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杜祥琬院士:中国能源的发展与转型
发表日期:2019-01-14 作者:澳门葡京赌场官网 字体:
 

  2019年1月12日,原中国工程院副院长、中国工程院院士杜祥琬在2018中国能源企业创新力榜单发布会上发表了题为“中国能源的发展与转型”的主旨演讲。

  杜祥琬:大家早上好,感谢论坛的安排,有机会跟大家做一次交流。企业是推动中国能源发展和转型的主力军,今天用中国能源发展与转型这个标题来和大家做一些交流。

  中国能源快速增长支撑了经济的高速增长,首先是能效有了明显提高,但是中国能效差距也比较大,能源结构有改善,但是改善还不够革命性,粗放的增长表现在产业偏重、能效偏低、结构高碳,使环境问题日趋尖锐,也推动了可以转变方式和能源革命的决心。

  从2000到2017年从能耗、电进展都很大。说一个数据,电力里边火电是很重要的,煤电每一个千瓦时的发电消耗多少煤炭呢?在1978年要471克煤炭到2017年我国的煤电厂平均的水平一千瓦时的发电消耗309克的煤炭,做的最好的企业一千瓦时的供电只消耗266克煤炭,这是国际上最好水平,所以中国的煤电做的比较好,其他的数据不一一赘述了。

  1980年以来能源强度下降了80%,能效的提高大约五倍,现在经济社会发展进入了新阶段,能源发展也进入新阶段。新阶段主要的支点是从高速增长转向高质量发展。从外延扩张型的增长、平面的发展,走向质量型的增长,也就是不能满足平面的发展,而是要立体的发展。各种生产力要素的变化是我国潜在的经济增长率发生了变化,盲目的追求高增长率并不符合经济规律,所以要抑制那些对我国人民长远发展不利不良效果的增长。我们并不一定要非常在意GDP的百分数,而要在意它的质量。

  这几年年经济增长率大体上会在6.5左右,而年能耗总量的增长率大约是每年1%到3%,这样的情况下,改善环境和生态文明建设已经提到了国家战略目标的前位,这种情况下呼唤着能源结构的绿色低碳化,大家在北京生活也有体会,大面积的雾霾是有违以人为本的发展初衷,PM2.5中三分之二源于高碳的能源,而应对气候变化的温室气体排放也是重大的环境问题,温室气体四分之三源于高碳能源,这个意义上讲污染排放和温室气体排放虽然是两个概念,但是它们基本上同根同源,所以现在提出绿色低碳加上了美丽两个字,这就不是平面的概念了而是立体的概念有深度的发展理念,也是两山理论和以人为中心的思想体现,是新的增长点也是新时代的要求。新型发展要靠新的动力、新的增长点就要靠创新驱动,包括科技的创新、管理创新、产业模式创新、金融创新等等。

  高质量对能源的要求,首先呼唤着优化能源的结构,能源的增长1%到3%这样的新常态是优化能源结构的机遇期,这样比较低的能源增长、这样的增量有可能由低碳能源,低碳包括可再生能源、核能和天然气,天然气是相对低碳的化石能源,由它们几个的增长就能够满足这样一个增量的要求,可以提高终端能源当中电力的占比。高质量发展还呼唤改变能源发展不平衡、不充分的问题,我国西北能源的密度比较高、东南是耗能密度、负荷密度比较高的地区,发展不平衡不充分的问题如何解决,从宏观来说,发展西部的经济和电力的负荷,而发展中东部的供给侧的能源,要东部增加能源的供给、西部要增加消纳,优化能源的空间格局,当然是在一定程度上来的。

