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杜祥琬:我国能源向低碳转型时不我待
加入时间:2019-01-30        来源:国家电网报


  “人生脚步坚实走,众友齐心同奋斗。艰难磨砺开新路,并非闲白少年头。少年头,后生可赞,再织锦绣。”这是中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会副主任杜祥琬在一次实验成功后,激动之余创作的一首诗。如今,80多岁的他仍然在为中国能源转型发展奔走呼吁。日前,本报记者就中国能源革命的来路、当下和方向,采访了杜祥琬。他认为,改革开放40年来,中国能源走过了一条从高速发展到逐步转型的道路,能源革命的核心是能源结构向低碳转型,可再生能源将成为未来的主导能源。
  
  最靓丽的成就是非化石能源跨越式发展
  
  改革开放40年来,我国能源事业取得跨越式发展,不仅成为世界能源生产第一大国,有力支撑了经济社会高速增长,而且清洁能源消费占比持续提高,正在形成有中国特色的能源产业发展模式。
  
  从发展速度来看,1978~2017年间,我国一次能源消费量、能源生产量、发电装机容量及全社会用电量年均分别增长5.4%、4.6%、9.2%和8.6%。同期,我国国内生产总值由1978年的3679亿元快速增长到2017年的824828亿元,按不变价格计算,增长了34.5倍,年均增长9.5%。
  
  从生产能力来看,1978年我国一次能源消费总量5.7亿吨标准煤,能源生产总量6.3亿吨标准煤,发电装机容量5712万千瓦,全社会用电量2498亿千瓦时。到2017年年底,我国一次能源消费总量达到44.9亿吨标准煤,能源生产总量达到35.9亿吨标准煤,发电装机容量达到177703万千瓦,全社会用电量达到63077亿千瓦时。
  
  从能源结构来看,我国能源生产在结构上由原煤为主加速向多元化、清洁化转变,发展动力由传统能源加速向新能源转变。从比例来看,煤炭占能源消费总量比重呈现下降趋势,由1978年的70.7%下降到2017年的60.4%。天然气、一次电力及其他能源等清洁能源占比持续提高,其中,天然气由1978年的2.9%提高到2017年最高的5.4%,一次电力及其他能源占比由1978年最低的3.1%提高到2017年最高的17.4%。
  
  从能源效率来看,我国单位GDP能耗整体呈下降态势,2017年比1978年累计降低77.2%,年均下降3.7%;比2012年累计降低20.9%,年均下降4.6%,5年累计节约和少用能源折合约10.3亿吨标准煤。
  
  杜祥琬认为,40年间最为靓丽的成就是,我国非化石能源实现跨越式发展。
  
  从装机容量来看,截至2017年年底,在全国电源装机中,水电装机3.4亿千瓦,占19.3%;核电装机3582万千瓦,占2.0%;风电装机1.63亿千瓦,占9.2%;太阳能发电装机1.29亿千瓦,占7.3%。其中,水电是可再生能源的主力,且仍具有一定的发展潜力。风电、光伏发展最快,已经建立了完整的产业体系。
  
  从发展潜力来看,可再生能源发电的成本迅速降低,竞争力明显提升。从1980年到2013年,风电的成本降低了90%,预计到2020年可以达到与煤电相当。除海上风电和光热发电成本仍然偏高外,水电、陆地风电、光伏发电的成本均已进入化石燃料电站的成本区间。地热能及生物质能也有了显著发展。
  
  “三匹马”助力低碳能源模式渐成
  
  我国经过改革开放40年的发展,已经成为世界第二大经济体。同时不能忽视的是,高速发展曾依托的高能耗高排放模式已经无法持续。如今,我国是世界第一大能源消耗和温室气体排放国,每年消耗煤炭约37亿吨,排放二氧化碳近100亿吨,占全球碳排放的27%左右。这都在提醒我们,我国能源向低碳转型时不我待。
  
