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绿色能源是「一带一路」基础建设发展的未来
2024-01-16
中国对减低碳排放的承诺与落实
根据欧洲委员会大气研究排放数据库（EDGAR）的数据，2022年全球六大温室气体排放国，分别是中国、美国、印度、欧盟27国、俄罗斯和巴西，排放量合计占全球人口的50.1%、全球国内生产毛额（GDP）的61.2%、全球化石燃料消耗的63.4 %、全球温室气体排放的61.6%。
电力／能源和交通运输仍然是2022年全球温室气体排放量最大的产业（分别为27.5%和 15.1%），其次是工业和农业（几乎持平为12.2%）。另一个全球能源智库Ember在2023年12月发布的报告也显示，2022年，全球所有发电厂中，中国电厂的二氧化碳排放量最高，达到全球发电产生总二氧化碳排放量的38%。
习近平主席曾于2021年9月21日在联合国大会上表示，中国将加强对发展中国家绿色低碳能源的支持，并承诺停止协助外地新建煤电的计划。中国的官方计划是，在2030年达到碳排放峰值，然后逐渐减少，至2060年实现净零碳排放。
习主席和拜登总统2022年11月在印度尼西亚巴利岛会晤时重申，中美致力与其他国家共同应对气候危机。在能源转型方面，声明指出：「在21世纪20年代这关键十年，两国支持二十国集团领导人宣言所述努力争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍，并计划从现在到2030年在2020年水平上充分加快两国可再生能源部署，以加快煤油气发电替代，从而可预期电力行业排放在达峰后实现有意义的绝对减少。」声明对于达致《巴黎协议》把全球平均气温升幅控制在工业革命前水平以上低于摄氏2度之内的目标有莫大的帮助。
绿色能源在中国的发展
现时我国水力发电（水电）、核能发电（核电）、风力发电（风电）、太阳能发电（光电）等清洁能源生产和消费格局逐渐形成，火力发电占比从2012年的78.72%下降到2022年的66.5%，火电装机容量占比从2012年的71.48%下降到2022年的52.07%。
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绿色能源大致上包括水电、风电、光电、核电和地热发电，目前我国水电、风电、光伏装机容量是全球第一，核电第三。本文集中介绍中国在这四项的发展及成就。
（一）水电
中华人民共和国成立后，水电一直是能源的优先选项。初期长江流域上第一座大型水利枢纽是「葛洲坝」，被誉为「万里长江第一坝」，位于湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段上，因坝址所在江面原有一名为葛洲的沙洲而得名。当时鉴于三峡水电站的工程太复杂，除了技术上的困难，如此庞大的工程也会排挤掉其他计划，此外，尚有移民、水位剧升等问题，因此在考虑国力、技术和国内国际形势等其他因素后，决定先修建葛洲坝水电站，作为三峡水电站的实验工程。
上世纪80年代初，国家将重点放到建设「四个现代化」上，并决心兴建一批骨干工程以拉动国民经济的发展，于是，1983年三峡工程被再次提上议事日程。1992年3月，前总理李鹏等国务院领导将工程议案提交给第七届全国人民代表大会第五次会议审议，这是继1955年后再提交，1992年4月3日获得通过。
三峡水电站大坝是当今世界上已建大坝中混凝土量最多、坝体过流孔口最多、泄流量最大的重力坝。 三峡工程发电效益可观，有助缓解中国能源瓶颈，在构筑能源动脉，优化能源资源分配方面发挥重要作用。在「西电东送」输电规划下，三峡电力、四川水电不断输往华东、广东，西部清洁水电在东部能源缺乏地区发挥了重要作用，能源资源在区域电网间得到了优化配置。
