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杜祥琬:树立新的能源资源观推动中国能源格局转型

文/特约记者李清江崔磊磊


在“第二届中国高科技产业化高峰会议”上,中国工程院院士、国家能源专家资源委员会副主任、中国工程院原副院长杜祥琬表示,过去我国一直是政府办电、大企业办电,今后能否考虑转向“政府+大企业+人民”办电?


杜祥琬指出,我国的能源资源观要向非化石能源开拓,“寓电于民”有利于社会进步,对中国能源的供给安全和能源环境安全也具有重要的意义。能源转型既有能源自身结构的优化又有空间格局的转型,需要转变观念、转变习惯。


▲ 杜祥琬


能源安全观应创新升级


在现代社会,能源已成为一个国家经济社会发展的基础,能源安全也因此显得尤为重要。环境可持续发展需要能源革命的保障,能源的环境安全已经成为国家安全的重要组成部分。


杜祥琬指出,传统意义上所理解的能源安全就是能源供应满足能源需求,“这是一个非常朴素的认识。不过,随着经济的不断增长和科学持续的进步,以及对经济发展方式理解的加深,我们对能源安全的理解又有了新的思考”。


对于能源供需安全观,杜祥琬指出:“能源需求也有不合理的需求,如各种形式的能源浪费,比比皆是,由此提出了抑制不合理需求。同时,供给侧也要改变粗放供给,以高质量的科学供给满足需求,因此,新的能源供需安全观应表述为‘以科学供给满足合理需求’”。


煤炭的清洁高效利用是国家战略,同时国家也支持新能源、可再生能源的发展。杜祥琬认为,目前仍然需要高度重视化石能源如煤、油、气等,要逐步降低煤炭的消耗总量,要稳油增气,加强勘探、增加储备、发展国际合作。但他强调,非化石能源比重不断提升,在能源安全当中开始起到举足轻重的作用。我国非化石能源消费在一次能源消费当中的比重,已经从2010年的9.4%提高至2018年的14.3%。


杜祥琬指出,能源的环境安全观已成为能源安全观的重要组成部分。自20世纪60年代以来,全世界范围内的环境污染和生态破坏问题日益严重,生态环境安全和能源的结构密不可分。2013年1月,京津冀地区尤其北京的重度雾霾仍然让人心有余悸,“无法忍受如此恶劣的空气”,而这与我国的能源结构、粗放的能源消费有着直接的关系。同年9月10日国务院印发《大气污染防治条例》,之后水污染、土壤污染也出台了相关文件,对中国能源领域污染排放提出了更加严格的要求,支持新能源及可再生能源利用,环境可持续发展要靠能源革命来保障。


杜祥琬指出,能源安全观的另一个重要部分便是“能源气候安全观”,“环境容量问题已经延伸到气候容量,我们既面临人类活动造成的气候变化的频度、强度和规模激增,又面临气候变暖造成的气候容量空间的明显萎缩,气候变化对化石能源活动的约束性明显加大。”


当前,全球有许多地区的气候容量空间正趋于饱和,有些地区甚至出现超载,总体的气候风险不断升高。气候变化的主要原因在于化石能源行业排放温室气体。杜祥琬指出:“为了应对当今气候变化,中国必须进行碳约束下能源安全管理。《中国国家自主贡献》在充分考虑了我国的发展阶段和实际能力后提出,将于2030年左右使碳排放达到峰值并争取早日实现。”


应对气候变化推动能源的低碳发展,助推新能源和新型经济发展,可促进经济和环境(气候)双赢。全球气候和经济委员会发布的相关报告指出,气候行动到2030年可创造26万亿美元经济利益,并可以创造高达6500万个新的低碳就业岗位。


“在世界科技革命和竞争日益加剧的背景下,我国长远能源安全观应基于新能源科技和产业的振兴,把握机遇、切实增强核心竞争力,确立具备国际视野和长远战略眼光的能源安全观。”杜祥琬说。


树立新的能源资源观


能源资源观是杜祥琬阐述的另一重点领域。长期以来,谈及中国的资源禀赋,普遍的观点均是“富煤缺油少气”。


“如果咱们的视野当中只有化石能源,当然这样说没什么不对,事实的确如此。但随着形势的发展,这种对资源禀赋的认识已经跟不上当前形势的发展。”杜祥琬说。


在目前全球能源结构中,非化石能源的占比已经达到22%,而中国的这一比例为14.3%,并且正在稳定快速增长。显而易见,对中国资源禀赋的认识应当跳出化石能源的“框”,将重点放置于“化石能源与非化石能源”的关系与比重之上。


文献显示,我国技术可开发的风能资源约为35亿千瓦、可开发的太阳能光伏资源约为22亿千瓦。截止到2019年三季度,风能已装机1.98亿千瓦,光伏已装机1.9亿千瓦。换言之,当前风能和太阳能的装机容量不到技术可开发量的十分之一。此外,中国还有可观的水能、海洋能、生物质能、地热能等可再生能源。


杜祥琬强调:“从资源上看,我国可再生能源足够丰富,可以逐步发展可再生能源使之达到高比例。而且我着重强调一点——我国可再生能源资源的利用是我国自己可以掌控的,不受国际地缘政治的影响。


非化石能源实现高比例,有利于能源体系的独立性和安全性,也有利于环境的安全。”


发展太阳能、风能必须与储能技术相结合,而储能技术在我国也获得了快速发展。基于材料学的进步,从物理储能到多种类型的化学储能都在迅速发展,成本也在持续降低。储能不仅能解决可再生能源间歇性的问题,而且会推动电动汽车、新能源车、小区微网的发展,更好地利用峰谷电的差价。