  杜祥琬介绍,目前我国年人均二氧化碳排放量达6吨多,逼近欧洲、日本水平,并在持续增长。我国一些发达地区年人均二氧化碳排放量大于10吨,超过一些发达国家发展史上的峰值。我国东部“碳排放的空间密度”是全球平均值的6倍。以汽车为例,我国目前每千人汽车拥有量虽不到美国的1/5,但东部地区的“汽车空间密度”已超过美国。我国的“油耗空间密度”是全球平均值的3倍,如果中、西部沿袭东部发展路径,我国能源结构将会更“高碳”。
  
  杜祥琬表示,在我国一次能源结构中,低碳能源“三匹马”——可再生能源、核能、天然气(含非常规天然气),将逐步增长从而高比例替代煤炭等化石能源。为此,应调整电力结构,提高非化石发电占比。这是我国未来能源发展的战略选择。
  
  实际上,低碳模式更应关注能耗指标。从全球来看,目前存在两种模式:第一种是以美国为代表的高耗能支撑的经济调整发展模式;第二种是以欧洲和日本为代表的较低能耗支撑经济增长的发展模式,在经济发展到一定水平后,年人均能耗就保持在一个较稳定的水平上。
  
  从能源资源禀赋上讲,我国根本没有粗放式高耗能发展的资本。杜祥琬强调,我国应该走符合国情的发展之路,打造能源发展的“中国模式”。我国作为发展中国家,占有后发优势,比如信息技术、新能源技术、节能技术、低碳发展路径等,理应做到比欧洲、日本更节能、更低碳。
  
  高质量发展清洁能源潜力巨大
  
  清洁替代、电能替代是能源转型的大势所趋。历史经验表明,要成为主导能源,往往会经历漫长的过程,比如煤炭替代薪柴用了173年,石油替代煤炭用了106年。清洁的可再生能源如何从替代能源成为主导能源,能否实现高质量高比例发展,才是关键。
  
  可喜的是,我国在这方面已经开展先行实践,如青海已经实现216小时100%由清洁能源供电。未来,我国如何才能建成清洁低碳、安全高效的现代化能源体系,实现能源系统从化石能源向可再生能源转型?杜祥琬认为,要实现我国可再生能源高质量、高比例发展,需要解决以下几个问题。
  
  一是大电网要向智能化、高效化方向发展,进而逐渐实现可再生能源友好型,即提高有间歇性的风电、太阳能发电的并网率。具体来说,就是到2020年,将弃风、弃光、弃水的比例降至5%以下。此外,应在高速双向通信技术的基础上,利用先进的传感和测量技术、控制方法及决策支持系统,实现电网的智能化。
  
  二要做好国内电网的区域互联,强化清洁能源开发消纳。其中,发展微能源网是一个重要的发展方向。杜祥琬说,微能源网是能源互联网最基本的子单位,是综合型的能源局域网。它以能源优化利用为导向,与能源互联网有机连接,是智能化区域能源生产、使用、存储、调度和控制的系统;它可以通过能源存储和优化配置,实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,实现风能、太阳能、天然气等各种分布式能源多能互补,按需与公共电网灵活互动。
  
  三是因地制宜发展分布式能源。近年来,我国的分布式光伏、风电、天然气等都有很好的发展势头,尤其在中东部地区,比重逐年上升。分布式能源有利于实现能源效率最优化,需因地制宜发展。发展分布式能源需要相关政策的支持,如我国工商业屋顶分布式光伏的理论安装容量不小于300吉瓦,但由于缺乏相关标准,目前满足要求的屋顶不到30%,如果完善相关政策,未来发展潜力巨大。
  
  四是沿海各省应大力发展海上风电、分布式光伏、核电及少量的水电、生物质能和地热,减少对外来煤电的依赖,提高能源自给能力。
  
  此外,他认为,大力发展储能,改进电力系统调峰方式、用好低谷清洁电力等创新发展,也将在我国的能源变革中起到重大作用。先进企业在发展方向上需注重技术进步和运行维护服务。在制度建设上,可再生能源电力配额考核制度、绿色电力证书交易机制等政策,也将为可再生能源全额保证性收购、高质量发展创造良好的环境。

(责任编辑:静曼)
 
 
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