  中东部能源是我国能源的主要负荷区,中东部能源如何解决,我认为是靠西电东送,但是现在考虑中东部的能源可以远方来、身边来相结合,中东部要用能源,我们有西部的条件,西电东送、北煤南运这是国情是需要的,但是中东部自己有没有能源可以挖掘呢,有没有潜力呢、有什么身边来的能源而我们没有用好呢,这个问题也值得思考。大家对西电东送已经有了足够的重视,对远方来大家都有这个概念,包括我自己。而现在要强调身边来这一头是不是应该加强,比如中东部沿海几个省自己有没有太阳能和风能可以充分的发展起来,我不展开赘述,大家不妨跟德国比较一下。现在要重视和强调中东部自己的自发电,不仅是能源的消耗者而且是能源的生产者,这个概念能不能建立起来,中东部是产销者,可以既是生产者又是消费者,既是消费者又是生产力,如果是分布式的中东部的大量能源发展起来会节约多少大电网的电,这个潜力是很值得考虑和。

  我去东部几个地区,比如江苏北部的郾城,自己提出要把可再生能源发电站到电力的一大半,现在靠能源电,他们是自己提出的,而且分析了自己的资源量是可以达到的。

  质量发展还呼唤解决跟能源有关的三大城市病,包括城市雾霾、堵车、垃圾围城等等都很能源有关,实施城市能源革命,使之更加社会化和低碳。高质量通过不同的线条在推动低碳试点、智慧城市试点、固废城市试点,要和城市结合在一起意义深远。

  高质量发展还呼唤着农村能源革命,农村也有三大问题,散烧煤替代,要用洁净能源来替代,二是农村用了很多生物质但是很多是原始形态烧柴火的情况比较多,还有固废合理化利用,包括垃圾等等利用的比例也比较低。京津冀散烧煤替代花了很多钱,每年成本157亿,而健康效益是165亿元,做这件事是绝对划算的。

  第一部分是能源发展和新形势新阶段面临能源转型的需求。第二部分是能源向高效、绿色、低碳转型。能源转型的驱动力是什么?是要改善环境治理、应对气候变化、培育新的动能新的增长点,实现经济社会可持续发展,这几个需求都要求盟员转型。在这个过程中,政策的引导、刚刚发布的报告体现了政策的作用,能源结构的优化政策是很起作用的,能源结构向绿色低碳转型是中国能源的核心也是能源供给侧改革的特征。

  首先节能提效,中国能源先不说什么能源,首先是节能提效,对中国是第一位的战略之首。过去15年中国能源强度下降了30%,主要耗能行业提效19%,这是进步,但是现在能源强度仍然是偏高,就是比世界平均水平,中国每年生产全球15%的GDP消耗全球大约23%的能源,也就是说中国能源强度是世界平均水平的1.55倍,是日本的4.9倍,所以还有很大改进的空间。

  能效提高的目标,能源强度2020年要比2015年再降15%、2030年达到世界平均水平,到2050年要达到世界先进水平,这是大体上的想法。

  靠什么来提高能效、节能?首先最大的潜力在于要调整产业结构,高效能产业的占比不应该持续扩张,前三四十年发展在很大程度上靠的是高耗能产业、房地产拉动的高耗能产业,水泥产能达到每年二十五六亿吨,达到全球的60%,国家是需要水泥,但是是不是需要这么多水泥?!中国的水泥是不是生产的太多了呢?这样一些高耗能产业不应该再持续扩张。建设型的能耗当中的浪费应该减少,这一句话包含很多内容,中国大量的建设是必须的,但是建设中有多少浪费呢?譬如说住建部给出中国房子平均寿命大约是二三十年,看看西欧美国是上百年的房子是主要的,光是这一条浪费有人做过计算,是非常大的。

  房子盖起来是各个省是水泥森林,但是有多少是空置房,房子的空置率非常高,这又是一个浪费。盖这些房子里头一小半是公共建筑,一多半的居民生活用房,但是房子的能源消耗、公共建筑还稍大于民用的住房。说平均数,每平方米公共建筑的能耗是民用建筑的2.3倍,公共建筑像会展中心、宾馆是公家买单的,能源消耗强度非常高,像这些地方很有改进的空间。

  产能过剩导致系统性的能源浪费,煤电做的不错,煤电行业的整体情况是在低效运行,现在全国只有四千多小时的样子。煤电厂每年可以运行到五千多小时甚至六千小时,这么多煤电厂用不了都开足马力,因为大家得吃饭,所以是70%的开工率,这种情况下煤电的装机还在增长,所以这种情况要防止新的产能过剩。

