記者:對(duì)于不熟悉能源電力領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō),能源互聯(lián)這個(gè)概念還有些陌生。您認(rèn)為,對(duì)于普通人而言,能源互聯(lián)到底意味著什么?
杜祥琬:這個(gè)題目很大。我的理解很有限,就說(shuō)說(shuō)我的有限的認(rèn)識(shí)。“能源互聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念最初是2004年英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志提出的,后來(lái)里夫金又在他的《第三次工業(yè)革命》一書中提到了“能源互聯(lián)網(wǎng)”,他比較強(qiáng)調(diào)分布式,分布式也與可再生能源的發(fā)展有關(guān)系,分布式發(fā)展可能是未來(lái)能源發(fā)展的重要方向。我想首先我們要明確搞能源互聯(lián)的目的,就是要建立一個(gè)“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、低碳、共享”的能源體系,最終都是為了可持續(xù)發(fā)展。
無(wú)論是全球能源互聯(lián)網(wǎng)還是能源互聯(lián)網(wǎng),都要服務(wù)于建立“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、低碳、共享”的能源體系。
記者:實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方式很多,能源互聯(lián)是其中的一種,能源互聯(lián)與其他方式最大的不同在哪里?
杜祥琬:能源互聯(lián)有幾個(gè)特點(diǎn)。第一,電氣化。在我國(guó)終端用能中,電力只占了20%,這個(gè)比例要提高,能源一定要電氣化,發(fā)展電力、提高電力比重,這是大家都有共識(shí)的大方向,是毫無(wú)疑問(wèn)的發(fā)展方向。
第二,低碳化。煤電屬于高碳,如果要實(shí)現(xiàn)能源低碳化,首要的就是實(shí)現(xiàn)電力電源的低碳化,而且非化石能源的比例要提高。我國(guó)2014年非化石能源占到12%,計(jì)劃2020年要提高到15%,2030年要達(dá)到20%。目前,在終端能源中,電力中的非化石能源比例只達(dá)到25%,這個(gè)比例要提高上去。原因有兩點(diǎn),一是緩解大氣污染。大氣污染的主要源頭是煤炭石油的燃燒,燃燒產(chǎn)生的顆粒物占到整個(gè)顆粒物的三分之二以上。二是緩解氣候變化。二氧化碳等的濃度不斷的、大幅度增加,帶來(lái)了氣候變暖和極端天氣,原因也是由于煤炭和石油的燃燒。雖然大氣污染和氣候變化是兩個(gè)概念,但卻是同根同源的。所以要逐步減少化石能源的使用,增加非化石能源的比例。對(duì)于電力來(lái)說(shuō),逐漸要讓非化石能源電力占主角。
第三,智能化。在電力系統(tǒng)中,智能化為提高能效管理提供了可能性。目前,信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)深刻變化,也讓我們有條件和需求實(shí)現(xiàn)能源管理的智能化。
記者:您認(rèn)為,分布式能源發(fā)展與集中的能源互聯(lián)網(wǎng)之間,也就是智能電網(wǎng)之間的關(guān)系是怎樣的?
杜祥琬:上面說(shuō)的是“三化”,下面講兩個(gè)“結(jié)合”。第一是智能電網(wǎng)與分布式能源網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。它們是互相支持、互相配合的關(guān)系。傳統(tǒng)電網(wǎng)的概念是集中式的(現(xiàn)在指的是智能電網(wǎng)),仍然需要,但也一定要注重發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò),它可以與大電網(wǎng)進(jìn)行相互補(bǔ)充。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)都是集中式的電網(wǎng),但隨著可再生能源和信息技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。隨著太陽(yáng)能和風(fēng)能的發(fā)展,家家戶戶都可以成為能源的生產(chǎn)者和使用者。
在城鎮(zhèn)化的過(guò)程中,發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò)很有必要。未來(lái)我國(guó)會(huì)有十個(gè)甚至二十個(gè)百分點(diǎn)的城鎮(zhèn)化率的增加,城鎮(zhèn)化以后,農(nóng)民變成了市民,生活質(zhì)量都會(huì)提高,包括留在農(nóng)村的農(nóng)民,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,生活水平、人均用能、用電都會(huì)增加。因此要特別倡導(dǎo)分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò),將集中式電網(wǎng)與分布式網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,包括農(nóng)網(wǎng)改造也要注重發(fā)展分布式網(wǎng)絡(luò),多使用可再生能源。
第二,除了集中式電網(wǎng)與分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,還要注重橫向的互聯(lián)和縱向的優(yōu)化的結(jié)合,橫向是多種能源的結(jié)合,如火電、風(fēng)電、核電等,縱向是發(fā)電、用電、配電、用電、儲(chǔ)能等環(huán)節(jié)的優(yōu)化。
記者:在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中,您認(rèn)為哪種技術(shù)最值得關(guān)注,日后會(huì)有較快發(fā)展?
