“我國能源轉(zhuǎn)型要穩(wěn)步地由以煤為主轉(zhuǎn)向可再生能源為主?!痹诮张e行的2023年第一期國是論壇之“能源中國”上,中國工程院院士、國家氣候變化專家委員會顧問杜祥琬如是表示。
準(zhǔn)確認(rèn)識我國能源資源稟賦
“我國的能源資源稟賦需要完整準(zhǔn)確的理解,這樣才能為能源轉(zhuǎn)型奠定準(zhǔn)確的基礎(chǔ)認(rèn)知?!倍畔殓Q,如果我們視野中的能源只是化石能源的話,這樣的認(rèn)識已經(jīng)跟不上發(fā)展了。
在杜祥琬看來,經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),在牽引著可再生能源快速增長,而可再生能源生產(chǎn)技術(shù)能力的提升和成本的下降,又在支撐著可再生能源快速增長。21世紀(jì)初,可再生能源可謂是微不足道的;發(fā)展到現(xiàn)在,可以說是舉足輕重的;再往下走,“擔(dān)當(dāng)大任”這四個字是可以概括可再生能源的歷史地位的。
“特別需要指出的是,可再生能源具有可持續(xù)性和可再生性的特點(diǎn),是伴隨著太陽的存在而自然存在的,而量值的大小和技術(shù)開發(fā)能力有關(guān)。”杜祥琬介紹稱,目前我國的水、風(fēng)、光、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模是世界第一。
他給出了一組數(shù)據(jù)佐證。2022年,我國可再生能源發(fā)電的裝機(jī)達(dá)到12億千瓦,占全國發(fā)電總裝機(jī)的47%;可再生能源發(fā)電量2.7萬億千瓦時,占全社會用電量的31.6%。
“看待我國能源資源稟賦,不能只看到富煤、缺油、少氣,應(yīng)該認(rèn)識到豐富的可再生能源是我國能源資源稟賦的重要組成部分?!倍畔殓Q,我國已經(jīng)開發(fā)的可再生能源資源不到技術(shù)可開發(fā)資源量的1/10。我國能源低碳轉(zhuǎn)型的資源基礎(chǔ)是豐厚的,也是能源轉(zhuǎn)型的前提。
杜祥琬表示,能源轉(zhuǎn)型跟能源安全應(yīng)該說是并行不悖的??稍偕茉促Y源的利用是我們自己可以掌控的。這一塊越大,我們自己能掌控的能力就越強(qiáng)。
“準(zhǔn)確認(rèn)識我國能源資源稟賦,是正確認(rèn)識本國國情的要素,也是影響我們國家能源政策、能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵點(diǎn),對于確保國家長遠(yuǎn)的能源安全、引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。”杜祥琬說。
“經(jīng)濟(jì)性、便利性、穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),使得化石能源從發(fā)現(xiàn)之時起,就迅速成為人類能源的主角,推動了城市化,并且使人類由農(nóng)耕文明進(jìn)入工業(yè)文明。”但是,杜祥琬話鋒一轉(zhuǎn),200多年來,工業(yè)化進(jìn)程帶來了巨大的社會進(jìn)步的同時,也逐漸使人們認(rèn)識到化石能源大量使用帶來的環(huán)境和氣候問題?;茉磁欧帕舜罅康亩趸?,導(dǎo)致了氣候變暖。
“相對于油氣,我國的煤炭比較豐富。在中國的一次能源結(jié)構(gòu)中,煤炭是第一貢獻(xiàn)者,這是個現(xiàn)實(shí)?!倍畔殓貏e提醒,對富煤要有清醒的認(rèn)識。我國是相對富煤,對比全球,中國的人均煤炭儲量也就是世界平均值的一半多一點(diǎn)。而煤炭是富含碳元素的寶貴資源,是長期的財富,是不可再生的。所以,當(dāng)代人首先要用好煤,同時也要為未來早做準(zhǔn)備。