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来源﹕长江电力财务报告, 世界十二大水电站装机排名
2022年12月20日，规模仅次于三峡工程的白鹤滩水电站（全球第二大水电站）最后一台机组顺利完成72小时试运行，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部正式投产发电。去年，笔者有幸亲临四川省凉山州宁南县，实地考察这项实施「西电东送」的国家重大工程。据了解，白鹤滩水电站目前有六项技术指标位列世界第一：包括水轮发电机单机容量为100万千瓦，地下洞室群规模最大；300米级高拱坝抗震参数世界第一；全坝使用低热水泥混凝土等，这一重大工程也显示出我国大型水电工程建设从「中国制造」到「中国创造」的跨越。
水电是最洁净的能源之一，白鹤滩水电站年均发电量可达624.43亿千瓦时，每年可节省标准煤约1900万吨以上，减少排放二氧化碳约5100万吨。它与金沙江上的乌东德、溪洛渡、向家坝梯级电站，和葛洲坝、三峡水电站一起构成了世界上最大的水力发电清洁能源走廊。白鹤滩水电站累计发电量超过530亿千瓦时，主要输送江苏、浙江等区域，在0.7秒内，电力便可从发电站输送到用电站，6座巨型电站联合调度、协同运行，年均发电量达3000亿千瓦时，可缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省份的用电紧张局面，为「西电东送」和电网安全稳定运行发挥支撑作用，并助力推动实现碳达峰、碳中和等目标。
（二）风电
中国的风能资源储量丰富，风能资源开发利用潜力巨大。据思瀚产业研究院2023年10月13日发表的《风力发电行业发展概况及发展趋势》报告，风力发电的势头良好。目前，我国风电成本控制已处于世界一流水平，风电机组技术进步在促使风电项目整体造价降低的同时，亦将低风速区域和远海风电项目开发变为可能，推动了风电资源潜在开发规模的提升。
风电分海上风电和陆上风电，中国的第一座海上风电场马兰风力发电厂于1986年在山东半岛最东端的荣成市正式并网发电，为了建设这个风电场，当时相关部门从丹麦引进了3台55千瓦机组，总装机容量为165千瓦，其平均年发电量达到了26万千瓦时以上，最高年发电量达33万千瓦时。5年后的2020年，我国风电累计装机量已达2.81亿千瓦，多年位居世界首位；2021上半年，中国在海上风电累计装机这一指标上超越英国，拿下新能源领域又一个「世界第一」，至此，中国成为名副其实的风电第一大国。
陆上风电方面，2016年8月，笔者从乌鲁木齐前往吐鲁番，途中沿路南行，在通往丝路重镇达阪城的道路两旁，看到上百台风力发电机擎天而立、迎风飞旋，与蓝天、白云相衬，在博格达峯清奇峻秀的背景下，在广袤的旷野之上，形成了一个蔚为壮观的风车大世界，这就是新疆达阪城风力发电站！
新疆利用风电始于1986年，新疆从丹麦引进第一台风力发电机，在柴窝堡湖边高高竖起，试运行成功，为当地风能资源的开发和利用奠定了基础。1988年，利用丹麦政府赠款，新疆完成了达阪城风力发电场第一期工程。这是自治区最早的风力发电厂，也是全国规模开发风能最早的实验场，它的位置处在天山和昆仑山之间。1989年10月，发电厂并入乌鲁木齐电网发电，当时无论是单机容量和总装机容量，均居全国第一。由于风能是可再生，无污染的能源，国家大力支持，加上西北电网和内地电网的合并、联网，为风能发电提供了良好的契机。
