12月15日,比原計(jì)劃推后約兩天的聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在西班牙首都馬德里落下帷幕。盡管與會(huì)各方經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的艱苦談判,但是大會(huì)仍未產(chǎn)生令人振奮的碳市場(chǎng)成果。
不過,在中國(guó)工程院院士杜祥琬看來,這場(chǎng)鎩羽而歸的會(huì)議只是好事多磨?!暗吞及l(fā)展支撐應(yīng)對(duì)氣候變化的方向是改變不了的。這需要全球各方努力建設(shè),也離不開能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。”
回顧2019年能源行業(yè)的變革,中國(guó)在一輪又一輪政策與市場(chǎng)的浪潮中砥礪前行?!澳茉唇Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,一方面是加大對(duì)煤炭、石油等化石能源的高效清潔利用;另一方面,也更為重要的是,大力提高非化石清潔能源的一次消費(fèi)比重,如風(fēng)能、太陽能等?!倍畔殓嬖V記者。
化石能源:煤炭清潔高效利用是關(guān)鍵
一直以來,在我國(guó)已探明的化石能源資源總量中,煤炭占據(jù)了大半壁江山。
來自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)可證實(shí)這一論斷。2018年,全年能源消費(fèi)總量46.4億噸標(biāo)煤,比上年增長(zhǎng)3.3%。煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量59%。此外,原油對(duì)外依存度從2010年的53.8%迅速飆升到2018年的71%,天然氣也提升至43.9%。
在這場(chǎng)化石能源的改革中,作為“主力軍”的煤炭首當(dāng)其沖。
在杜祥琬看來,煤炭要“革命”,首先要替代散燒煤。
相比于煤電廠,散燒煤燃燒效率低下且污染較大。應(yīng)用潔凈的供暖來替代散燒煤,可實(shí)現(xiàn)煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔、高效、可持續(xù)開發(fā)利用,最大程度降低排放和污染。
通常來說,煤炭的去向是發(fā)電,中國(guó)煤電也是供電的中堅(jiān)力量。每發(fā)1度電,全國(guó)平均燃煤量約309克。
近年來,各種“減煤”舉措已初顯成效。
例如,上海外高橋三廠有兩臺(tái)100萬千瓦發(fā)電機(jī)組的供電煤耗可低至276克標(biāo)煤/度,燃煤效率遙遙領(lǐng)先于世界水平。
2019年9月15日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“延長(zhǎng)石油集團(tuán)”)合作,在陜西榆林進(jìn)行了煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴技術(shù)的工業(yè)中試試驗(yàn),為我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用提供一條全新的技術(shù)路線。
“煤炭的清潔高效利用會(huì)導(dǎo)致煤炭消耗量的減少,減煤是進(jìn)步?!倍畔殓f。
縱向比較煤炭、石油、天然氣三類主要的化石能源,相對(duì)低碳的是天然氣。杜祥琬表示,需要提高天然氣的開發(fā)利用和儲(chǔ)備。
2019年1月,中國(guó)首個(gè)深水自營(yíng)氣田——陵水17-2氣田開發(fā)工程項(xiàng)目半潛式生產(chǎn)平臺(tái)在海洋石油工程青島制造場(chǎng)地開工建造,按照計(jì)劃,每年約生產(chǎn)30億至35億立方米天然氣。
“我有一個(gè)自己的提法,中國(guó)的低碳能源有‘三駕馬車’,就是天然氣、可再生能源以及核能,要靠它們?nèi)齻€(gè)一起‘拉車’,把低碳能源的比例拉上去?!倍畔殓f。
非化石能源:風(fēng)能、太陽能跟儲(chǔ)能結(jié)合
盡管化石能源目前在我國(guó)一次能源中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但如果將目光轉(zhuǎn)向非化石能源(可再生能源和核能),又會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。
