——中國工程院院士杜祥琬談我國能源轉(zhuǎn)型
“我國能源轉(zhuǎn)型要穩(wěn)步地由以煤為主轉(zhuǎn)向可再生能源為主。”在近日舉行的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。
中國工程院院士杜祥琬
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(zhuǎn)型奠定準確的基礎(chǔ)認知。”杜祥琬稱，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(jīng)跟不上發(fā)展了。
在杜祥琬看來，經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和“雙碳”目標的實現(xiàn)，在牽引著可再生能源快速增長，而可再生能源生產(chǎn)技術(shù)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(xiàn)在，可以說是舉足輕重的；再往下走，“擔(dān)當(dāng)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(shù)開發(fā)能力有關(guān)。”杜祥琬介紹稱，目前我國的水、風(fēng)、光、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模是世界第一。
他給出了一組數(shù)據(jù)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(yīng)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(jīng)開發(fā)的可再生能源資源不到技術(shù)可開發(fā)資源量的1/10。我國能源低碳轉(zhuǎn)型的資源基礎(chǔ)是豐厚的，也是能源轉(zhuǎn)型的前提。
杜祥琬表示，能源轉(zhuǎn)型跟能源安全應(yīng)該說是并行不悖的。可再生能源資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(guān)鍵點，對于確保國家長遠的能源安全、引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。”杜祥琬說。
“經(jīng)濟性、便利性、穩(wěn)定性等優(yōu)點，使得化石能源從發(fā)現(xiàn)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(nóng)耕文明進入工業(yè)文明。”但是，杜祥琬話鋒一轉(zhuǎn)，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。化石能源排放了大量的二氧化碳，導(dǎo)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(jié)構(gòu)中，煤炭是第一貢獻者，這是個現(xiàn)實。”杜祥琬特別提醒，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(dāng)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(dāng)中，能效最高的在中國。現(xiàn)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(xué)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。”杜祥琬表示，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(zhì)利用技術(shù)、深層煤炭的氣化技術(shù)、新型煤化工技術(shù)等。
風(fēng)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(gòu)建新能源占比逐漸增加的新型電力系統(tǒng)，實現(xiàn)多能互補和源網(wǎng)荷儲。同時，要調(diào)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(shù)，這樣就可以使風(fēng)光為主的電力系統(tǒng)走向安全可靠。
能源系統(tǒng)曾經(jīng)有一個說法，就是既要安全可靠，又要經(jīng)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(chǔ)就是能不能破除這不可能的“三角”。安全可靠是對電力供應(yīng)最起碼的要求，同時經(jīng)濟可行的能源社會才會被接受，而綠色低碳是能源轉(zhuǎn)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(zhì)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(dāng)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?zé)帷⑸镔|(zhì)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(jīng)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(xué)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(jié)論一樣。因此，中東部地區(qū)很多地方已經(jīng)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(chǎn)者。
能源轉(zhuǎn)型是做加法而不是做減法
“能源轉(zhuǎn)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。”杜祥琬表示，立足于當(dāng)前，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(diào)峰，而政策也要支持煤炭和新能源協(xié)力轉(zhuǎn)型。中東部的能源發(fā)展思路符合國家電力轉(zhuǎn)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(jīng)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(xiàn)在要轉(zhuǎn)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(xiàn)在所說的碳達峰，其本質(zhì)就是經(jīng)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(jīng)濟還在繼續(xù)增長。”杜祥琬用數(shù)據(jù)打了個比喻，人均GDP從2萬多元發(fā)展到5萬多元，經(jīng)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(jié)底是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)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(jīng)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(dāng)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(xiàn)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(fēng)光、地?zé)帷⒑Ｑ蟮龋由虾四埽夹g(shù)可開發(fā)資源量是非常豐富的。杜祥琬據(jù)此認為，穩(wěn)步推進以煤為主轉(zhuǎn)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(xiàn)在和今后一段時間，化石能源還是很重要的，所以在能源轉(zhuǎn)型過程中，化石能源和非化石能源要協(xié)調(diào)互補，先立后破，構(gòu)建韌性的能源體系，保證當(dāng)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(xiàn)階段的能源安全，要用有序的轉(zhuǎn)型來理解這個‘破’。”杜祥琬表示，有人經(jīng)常把這個“破”說成是化石能源要逐步退出，應(yīng)該把“退出”改成“減退”。根據(jù)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(zhuǎn)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(shù)引領(lǐng)能源革命，共同成就我國能源的新常態(tài)、高質(zhì)量和新體系。