杜祥琬:值得一提的是儲(chǔ)能。儲(chǔ)能是發(fā)展可再生能源的重要方向。太陽(yáng)能、風(fēng)能具有間歇性,不能全部并網(wǎng),儲(chǔ)能能夠幫助電網(wǎng)減少棄風(fēng)、棄光?,F(xiàn)在儲(chǔ)能方式很多,有物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能,但在可再生能源大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用以后,儲(chǔ)能如何更好地與之結(jié)合還要進(jìn)一步研究。下一步,要發(fā)展高密度的儲(chǔ)能,在這方面未來(lái)會(huì)不斷有創(chuàng)新點(diǎn)。只有把儲(chǔ)能這塊做好,才能夠商用化、規(guī)模化地發(fā)展可再生能源。
除了儲(chǔ)能以外,還有一個(gè)可再生能源峰值的利用技術(shù)。比如可再生能源在上不了網(wǎng)的時(shí)候,如何能夠不浪費(fèi)掉。利用上述技術(shù),當(dāng)它達(dá)到峰值的時(shí)候,可以利用這部分能量去電解水,或者進(jìn)行海水淡化。電解水可以制氫,氫又可以成為能量載體被利用。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)可以帶動(dòng)一系列的技術(shù)發(fā)展。
記者:中國(guó)提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念,國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了一些實(shí)踐。特高壓技術(shù)的發(fā)展是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),您怎么看特高壓所發(fā)揮的作用?
杜祥琬:特高壓是好技術(shù),在中國(guó)做得不錯(cuò)。第一條特高壓試驗(yàn)示范線路——晉東南-南陽(yáng)-荊門1000千伏高壓交流輸電示范工程的論證是中國(guó)工程院做的,我們支持這條線路的建設(shè),現(xiàn)在運(yùn)行得不錯(cuò)。技術(shù)要用在它該用的和需要的地方,在應(yīng)用的時(shí)候要做好頂層設(shè)計(jì)和科學(xué)論證。中國(guó)的現(xiàn)代化是需要精心設(shè)計(jì)的,因?yàn)槲覀儑?guó)家人均資源相對(duì)有限,一定要本著經(jīng)濟(jì)、高效、安全、低碳的精神做好論證。比如我國(guó)需要什么樣的集中電網(wǎng)和分布式相結(jié)合,需要什么樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建才能更加優(yōu)化,滿足高效、經(jīng)濟(jì)、低碳的原則,要在做好科學(xué)論證的基礎(chǔ)上做事。
記者:能源結(jié)構(gòu)由目前的化石能源為主,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥?lái)以非化石能源為主是必然的發(fā)展方向,也是全球共同的發(fā)展趨勢(shì),完成這個(gè)轉(zhuǎn)變需很長(zhǎng)時(shí)間。如何加快這個(gè)進(jìn)程?
杜祥琬:這需要有明確的戰(zhàn)略方向。西方在百年前也是以煤為主,現(xiàn)在煤炭大概只占到30%左右,后來(lái)太陽(yáng)能、天然氣、可再生能源逐漸發(fā)展起來(lái)。我國(guó)的天然稟賦是以煤為主,要進(jìn)一步減少煤炭比例,就要進(jìn)一步增加共識(shí),認(rèn)識(shí)上統(tǒng)一,政策上體現(xiàn),技術(shù)上配合,積極引導(dǎo)控煤、減煤,逐步增加低碳能源的比重。比如天然氣,現(xiàn)在只占6%,我預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)增加到10%以上。
我國(guó)煤炭比例較高,轉(zhuǎn)變起來(lái)不易,但我認(rèn)為也不比發(fā)達(dá)國(guó)家更難,因?yàn)榘倌昵八麄円彩且悦簽橹鳎F(xiàn)在是全球化的時(shí)代,后發(fā)達(dá)國(guó)家有后發(fā)的優(yōu)勢(shì),我們要充分利用信息技術(shù)和新能源技術(shù),讓低碳化的進(jìn)程更快一些,我們不應(yīng)比發(fā)達(dá)國(guó)家做的差。我們?cè)u(píng)估過(guò)中國(guó)的太陽(yáng)能、風(fēng)能資源,大概可以滿足國(guó)內(nèi)的電力需要,且不要說(shuō)還有核電,因此電力低碳化這條路子中國(guó)是能走通的,需要努力和時(shí)間。
記者:如今,各國(guó)都在為了可持續(xù)發(fā)展和低碳發(fā)展努力,很多國(guó)家也在調(diào)整各自的能源發(fā)展戰(zhàn)略,紛紛去攻占能源技術(shù)高地。對(duì)此您怎么看?