接受采訪時(shí),杜祥琬提出了新的觀念?!拔覈?guó)的能源資源稟賦,通常的說法是‘富煤、缺油、少氣’。但是,這樣的理解已經(jīng)跟不上形勢(shì)的發(fā)展?!?br/>
他進(jìn)一步指出,我國(guó)擁有豐富的非化石能源資源,特別是可再生能源資源,這也是資源稟賦的一種。確定這一點(diǎn),對(duì)制定能源戰(zhàn)略極為重要。
我國(guó)可再生能源大約有多少?他向記者展示了一組數(shù)據(jù):我國(guó)風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約為35億千瓦,太陽能光伏資源技術(shù)可開發(fā)量為22億千瓦。
截至2019年三季度,風(fēng)能裝機(jī)1.98億千瓦,太陽能裝機(jī)1.9億千瓦,風(fēng)機(jī)和太陽能開發(fā)量都不到技術(shù)可開發(fā)量的十分之一,其發(fā)展還有十多倍的空間。
由于太陽能、風(fēng)能具有間歇性的特征,因此必須跟儲(chǔ)能結(jié)合起來。
2019年11月,中國(guó)科學(xué)院院士董紹俊等在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上發(fā)表論文,研究人員通過構(gòu)建基于水/氧循環(huán)的生物光電化學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了一體化體系下太陽能的連續(xù)轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ),為可再生能源的高效利用提供了一條新的研究思路。
同月,湖南大學(xué)教授張泠等在《應(yīng)用能源》上發(fā)表研究成果,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套可根據(jù)需求智能調(diào)節(jié)溫度的零能耗新型光伏熱電墻體系統(tǒng),不僅為傳統(tǒng)墻體的熱性能增加了靈活性,還大大降低了建筑供電的能耗。
華中科技大學(xué)羅勇強(qiáng)博士告訴記者,這些研究不僅可以解決太陽能、風(fēng)能間歇性的問題,而且能夠有力推動(dòng)電動(dòng)汽車及小區(qū)建設(shè)微網(wǎng)。
“需要強(qiáng)調(diào)的是,可再生能源資源的利用是我國(guó)自己可以掌控的?!倍畔殓嬖V記者,風(fēng)能、太陽能的開發(fā)不依賴于國(guó)際地緣政治的變換,也不用考慮對(duì)外依存度。
構(gòu)建能源轉(zhuǎn)型新體系
談及2019—2020年的能源轉(zhuǎn)型,杜祥琬用16個(gè)字概括了中國(guó)能源的現(xiàn)狀:多元體系、互補(bǔ)協(xié)調(diào)、此消彼長(zhǎng)、低碳轉(zhuǎn)型。
簡(jiǎn)言之,面對(duì)高比例的化石能源和正在增長(zhǎng)中的可再生能源,要處理好它們之間的互補(bǔ)關(guān)系和協(xié)調(diào)關(guān)系。“比如說煤電,它還是發(fā)電的主力,同時(shí)我們還要對(duì)一些煤電做靈活性的改造?!?br/>
如今,隨著能源轉(zhuǎn)型的深入展開,非化石能源的經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)能力、制造能力及相應(yīng)的儲(chǔ)能技術(shù)也在進(jìn)步,光伏、風(fēng)電等成本已進(jìn)入化石燃料發(fā)電的成本區(qū)間。全球能源投資趨勢(shì)隨之從煤炭逐步轉(zhuǎn)向可再生能源。而這些得益于更好的戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策等引導(dǎo)。
杜祥琬透露,有關(guān)方面正在起草能源與電力“十四五”規(guī)劃和2050年能源發(fā)展戰(zhàn)略綱要。
展望未來,對(duì)中國(guó)來說,長(zhǎng)遠(yuǎn)的能源安全靠什么?
杜祥琬認(rèn)為,關(guān)鍵要占領(lǐng)未來新能源技術(shù)的戰(zhàn)略制高點(diǎn),高比例地發(fā)展非化石能源?!爸挥姓莆樟宋磥砟茉吹募夹g(shù),走在世界的前沿,中國(guó)未來的能源才是安全的?!?br/>