现在，中国风电产业在技术方面领跑全球，不仅具备大兆瓦级风电整机自主研发能力，且已形成完整风电装备制造产业链，制造企业整体实力与竞争力大幅提升。一方面，在大容量机组上不断推陈出新，在长叶片、高塔架应用等方面处于国际领先水平。另一方面，新技术应用不断涌现，例如数字化技术被广泛应用于测风选址、叶片变桨控制、故障预测及诊断分析等，使风电产品设计、风电场运营管理更加智能高效。从依赖国外技术，向海外学习，到自主市场化探索，政策支持大规模扩张，再到成长为全球第一，数代风电人的不懈努力下，中国的风电技术、装备和项目开发全部领先世界。
（三）光电
中国是世界上最大的太阳能光伏和太阳能热能市场，中国的光伏产业从制造卫星太阳能面板起步，并在90年代后期过渡到国产民用面板制造。2000年左右，太阳能被确定为国家能源战略重点。2000年代中期，政府推出大量激励措施，中国的太阳能市场自此急剧增长。自2013年起，中国成为世界领先的太阳能光伏安装国。2015年，中国超过德国成为世界上最大的光伏发电生产国。
2011年以来，按年率计算，中国生产了全球大部分的光伏产品。2017年，中国新增光伏发电装机容量52.83 GW，占全世界新增量的比例超过一半，总容量则增至130.25GW，成为第一个光伏总装机容量超过100GW的国家。截至2022年底，中国新增太阳能总装机量87.41GW，比2021年增长了62%，总装机容量达到392.6 GW，占了世界总装机容量的45%。太阳能热水器也在内地非常广泛使用，2014年底总装机容量达290 GWth，占世界太阳能热能总装机容量的70％左右。
中国的太阳能光伏技术处于世界顶尖水平，自政府在2000年代起支持太阳能发展，光伏技术的进步就呈爆炸式增长。根据中国光伏行业协会的数据，中国在 2021 年生产了 182 吉瓦 (GW) 的太阳能组件。 太阳能电池板和电池的技术及产能在世界范围内占主导优势，目前中国制造商在许多基于出货量、质量或融资能力的全球排名中始终占据前列，截至2022年，中国占据了全球太阳能硅片产量的97%。 国际能源署指出，短期内中国在太阳能光伏制造领域的主导地位预计将持续甚至扩大。
中国的西部省份的光照充足，因此大部分太阳能发电站都处于西部地区，然后通过电力输送转移到全国其他地区。2011年，中国拥有当时世界上最大的太阳能电站—格尔木太阳能光伏电站，光伏装机容量200 兆瓦。 2018年，腾格里沙漠太阳能园区以1.5 GW的光伏装机容量再次刷新记录。 中国目前拥有世界第二大太阳能发电厂—黄河水电海南太阳能园区，其装机容量为 2.2 GW。
即使中国已是世界上最大的太阳能发电国，但因为本身的能源需求巨大，因此太阳能仍暂时只占中国总能源使用量的一小部分。不过，中国政府已有详细的计划及路线图，以大幅增加太阳能的发电占比。
（四）核电
尽管存在争议，但从减少未来碳排放的角度出发，核能无疑是绿色能源重要的一环。2023年4月26日，中国核能行业协会在中国核能可持续发展论坛2023年春季国际高峰会议发布的《中国核能发展报告（2023）》蓝皮书（以下简称「蓝皮书」）中表示，预计2030年前，中国在运核电装机规模有望成为世界第一，在世界核电产业格局中占据更加重要的地位。预计到2035年，中国核能发电量在总发电量的占比将达到10%左右，相比2022年翻倍。
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面对低碳转型，全球能源格局正加速重塑。多个国家调整核能政策，将发展核能纳入国家能源安全战略，中国也明确提出「积极安全有序发展核电」。目前，中国在建核电机组共24台，总装机容量约2681万千瓦，整体规模继续保持全球第一；中国大陆商用核电机组54台，总装机容量5682万千瓦，位居全球第三，核电总装机容量占全国电力装机总量的2.2%。