与此同时,中国目前的核电技术与世界先进水平也在保持同步的发展,包括已经成熟的三代技术、第四代技术,模块化小堆,先进核燃料与循环技术等,中国也在研究下一步基于核聚变的能源。


杜祥琬再次强调:“对我国的能源资源禀赋应该重新认识,要认识到在化石能源‘富煤缺油少气’的同时,中国有足够丰富的非化石资源特别是可再生资源,逐步建成我国以非化石能源为主的低碳能源体系,其资源基础是丰厚的。这对确保国家长远的能源安全、引导能源转型具有方向性和战略性的意义。”


推动中东部当地能源的发展


当前,随着世界能源低碳化的进程进一步加快,包括天然气在内相对低碳的化石能源及非化石能源已经成为世界能源增长的主要方向。我国能源发展“十三五”规划也明确了清洁低碳高效的能源体系。


杜祥琬表示:“如果在着力发展西部经济和电力负荷的同时,推动中东部各省自己身边的能源的发展,这样可以优化中国能源的空间格局。中东部包括南部在内,‘远方来’的能源可以与‘身边来’的能源相结合,这对于我国的国情是有意义的。”


中国中东部有着丰富的非化石能源——尤其是可再生能源,如能充分开发出来可优化我国能源的空间格局。杜祥琬表示:“东部各省在节能提效、信息技术等方面有很好的基础和优势,在部分水电、核能、海洋能、天然气(含非常规)、进口LNG、分布式光伏、生物质能等领域有着相当丰富的资源,同时在废弃物资源化、地热、工业余热等方面也有发展潜力。”


目前,我国中东部地区已开发的风电和光伏,不到当地可开发资源的十分之一。与德国相比,这一地区的风能和太阳能资源并不逊色。而如今的德国,每平方公里风电装机量约为156千瓦,我国中东部14省每平方公里仅为17千瓦;德国光伏装机量平均每平方公里约为120千瓦,而我国家中东部每平方公里只有14千瓦。杜祥琬说:“德国风、光装机量比中国中东部高出8~9倍,可见中东部的可再生能源利用的发展潜力还是很大的。”


对于中东部发展可再生能源的经济性,他指出,天津大学和华北电大有两个团队分别独立做了计算并得出同样的结论——1度电的电力,如果由东部身边能源自发电,比“西电东送”的成本要低。


“但前提是,要处理好新能源和传统能源的关系,要立足当前、推动多能互补;并对东部已有煤电进行灵活性的改造,发挥新的历史使命,支持可再生能源的调峰,而且国家政策需支持煤炭和新能源的协力转型。”


优化新能源结构与空间格局


在杜祥琬看来,随着中东部电源的发展,对于“西电东送”、“北煤南运”的压力会相应减少,“西电东送”的增量有可能会出现一个拐点,这对全国整体而言是非常重要的。至于拐点的具体时间,取决于国家规划和政策引导、自身技术进步和规模发展等,这是非常重要的中国能源转型标志。


因此,能源转型不光要优化能源本身的结构,空间结构与格局也会出现重大变化。


显而易见,推动中东部能源发展的思路,符合中国电力转型和能源革命的方向与要求。这不仅有利于中国电力发展更趋向平衡、充分,也有利于电力系统的经济性与安全性,而且更加灵活,符合绿色、低碳、高效、智慧的发展方向。


杜祥琬建议:“过去,我国一直是政府办电、大企业办电,今后可不可以考虑转向‘政府+大企业+人民’办电?就是集中式的电力与分布式的电力相结合。‘寓电于民’有利于社会进步,对中国能源的供给安全和能源环境安全也具有重要的意义。”


他坦言,这一能源格局的转型实现需要转变观念、转变习惯,“其中也包括我对自己观念的颠覆。其实,长期以来我也认为东部只有靠西部输送能源,但现在认为应当把西电对东部的支援,以及东部自身的努力相结合。这就需要认真地论证和规划全国以及中东部地区的电力系统和能源战略,其中包括源、网、荷、储、用、管、服等多方面的结合。”


中国新能源产业的新业态

对于中国新能源产业的新业态,杜祥琬指出,一个重要的趋势就是集中式与分布式相结合。过去人们长期习惯集中式概念。近些年,在保障能源安全和应对气候变化的共同要求下,分布式的重要性日益受到人们重视,风电、光伏、生物质、地热、天然气等分布式能源得到快速发展。


杜祥琬指出:“这就不仅仅是能源电力的重大变化,而是有助于城乡一体化的能源转型。分布式非常有利于建立星罗棋布的低碳能源网络,无论在城市还是农村都可以由集中式的大电网和微网技术进行互动结合,这将改变我国电力和能源的整体业态。”


大量的分布式低碳能源网络的发展,将使我国东部从能源的消费者变成能源的产销者,不仅消费能源,而且生产能源,自发自用,寓电于民,也可与集中式电网互动。有了高比例的产销者,中国能源的局面将会发生革命性的变化。


杜祥琬指出,中国能源技术与信息技术的结合也是重要的方向与新的业态。近年来,移动互联网、大数据、云计算、物联网等数字信息技术得到迅猛发展,数字经济作为新生业态正在成为经济社会发展的新动力,世界各国和企业纷纷开启数字化转型。


在此浪潮下,“大云物智移”等数字化技术日益融入能源产业,促进了能源的便利化、低碳化、智能化、网络化,重塑了能源业态。未来能源业会变成“能源业+能源服务业”,不仅可以提供能源,而且服务的功能也将越来越强。


杜祥琬最后总结指出,我国能源转型具有长期性、艰巨性,但方向是清晰的,需要创新能源观,立足现实,放眼未来。新能源战略性新兴产业将带给我们的不仅是新能源,而且是新经济和美丽中国的基础。

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