  现在经济情况下,有可能还会采取一些刺激的措施,会不会带来产能过剩,还会有新的增长是值得警惕的一件事。要抑制不合理的需求,包括奢侈性的消费,中国在很多方面是需要改进的。产业结构是最大的潜力,可以来提高中国的能效,产业结构有上有下才是进步,有些去产能、去库存就要去,有人说去产能、去库存有一些工人失业了怎么办,与此同时,有些要上,比如战略性新兴产业、第三产业、现代服务业,有上有下是正常情况,是由新常态走向新型发展的必然过程,像新兴服务业既有利于节能又可以吸纳就业。金融提效是世界各国共同的方向,中国也需要借鉴各国的经验。

  中国毕竟在一次能源当中煤炭占60%的样子,做到煤炭清洁高效利用的大文章,这几年煤炭消化量总体来说进入下降的阶段,经常有人说我们经济下滑,百分比从八点几降低到六点几了,实际上经济总量是在增长的,我不太赞同下滑的说法,经济一直在增长,煤炭的消耗量2013年以后几年都没有超过2013年,有几年的下降,2017年比2016年有所增长,2018年可能又有所增长,2019、2020年又进一步的增长起来这是值得注意的,经济增长和煤炭的消耗是不是一致,经济可以进一步增长,但是煤炭的消耗量开始下降这是进步,新能源开展上来,这种情况是值得关注的。

  煤炭高效利用首先需要煤电,现在每年煤炭消耗只有一半是发电的,国际上煤炭消耗主要是发电,百分之八九十来用来发电的,中国只有一半是发电的,另外一半是散烧煤和工业用电,这块是应该减少的,减少是进步,说起来减煤搞煤的同志觉得不好听,实际上煤炭用得好一定是会减少的,因为散烧煤肯定是要减的。工业用煤,炼钢要耗费煤,每炼一吨钢消耗的煤炭的数量每年按照2%在下降,这是进步,炼一吨钢消耗半吨的煤炭,用较少的煤炭炼出同样的钢是个进步,工业用煤炭和散烧煤下降,让煤炭主要用于发电,这样煤炭消耗总量肯定要降低下来,这是正常的。

  煤电除了要供给电以外,还可以用于适当的调峰和支持可再生能源的发展,有选择发展煤化工,鼓励碳捕获利用和储存。逐步降低煤耗总量和占比是进步,如果是洁净高效利用,不用这么多煤炭就可以满足国家的需要,百分比不是我自己算出来的,2020年小于58%这是发改委发布的,2050年小于30%是国家发布的2030年能源发展战略中的一段话,在一次能源占比小于30%。

  低碳能源是改善今天并且拥有未来,用一个形象的说法,低碳能源三匹马,可再生能源包含太阳能、风能、水能、地热等等,核能、天然气,包括非常规天然气,三套车而一匹马不够呢,因为60%的煤炭要想实现较快、较高比例的替代,它们三者用足了近也还不够,所以要努力让它们三个一块拉车。天然气特别提出,包括非常规天然气,最近报道的可燃冰它是非常规天然气,是以固态形式存在的天然气,这些是相对低碳的化石能源,要着力的进行发展。美国Net Power公司在做零碳天然气的技术。

  高质量高比例要发展非化石能源,非化石能源按照国际能源署发布的2020年可再生能源对温室气体减排贡献2%,加上核能、非化石能源对减少温室气体贡献大于40%,现在非化石能源经济性、技术能力、制造业能力和与之相关的储能技术,相关的产业链是完全有可能发展的,我国这几年发展的也比较快。可再生能源发电的成本在下降,这是根本点,在市场上更有竞争力才能发展起来,国际上给出光伏、水电、风电、成本下降的情况,到2035年会进一步的下降,现在这些都已经进入了光伏、风电、水电、地热,进入了化石燃料电站的成本区间,现在海上风电和光热发电还有必要进一步的降低成本。与之配合的必须发展储能,储能技术推动能源革命,储能用途非常多,既可以助推间歇性的可再生能源大规模发展,又可以推动交通能源电气化,需要高能量密度的储能,比如电池储能,还可以推动分布式能源和微网的发展,所以储能是非常有意义的。如图,现在贡献大头还是抽水蓄能是主要的,但是化学储能,电池储能进步的非常快,成本降得也很快。

