不過(guò),在中國工程院院士杜祥琬看來(lái),這場(chǎng)鎩羽而歸的會(huì )議只是好事多磨。“低碳發(fā)展支撐應對氣候變化的方向是改變不了的。這需要全球各方努力建設,也離不開(kāi)能源結構轉型。”
回顧2019年能源行業(yè)的變革,中國在一輪又一輪政策與市場(chǎng)的浪潮中砥礪前行。“能源結構的轉型,一方面是加大對煤炭、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比重,如風(fēng)能、太陽(yáng)能等。”杜祥琬告訴記者。
化石能源:
煤炭清潔高效利用是關(guān)鍵
一直以來(lái),在我國已探明的化石能源資源總量中,煤炭占據了大半壁江山。
來(lái)自國家統計局的數據可證實(shí)這一論斷。2018年,全年能源消費總量46.4億噸標煤,比上年增長(cháng)3.3%。煤炭消費量占能源消費總量59%。此外,原油對外依存度從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”的煤炭首當其沖。
在杜祥琬看來(lái),煤炭要“革命”,首先要替代散燒煤。
相比于煤電廠(chǎng),散燒煤燃燒效率低下且污染較大。應用潔凈的供暖來(lái)替代散燒煤,可實(shí)現煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔、高效、可持續開(kāi)發(fā)利用,最大程度降低排放和污染。
通常來(lái)說(shuō),煤炭的去向是發(fā)電,中國煤電也是供電的中堅力量。每發(fā)1度電,全國平均燃煤量約309克。
近年來(lái),各種“減煤”舉措已初顯成效。
例如,上海外高橋三廠(chǎng)有兩臺100萬(wàn)千瓦發(fā)電機組的供電煤耗可低至276克標煤/度,燃煤效率遙遙領(lǐng)先于世界水平。
2019年9月15日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與陜西延長(cháng)石油(集團)有限責任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“延長(cháng)石油集團”)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,為我國實(shí)現煤炭清潔利用提供一條全新的技術(shù)路線(xiàn)。
“煤炭的清潔高效利用會(huì )導致煤炭消耗量的減少,減煤是進(jìn)步。”杜祥琬說(shuō)。
縱向比較煤炭、石油、天然氣三類(lèi)主要的化石能源,相對低碳的是天然氣。杜祥琬表示,需要提高天然氣的開(kāi)發(fā)利用和儲備。
2019年1月,中國首個(gè)深水自營(yíng)氣田——陵水17-2氣田開(kāi)發(fā)工程項目半潛式生產(chǎn)平臺在海洋石油工程青島制造場(chǎng)地開(kāi)工建造,按照計劃,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,中國的低碳能源有‘三駕馬車(chē)’,就是天然氣、可再生能源以及核能,要靠它們三個(gè)一起‘拉車(chē)’,把低碳能源的比例拉上去。”杜祥琬說(shuō)。
非化石能源:
風(fēng)能、太陽(yáng)能跟儲能結合
盡管化石能源目前在我國一次能源中占據絕對優(yōu)勢,但如果將目光轉向非化石能源(可再生能源和核能),又會(huì )有新的發(fā)現。
接受采訪(fǎng)時(shí),杜祥琬提出了新的觀(guān)念。“我國的能源資源稟賦,通常的說(shuō)法是‘富煤、缺油、少氣’。但是,這樣的理解已經(jīng)跟不上形勢的發(fā)展。”
他進(jìn)一步指出,我國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),對制定能源戰略極為重要。
我國可再生能源大約有多少?他向記者展示了一組數據:我國風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約為35億千瓦,太陽(yáng)能光伏資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為22億千瓦。
截至2019年三季度,風(fēng)能裝機1.98億千瓦,太陽(yáng)能裝機1.9億千瓦,風(fēng)機和太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)量都不到技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的十分之一,其發(fā)展還有十多倍的空間。
由于太陽(yáng)能、風(fēng)能具有間歇性的特征,因此必須跟儲能結合起來(lái)。
2019年11月,中國科學(xué)院院士董紹俊等在《美國化學(xué)會(huì )志》上發(fā)表論文,研究人員通過(guò)構建基于水/氧循環(huán)的生物光電化學(xué)模型,實(shí)現了一體化體系下太陽(yáng)能的連續轉化與存儲,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《應用能源》上發(fā)表研究成果,團隊研發(fā)了一套可根據需求智能調節溫度的零能耗新型光伏熱電墻體系統,不僅為傳統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)羅勇強博士告訴記者,這些研究不僅可以解決太陽(yáng)能、風(fēng)能間歇性的問(wèn)題,而且能夠有力推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)及小區建設微網(wǎng)。
“需要強調的是,可再生能源資源的利用是我國自己可以掌控的。”杜祥琬告訴記者,風(fēng)能、太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)不依賴(lài)于國際地緣政治的變換,也不用考慮對外依存度。
構建能源轉型新體系
談及2019—2020年的能源轉型,杜祥琬用16個(gè)字概括了中國能源的現狀:多元體系、互補協(xié)調、此消彼長(cháng)、低碳轉型。
簡(jiǎn)言之,面對高比例的化石能源和正在增長(cháng)中的可再生能源,要處理好它們之間的互補關(guān)系和協(xié)調關(guān)系。“比如說(shuō)煤電,它還是發(fā)電的主力,同時(shí)我們還要對一些煤電做靈活性的改造。”
如今,隨著(zhù)能源轉型的深入展開(kāi),非化石能源的經(jīng)濟性、技術(shù)能力、制造能力及相應的儲能技術(shù)也在進(jìn)步,光伏、風(fēng)電等成本已進(jìn)入化石燃料發(fā)電的成本區間。全球能源投資趨勢隨之從煤炭逐步轉向可再生能源。而這些得益于更好的戰略、規劃、政策等引導。
杜祥琬透露,有關(guān)方面正在起草能源與電力“十四五”規劃和2050年能源發(fā)展戰略綱要。
展望未來(lái),對中國來(lái)說(shuō),長(cháng)遠的能源安全靠什么?
杜祥琬認為,關(guān)鍵要占領(lǐng)未來(lái)新能源技術(shù)的戰略制高點(diǎn),高比例地發(fā)展非化石能源。“只有掌握了未來(lái)能源的技術(shù),走在世界的前沿,中國未來(lái)的能源才是安全的。”