杜祥琬稱,煤炭有多種用途,首先是發(fā)電。在世界的燃煤發(fā)電廠當(dāng)中,能效最高的在中國?,F(xiàn)在我國能效最高的電廠只要248克標(biāo)準(zhǔn)煤就可以發(fā)一度電。如果全國的電廠能效都提高到這樣的水平,用于發(fā)電的煤炭消耗量就可以減少10%。所以,可以歸納出10個字:煤炭是功臣,減煤是進(jìn)步。
“各種化石能源都是碳和氫不同比例的化合物。利用物理和化學(xué)的方法,基于氫和二氧化碳可以制造不同的化石燃料,用于化工的各種原料,比如石油、甲醇、乙醇、烯烴等?!倍畔殓硎?,這方面不斷有很多清潔高效利用的創(chuàng)新發(fā)展,比如煤炭的分質(zhì)利用技術(shù)、深層煤炭的氣化技術(shù)、新型煤化工技術(shù)等。
風(fēng)光發(fā)電有間歇性、波動性特性,大家最不放心的就是其安全可靠性。杜祥琬建議,要構(gòu)建新能源占比逐漸增加的新型電力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和源網(wǎng)荷儲。同時,要調(diào)動各種靈活性的資源與之配合,發(fā)展各種商業(yè)化的儲能技術(shù),這樣就可以使風(fēng)光為主的電力系統(tǒng)走向安全可靠。
能源系統(tǒng)曾經(jīng)有一個說法,就是既要安全可靠,又要經(jīng)濟(jì)可行,又要綠色低碳,這三個要求同時達(dá)到幾乎是不可能的事,業(yè)界將其稱為不可能的“三角”。
杜祥琬稱,傳統(tǒng)能源確實(shí)是這樣的,很難同時滿足這三個要求。所以,正確認(rèn)識能源資源稟賦,基礎(chǔ)就是能不能破除這不可能的“三角”。安全可靠是對電力供應(yīng)最起碼的要求,同時經(jīng)濟(jì)可行的能源社會才會被接受,而綠色低碳是能源轉(zhuǎn)型的大方向,所以碳達(dá)峰碳中和呼喚的新型能源系統(tǒng),必須逐步滿足這三個目標(biāo)要求,把這個不可能的“三角”變成可能的“三角”,這就是高質(zhì)量的能源系統(tǒng)。
東部地區(qū)耗能要做到“身邊取”+“遠(yuǎn)方來”
杜祥琬表示,中東部地區(qū)是我國能源電力的主要負(fù)荷區(qū),過去一提到解決中東部的能源和電力需求時,就立刻想到西電東送。實(shí)際上,東部和中部一定要做到“身邊取”,加上“遠(yuǎn)方來”。所謂身邊取,就是把身邊的非化石能源很好地利用起來,提高能源自給率,這是很重要的一個戰(zhàn)略思想,不能老是等著西電東送,不夠的部分再由遠(yuǎn)方來,讓西電東送作為補(bǔ)充。
那么,中東部各省提高能源自給率有沒有可能呢?杜祥琬還是相當(dāng)有信心。在他看來,首先東部各省是節(jié)能提效的先行區(qū),是核能發(fā)展的優(yōu)先區(qū),是海洋能發(fā)展的優(yōu)勢區(qū),是天然氣進(jìn)口的接收區(qū),加上分布式的光伏、地?zé)?、生物質(zhì)能,包括固廢的資源化利用、工業(yè)余熱等,中國東部電力的能源來源很豐富,資源非常充足。
至于非化石能源的經(jīng)濟(jì)性問題,杜祥琬介紹,他們在開展這個課題的時候,分別找了天津大學(xué)和華北電大的專家組,兩個專家組做了兩個計(jì)算,一度電東部自發(fā)電成本比西電東送的成本低,不同的做法,但結(jié)論一樣。因此,中東部地區(qū)很多地方已經(jīng)改變了能源發(fā)展思路,他們不光是能源的消費(fèi)者,更要成為能源的生產(chǎn)者。
能源轉(zhuǎn)型是做加法而不是做減法
“能源轉(zhuǎn)型是做加法,而不是減法,先立后破是一個具有長期性、艱巨性的目標(biāo),但是必須方向清晰,它是國家目標(biāo),全球大事?!倍畔殓硎荆⒆阌诋?dāng)前,多能互補(bǔ),東部已有的火電廠,仍然要讓它做好發(fā)電的主力,用政策激勵電廠進(jìn)行清潔高效改造,同時做好二氧化碳捕捉利用和存儲。