核电建设稳步推进的同时，自主创新能力也显著增强。蓝皮书显示，「华龙一号」机组陆续投运，标志着我国实现了由二代向自主三代核电技术的全面跨越，同时，高温气冷堆、小型堆、聚变堆等一批代表着当今先进水平的核能工程也取得重大进展。蓝皮书预计，未来我国的核电装机规模有望进一步扩大，核能利用将扮演多重角色，核技术应用产业有望成为我国新的经济增长点。
中国绿色能源的发展支撑「一带一路」建设
参与「一带一路」倡议的较多是发展中国家，这些国家需要稳定的能源供应才能改善营商环境，发展经济民生。虽然火力发电较便宜及稳定，但是绿色能源亦更符合可持续发展 (Sustainability) 的原则。中国本身的发展进程排名已进入前列，可协助「一带一路」国家提供清洁可靠、安全高效的电力供应解决方案，并有能力建设绿色能源。
中国与100多个国家和地区开展绿色电力项目合作，海外新能源投资装机共计约1910万千瓦，其中风电1370万千瓦，光伏540万千瓦。水电国际业务遍及全球140多个国家和地区，参与建设的海外水电站约320座，总装机容量达到8100万千瓦，占据海外70%以上的水电建设市场份额。自2021年我国承诺不再新建海外煤电以来，在共建「一带一路」国家的绿色低碳能源投资已经超过传统能源。以下按水电、风电、光电及核电四方面，介绍中国支撑「一带一路」建设绿色能源其中的标志性项目。
- 水电
印度尼西亚卡扬河梯级水电站项目位于印度尼西亚北加里曼丹省，项目开发由印度尼西亚卡扬水电能源公司负责，中国电力建设集团公司负责该项目的EPC总承包，并参与了一级水电站的可行性研究和初步设计。该项目自2010年开始建设，是“一带一路”框架下印度尼西亚综合经济走廊的一部分。该项目共分五级电站开发，总装机9000MW，总投资178亿美元。2018年10月31日，中国电建国际公司与印度尼西亚卡扬水电能源公司正式签署卡扬一级900MW水电站专案EPC合同。卡扬一级水电站位于卡扬河中游河段，是卡扬河最下游的一个梯级水电站，计划在2023年前投入运营。Kayan I项目投产后将成为印度尼西亚第二大电力项目。
一路走来，中国电建的足迹遍布世界各地，承建了一座座经典的水电站，为一个个国家带去了光明。迄今，中国电建承建的水电站包括：，麦洛维大坝（苏丹）；卡里巴湖（津巴布韦）；苏布雷水电站（科特迪瓦）；高摩赞大坝、巴沙水电站（巴基斯坦）；科卡科多辛克雷水电站（厄瓜多尔）；南俄５水电站、南欧江流域梯级水电站（老挝）；下凯富峡水电站（赞比亚）；上塔马克西水电站、上马相迪A水电站（尼泊尔）；甘再水电站（柬埔寨）；卡鲁玛水电站（乌干达）等。
在建项目包括科哈拉水电（Kohala Hydel）项目位于巴基斯坦伊斯兰堡以东85公里的吉拉姆河（Jhelum）上，将装配4台275MW的混流式涡轮机组。项目建设周期6.5年，预计于2025年底投产，年发电量5079GWh。该水电项目由中国三峡集团以建设-拥有-运营-转让的方式投资建设，总装机容量1100MW，投资总额约为25亿美元，是中巴经济走廊框架下单笔投资金额最大项目，中巴经济走廊积极推进的清单项目，旨在为阿扎德克什米尔地区带去便宜且稳定的电力供应。水电站的开发运营由三峡集团在当地的子公司巴基斯坦科哈拉水电公司负责执行，该项目将在三峡集团运营30年后移交给巴基斯坦。
- 风电
克罗地亚的塞尼风电项目由北方国际投资、建设和运营，于2018年11月开工建设，2021年12月正式并网发电。项目正式运营以来，每年向克罗地亚输送约5.3亿度绿色电力，满足至少10万户家庭的用电需求，同时减少二氧化碳排放约46万吨，为促进克罗地亚能源转型、发展绿色经济提供强劲助力。
