和碳排放量最大的国家。但中国依然承诺在2060年实现碳中和,跟一些发达国家相差不过十年左右。
市场也在不断证明,在可再生能源领域,中国的新能源供给与新能源消费规模不断扩大,光伏、风电、氢能、储能等新能源细分领域蓬勃发展,竞争力跟国际先进国家处于同一起跑线上,有些甚至在领跑。
庞大的工业体系,大规模的能源使用,巨大的碳排放量,这些场景,对中国而言,既有挑战,更是机遇。如果在这次新能源革命和净零排放转型中有意识提前布局和筹划,加速建立“新能源体系+新工业体系”模式,中国有望在全球新能源领域占据主导权地位。为实现“双碳目标”的百万亿级规模投资,也将带来持续的增长并造就一批伟大的企业。
END
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