杜祥琬說,要對煤電進(jìn)行靈活性的改造,讓它支持可再生能源調(diào)峰,而政策也要支持煤炭和新能源協(xié)力轉(zhuǎn)型。中東部的能源發(fā)展思路符合國家電力轉(zhuǎn)型和能源革命的方向,因?yàn)樗欣陔娏Πl(fā)展的區(qū)域平衡,同時也利于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和靈活性,符合綠色、低碳、高效、智慧的發(fā)展方向。過去一直是政府辦電、大企業(yè)辦電,現(xiàn)在要轉(zhuǎn)向政府辦電、大企業(yè)辦電加上人民辦電,這樣有利于社會進(jìn)步,對于中國能源的供需安全和環(huán)境氣候安全也具有重要的意義。
“我們現(xiàn)在所說的碳達(dá)峰,其本質(zhì)就是經(jīng)濟(jì)增長和碳排放增長脫鉤,這是一個進(jìn)步,碳排放的拐點(diǎn)就是碳達(dá)峰。無論是歐洲還是美國,在發(fā)展初期,人均GDP的提高與碳排放的提高幾乎是同步的,但發(fā)展到一定程度,碳排放的增長就停滯了,而經(jīng)濟(jì)還在繼續(xù)增長?!倍畔殓脭?shù)據(jù)打了個比喻,人均GDP從2萬多元發(fā)展到5萬多元,經(jīng)濟(jì)在繼續(xù)發(fā)展,但二氧化碳排放不再增加。究其原因,歸根結(jié)底是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和能源利用能效的提高。
杜祥琬表示,碳達(dá)峰碳中和并不是要影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而達(dá)到一定峰值后,碳排放繼續(xù)減少,就是碳達(dá)峰的意義所在。再進(jìn)一步,就是走向碳中和。所以,認(rèn)真研究發(fā)達(dá)國家怎么走過來的,對中國是具有借鑒意義的。
實(shí)際上,保障我國能源安全可以從多個方面入手。在當(dāng)下,能源保供是重中之重。我國目前以化石能源為主,煤炭是第一貢獻(xiàn)者。但是,我國煤炭可開發(fā)資源量為1710億噸,按照現(xiàn)在的年采掘量推算,煤炭可采40年。石油和天然氣的可采年限都遠(yuǎn)低于煤炭。而我國非化石能源,包括水風(fēng)光、地?zé)?、海洋等,加上核能,技術(shù)可開發(fā)資源量是非常豐富的。杜祥琬據(jù)此認(rèn)為,穩(wěn)步推進(jìn)以煤為主轉(zhuǎn)向可再生能源為主,是長遠(yuǎn)的能源安全之策,也是走向碳中和的必由之路。
杜祥琬同時表示,現(xiàn)在和今后一段時間,化石能源還是很重要的,所以在能源轉(zhuǎn)型過程中,化石能源和非化石能源要協(xié)調(diào)互補(bǔ),先立后破,構(gòu)建韌性的能源體系,保證當(dāng)前和長遠(yuǎn)的能源安全。
“新房子沒有蓋好,不要拆老房子。這是非常簡單的道理,這樣就保證了現(xiàn)階段的能源安全,要用有序的轉(zhuǎn)型來理解這個‘破’?!倍畔殓硎荆腥私?jīng)常把這個“破”說成是化石能源要逐步退出,應(yīng)該把“退出”改成“減退”。根據(jù)計(jì)算,到2060年還是要保留一點(diǎn)化石能源,有一些工業(yè)環(huán)節(jié)還可以有一點(diǎn)二氧化碳排放。所以,能源轉(zhuǎn)型是做加法,而不是減法,先立后破具有長期性和艱巨性,是國家目標(biāo)和全球大事。要以創(chuàng)新的觀念和創(chuàng)新的技術(shù)引領(lǐng)能源革命,共同成就我國能源的新常態(tài)、高質(zhì)量和新體系。
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