  国际上发布的一个数据,全球能源投资的趋势从煤炭逐步转向可再生能源,2017年全球可再生能源投资超出其他能源总数的两倍以上。德国制定了自己国家明确的崭新的能源转型的目标,到2025年电力40%多要来自于可再生,到2035年占到60%样子。目前这个数据德国整个领土平均值,一个平方公里有150千瓦的风机(分散式),我国东南几个省平均值是每平方公里20千瓦,比如江苏、山东风能的资源并不比德国差,如果跟德国比我们的风电装机容量潜力还有七八倍,按照德国现在的水平,当然德国也还要发展。

  日本是缺能源的国家,它也要转型,最近发布了能源革新战略,提出多元化、脱碳化、分散化、数字化,靠一个APP(虚拟电场),是一大片分布式的光伏、风电把它们联合起来用储能配合,再用大数据管起来,一个智能的管家,所以是虚拟电场,要做大量这样的APP,加上富瓦特(节能),靠这两者实现这个战略。

  美国的数据也很值得思考,美国一共三亿人,大概一亿个家庭有十分之一,一千万的家庭用上自发电,太阳能供电达到一千万户,各个州政府非常有积极性做这件事,这件事也值得我们思考,如果我们有十分之一的家庭用到了自发电我国是什么会是面貌,这是很值得思考的。

  我国可再生能源进展比较快,需要从战略、规划、政策上更好的进行导向。分布式是今后发展重要的方向,看了新疆吐鲁番有一个新能源小区,他们有五万人在小区中,住在五六层房子中,他们小区整个的能源就靠太阳能和地热,太阳能沿着墙壁(能量墙)加上地热,因为太阳能不稳定所以做了储能,有个储能站,进行大数据的管理,我平常是纸上谈兵,他们已经把光、地、储、管一体化已经落地了,觉得很有启发。

  河北雄县用地热,提出开发大热库、利用地热能建设无烟城,不是口号已经是显示了。薄膜太阳能电池几家公司很有贡献,甚至在做太阳能汽车,太阳能建筑一体化也在做,以及很多甚至是移动式的,在惠州、广州做了铜铟加锡建筑广漠一体化,非化石能源加天然气到2020年比例达到25%,2035年达到35%,2050年接近60%。电力当中非化石电力的占比目前是30%,2020年能够接近35%,以后还会提高到四分之三的样子。终端能源当中电力占比在现在25%基础上会大幅度提高,提高主要是把非发电的终端能源降下来,非发电的比如散烧煤,再比如说开车的油,如果发展电动汽车包括氢、燃料电池车,这样会把油的比例降低下来。

  新一代的电力系统有四个特征,非化石电力的高比例、集中式和分布式的结合,现在是习惯于一个大集中式的将来是分布式会举足轻重了、多能互补、储能和智能控制的结合,这样的应用在电力系统是未来几个特点。

  能源结构的转型我国承诺在2030年碳排放达到峰值,能源的转型是基础。全球气候和经济委员会最近发布了一份报告《开启21世纪包容性增长的共识》应对气候变化的行动并不影响经济的增长,相反可以创造新的经济,到2030年可以创造26亿美元经济利益。

  结束语,我们的能源转型和新型发展具有长期性、艰巨性和复杂性,刚才说的趋势,但是并不容易,要经过几十年努力才能实现,但是转型的方向是清晰、既是国家的目标也是老百姓的诉求,也是全球的大势,所谓要抓住新常态新机遇,实现经济环境的双赢和健康可持续的发展,今天讲到这里,不当之处请大家指正,谢谢!

   本文来源:中能智库

 
来源:网络转载
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