中国与哈萨克斯坦斯坦边境多斯特克镇的50MW风电项目在2023年10月16日正式并网。此前，中国民营企业阳光新能源在阿克莫拉州二期56MW风电项目预计每年为当地提供约2.15亿度清洁电能，等效减排二氧化碳17.46万吨。多斯特克镇50MW风电项目并网后，每年将为当地电网带来2.3亿度清洁电力，将极大缓解哈萨克斯坦东斯坦南部电荒问题，同时还将创造100多个工作岗位，为当地经济发展与生态保护提供强劲支持。
在孟加拉国，科巴风电计划2023年10月12日投产，是中国在孟加拉国国集投资、兴建、营运为一体的绿电项目，也是孟加拉国首个集中式风电项目。科巴风电项目位于孟加拉国东南部城市科克斯巴扎尔，于2021年9月动工，装置容量66兆瓦，共安装22部风机，并网发电后每年可提供超过1.45亿度绿色电力，减少煤炭消耗4.46万吨，二氧化碳排放量10.92万吨。
- 光电
2014年Quaid-e-Azam太阳能公园项目，位于旁遮普省巴哈瓦尔普尔（Bahawalpur）地区，是该国首个由私人领域开发的公用事业级大型光伏项目，总投资13亿美元。整个项目的装机规划为1000MW，土地储备6500英亩。按照巴基斯坦政府的计划，该项目分三阶段建设，新疆特变电工新能源公司负责第一阶段100MW旗舰项目的设计、采购和施工(EPC)以及运营和维护(O&M)，项目占地五百英亩，由旁遮普政府和旁遮普银行提供资金。第二、三阶段项目由中兴能源公司提供EPC整包服务。第二阶段300MW和第三阶段600MW由中国进出口银行和中国国家开发银行提供融资支持。
2022年中非共和国首都班吉往西约9公里处的宾博市，中国在一片地势平缓、艳阳高照约16万平方米的方形场区内，建造了三万余块两米长、一米宽的太阳能电池板，组成一整面钴蓝色的「巨镜」，把当地充足的太阳能转化成电能，再经由汇流箱、升压站、电网等设施，源源不断地输送到班吉的工厂、学校和千家万户中去。这是中非共和国首座光伏电站——萨卡伊光伏电站。该电站由中国能源建设集团天津电力建设有限公司（中国能建天津电建）总承包，装机容量为15兆瓦，其落成极大缓解了班吉的用电难，促进当地社会经济发展。
- 核电
中核集团在巴基斯坦建成了两大核电基地——恰希玛核电基地（C-1~C-4四台三十万千瓦机组）和卡拉奇核电基地（K-2/K-3两台百万千瓦机组），为当地带来核电技术、清洁能源，提供就业岗位，培养技术工人，提升当地企业制造力，改善当地民生。
核电在巴基斯坦能源结构中占有重要地位，巴基斯坦核电始于1986年中国与巴基斯坦政府签订的《中巴核能合作协议》。其中，卡拉奇核电基地位于巴基斯坦信德省卡拉奇市天堂角，南临阿拉伯海，是巴基斯坦国内目前最大的核电项目，也是国家「中巴经济走廊」和「一带一路」建设的重要成果。卡拉奇核电两台机组均采用中国完全自主创新、拥有自主知识产权的百万千瓦级核电机组「华龙一号」三代核电技术，是「华龙一号」首次走出国门，于2022年4月18日全面建成投产。
中核集团为巴基斯坦建设了六座核电站，适逢2023年「一带一路」倡议提出10周年，2023年7月14日，巴基斯坦举办恰希玛核电站5号机组（C-5）破土动工仪式，成为中国出口巴基斯坦的第7台核电机组。
结语
上文我们简略地回顾了中国绿色能源的发展，从进口设备，到发展自己的技术，积累经验，构建完整的产业链和供应链，在国内条件充分成熟的前提下，输出设备、技术、工程，助力「一带一路」地区的建设。透过上述的例子，我们可以看到，在中国国内坚实的、强而有力的支撑下，绿色能源在「一带一路」基础建设方面有着光明的前景，为人类减低碳排放，缔造可持续发展的目标作出贡献。
