“我國能源轉型要穩(wěn)步地由以煤為主轉向可再生能源為主?!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。
準確認識我國能源資源稟賦
“我國的能源資源稟賦需要完整準確的理解,這樣才能為能源轉型奠定準確的基礎認知?!倍畔殓Q,如果我們視野中的能源只是化石能源的話,這樣的認識已經跟不上發(fā)展了。
在杜祥琬看來,經濟社會可持續(xù)發(fā)展和“雙碳”目標的實現,在牽引著可再生能源快速增長,而可再生能源生產技術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世紀初,可再生能源可謂是微不足道的;發(fā)展到現在,可以說是舉足輕重的;再往下走,“擔當大任”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,是伴隨著太陽的存在而自然存在的,而量值的大小和技術開發(fā)能力有關?!倍畔殓榻B稱,目前我國的水、風、光、生物質發(fā)電裝機規(guī)模是世界第一。
他給出了一組數據佐證。2022年,我國可再生能源發(fā)電的裝機達到12億千瓦,占全國發(fā)電總裝機的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,應該認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。”杜祥琬稱,我國已經開發(fā)的可再生能源資源不到技術可開發(fā)資源量的1/10。我國能源低碳轉型的資源基礎是豐厚的,也是能源轉型的前提。
杜祥琬表示,能源轉型跟能源安全應該說是并行不悖的??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。
“準確認識我國能源資源稟賦,是正確認識本國國情的要素,也是影響我們國家能源政策、能源戰(zhàn)略的關鍵點,對于確保國家長遠的能源安全、引導能源轉型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義?!倍畔殓f。
“經濟性、便利性、穩(wěn)定性等優(yōu)點,使得化石能源從發(fā)現之時起,就迅速成為人類能源的主角,推動了城市化,并且使人類由農耕文明進入工業(yè)文明?!钡牵畔殓掍h一轉,200多年來,工業(yè)化進程帶來了巨大的社會進步的同時,也逐漸使人們認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構中,煤炭是第一貢獻者,這是個現實?!倍畔殓貏e提醒,對富煤要有清醒的認識。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。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,當代人首先要用好煤,同時也要為未來早做準備。
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)電廠當中,能效最高的在中國?,F在我國能效最高的電廠只要248克標準煤就可以發(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,比如煤炭的分質利用技術、深層煤炭的氣化技術、新型煤化工技術等。
風光發(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,要構建新能源占比逐漸增加的新型電力系統(tǒng),實現多能互補和源網荷儲。同時,要調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,這樣就可以使風光為主的電力系統(tǒng)走向安全可靠。
能源系統(tǒng)曾經有一個說法,就是既要安全可靠,又要經濟可行,又要綠色低碳,這三個要求同時達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)能源確實是這樣的,很難同時滿足這三個要求。所以,正確認識能源資源稟賦,基礎就是能不能破除這不可能的“三角”。安全可靠是對電力供應最起碼的要求,同時經濟可行的能源社會才會被接受,而綠色低碳是能源轉型的大方向,所以碳達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要求,把這個不可能的“三角”變成可能的“三角”,這就是高質量的能源系統(tǒng)。
東部地區(qū)耗能要做到“身邊取”+“遠方來”
杜祥琬表示,中東部地區(qū)是我國能源電力的主要負荷區(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。實際上,東部和中部一定要做到“身邊取”,加上“遠方來”。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,不夠的部分再由遠方來,讓西電東送作為補充。
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),是天然氣進口的接收區(qū),加上分布式的光伏、地熱、生物質能,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濟性問題,杜祥琬介紹,他們在開展這個課題的時候,分別找了天津大學和華北電大的專家組,兩個專家組做了兩個計算,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,但結論一樣。因此,中東部地區(qū)很多地方已經改變了能源發(fā)展思路,他們不光是能源的消費者,更要成為能源的生產者。
能源轉型是做加法而不是做減法
“能源轉型是做加法,而不是減法,先立后破是一個具有長期性、艱巨性的目標,但是必須方向清晰,它是國家目標,全球大事?!倍畔殓硎荆⒆阌诋斍?,多能互補,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,要對煤電進行靈活性的改造,讓它支持可再生能源調峰,而政策也要支持煤炭和新能源協(xié)力轉型。中東部的能源發(fā)展思路符合國家電力轉型和能源革命的方向,因為它有利于電力發(fā)展的區(qū)域平衡,同時也利于電力系統(tǒng)的經濟性、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,現在要轉向政府辦電、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。
“我們現在所說的碳達峰,其本質就是經濟增長和碳排放增長脫鉤,這是一個進步,碳排放的拐點就是碳達峰。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,而經濟還在繼續(xù)增長?!倍畔殓脭祿蛄藗€比喻,人均GDP從2萬多元發(fā)展到5萬多元,經濟在繼續(xù)發(fā)展,但二氧化碳排放不再增加。究其原因,歸根結底是產業(yè)結構的調整和能源利用能效的提高。
杜祥琬表示,碳達峰碳中和并不是要影響經濟發(fā)展,而達到一定峰值后,碳排放繼續(xù)減少,就是碳達峰的意義所在。再進一步,就是走向碳中和。所以,認真研究發(fā)達國家怎么走過來的,對中國是具有借鑒意義的。
實際上,保障我國能源安全可以從多個方面入手。在當下,能源保供是重中之重。我國目前以化石能源為主,煤炭是第一貢獻者。但是,我國煤炭可開發(fā)資源量為1710億噸,按照現在的年采掘量推算,煤炭可采40年。石油和天然氣的可采年限都遠低于煤炭。而我國非化石能源,包括水風光、地熱、海洋等,加上核能,技術可開發(fā)資源量是非常豐富的。杜祥琬據此認為,穩(wěn)步推進以煤為主轉向可再生能源為主,是長遠的能源安全之策,也是走向碳中和的必由之路。
杜祥琬同時表示,現在和今后一段時間,化石能源還是很重要的,所以在能源轉型過程中,化石能源和非化石能源要協(xié)調互補,先立后破,構建韌性的能源體系,保證當前和長遠的能源安全。
“新房子沒有蓋好,不要拆老房子。這是非常簡單的道理,這樣就保證了現階段的能源安全,要用有序的轉型來理解這個‘破’?!倍畔殓硎?,有人經常把這個“破”說成是化石能源要逐步退出,應該把“退出”改成“減退”。根據計算,到2060年還是要保留一點化石能源,有一些工業(yè)環(huán)節(jié)還可以有一點二氧化碳排放。所以,能源轉型是做加法,而不是減法,先立后破具有長期性和艱巨性,是國家目標和全球大事。要以創(chuàng)新的觀念和創(chuàng)新的技術引領能源革命,共同成就我國能源的新常態(tài)、高質量和新體系。
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