杜祥琬:我們常講要有能源安全觀,認(rèn)為能源如能充分供給就是安全的,如短缺則是不安全的,這一理解沒有錯(cuò)。但我認(rèn)為,能源安全觀還有第二個(gè)概念,就是能源的環(huán)境安全,能源造成的環(huán)境問(wèn)題必須提高到戰(zhàn)略高度,這也是我們之所以走低碳化道路的原因。能源安全觀還有第三個(gè)概念,就是占據(jù)未來(lái)技術(shù)的制高點(diǎn),誰(shuí)能夠站在這個(gè)制高點(diǎn),誰(shuí)才能擁有未來(lái)。如果僅僅是去競(jìng)爭(zhēng)化石能源,我們便會(huì)失去未來(lái)。我們一定要看到,未來(lái)屬于非化石能源,中國(guó)作為一個(gè)大國(guó),能源消耗已經(jīng)占到了全球的1/5以上,所以更要做好這方面的工作。對(duì)于發(fā)展非化石能源方向性的努力,全球各國(guó)有很高的共同性,從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),世界各國(guó)也都在參與一場(chǎng)非化石能源的競(jìng)賽,做得好的國(guó)家便可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,中國(guó)需要做好這方面的工作,這也會(huì)對(duì)世界其他國(guó)家產(chǎn)生引領(lǐng)借鑒作用。
記者:從特高壓,到核能,再到新能源,現(xiàn)在中國(guó)在能源電力領(lǐng)域取得了很多成就,這對(duì)于中國(guó)搶占能源發(fā)展的戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)增加了什么樣的砝碼?
杜祥琬:我想這個(gè)砝碼主要是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力。解決能源難題,最終是要看誰(shuí)能創(chuàng)新,創(chuàng)新者便可以在這個(gè)領(lǐng)域取得引領(lǐng)地位。就中國(guó)而言,我認(rèn)為我們?cè)谝恍┑胤饺〉昧艘欢ǔ煽?jī),但總體來(lái)說(shuō),我們?cè)谀茉措娏Ψ矫孢€是缺少一些基礎(chǔ)性研究,這方面的工作還有待加強(qiáng)。“十三五”期間,創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念也都與能源電力行業(yè)密切相關(guān),從這一角度來(lái)說(shuō),我們更要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),要想方設(shè)法在新的能源技術(shù)上走在世界前列。
記者:通過(guò)巴黎氣候大會(huì),各國(guó)達(dá)成了全球氣候變化新協(xié)定。在能源電力的發(fā)展上,各國(guó)如果想達(dá)成共識(shí),面臨最大的阻力是什么?
杜祥琬:巴黎協(xié)定能夠達(dá)成,是因?yàn)榇蠹叶疾幌胱寶夂騿?wèn)題影響我們的可持續(xù)發(fā)展,這是大家的共同利益,世界各國(guó)已經(jīng)成為“命運(yùn)共同體”,這個(gè)共同是有抓手的。世界75個(gè)國(guó)家通過(guò)了一個(gè)能源憲章,這就是對(duì)能源問(wèn)題一種高度的共識(shí),所以各國(guó)在能源、電網(wǎng)方面的合作,包括在技術(shù)上、構(gòu)架上的問(wèn)題,有很多共同利益,這一方面的交流是互補(bǔ)的,共利的,在這一方面,國(guó)際上是很有合作空間的。
在執(zhí)行過(guò)程中,就國(guó)際氣候治理來(lái)說(shuō),全球必須要有統(tǒng)一的制度,例如在聯(lián)合國(guó)氣候公約中規(guī)定各國(guó)所承擔(dān)的責(zé)任,以及對(duì)各個(gè)國(guó)家減排狀況每五年進(jìn)行盤點(diǎn)的原則,只有在制度、原則約束的基礎(chǔ)上,世界各國(guó)才能達(dá)成巴黎氣候大會(huì)的協(xié)定,這一過(guò)程相當(dāng)艱難。能源領(lǐng)域便有所不同,首先,各國(guó)對(duì)于能源問(wèn)題已經(jīng)達(dá)成了一定共識(shí),認(rèn)可要從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等三個(gè)角度實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳化,并且在非化石能源問(wèn)題上,世界各國(guó)沒有特別尖銳的矛盾,更多的是各國(guó)之間技術(shù)層面的交流。對(duì)于這一問(wèn)題,我認(rèn)為中國(guó)最重要的是要做好自己的工作。
杜祥琬
中國(guó)工程院院士、原副院長(zhǎng),應(yīng)用物理、激光技術(shù)與能源戰(zhàn)略專家,中國(guó)工程物理研究院高級(jí)科學(xué)顧問(wèn),國(guó)家能源專家咨詢委員會(huì)副主任、國(guó)家氣候變化專家委員會(huì)主任。曾任“863計(jì)劃”激光專家組首席科學(xué)家;主持并參與了關(guān)于中國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略和應(yīng)對(duì)氣候變化的咨詢研究工作。