低碳電力為何擁有未來？
未來中國乃至全球的可持續(xù)發(fā)展，都需要實現(xiàn)由工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)變。其中，發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)是新的能源革命，即能源生產(chǎn)革命和能源消費革命，即由黑色、高碳向綠色、低碳轉(zhuǎn)，由粗放、低效走向節(jié)約、高效。國家氣候變化專家委員會主任、原工程院副院長杜祥琬在近日舉辦的中國清潔電力峰會上提出，中國綠色、低碳能源戰(zhàn)略的三個支柱，是節(jié)能優(yōu)先，煤炭和石油的高效、清潔化利用，發(fā)展非化石能源(包括可再生能源與核能)改善能源結(jié)構(gòu)。
但是，高碳與污染有強(qiáng)相關(guān)性，清潔電力在我國被一般地理解為“低污染排放”，認(rèn)為污染排放和溫室氣體排放是兩個截然不同的概念。但是，在中國能源具體情況下，污染排放和溫室氣體排放基本同根同源，環(huán)境后果已經(jīng)踩到紅線，粗放發(fā)展難以為繼，向低碳轉(zhuǎn)型已是時不我待。
“新型城鎮(zhèn)化”能否“低碳”，是我國面臨的“大考”。
我國發(fā)展的高碳特征
中國單位GDP的能耗比世界平均值高出近一倍，杜祥琬給出的數(shù)據(jù)顯示，2013年中國GDP是全球總量的12.3%，卻消耗了全球21.5%的能源。目前，我國每年人均二氧化碳排放量已達(dá)6噸，逼近歐洲、日本的水平，且呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，在一些發(fā)達(dá)地區(qū)則大于10噸，已經(jīng)觸及歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家處在發(fā)展峰值時的排放量，但這一數(shù)字在我國增長較快地區(qū)不僅已經(jīng)達(dá)到且在增長。
究其原因是高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的太大、太快，形成了過剩產(chǎn)能，加之諸多浪費、不合理需求以及煤為主的能源結(jié)構(gòu)。中國每年消耗的煤炭占全球的50.4%，在我國的東部地區(qū)每年就要消耗全球煤炭的40%，東部地區(qū)單位國土面積上消耗的煤炭即“煤耗空間密度”是全球平均值的12倍。而煤炭消耗中，高達(dá)一半是直接燃燒(非發(fā)電)的，這是最污染的利用方式，杜祥琬分析認(rèn)為。
據(jù)悉，2013年我國共耗煤39億噸，其中發(fā)電18.3億噸，直接燃燒的超過20億噸。“油耗空間密度”已是全球平均值的3倍;我國東部“碳排放的空間密度”是全球平均值的6倍，我國目前每千人汽車擁有數(shù)雖不及美國的1/5，但中國東部的“汽車空間密度”已超過了美國。
杜祥琬表示，東部人口密度是全球均值的5倍，考慮到我國的能耗和能源狀況，東部的環(huán)境負(fù)荷已比世界均值高出5倍以上。因此我國最基本的國情是：環(huán)境容量顯著小于世界平均值，我國發(fā)展的高碳特征已十分顯著。
化石能源需高效、潔凈化利用
由于化石能源不會很快枯竭，今后幾十年，煤炭和石油在一次能源機(jī)構(gòu)中的占比會逐步下降，仍將是主導(dǎo)能源之一。因此，中國需要有“天花板”的概念，節(jié)能優(yōu)先、控制總量。
杜祥琬認(rèn)為，“中國富煤”的認(rèn)識需要重新審視。他指出，相對缺油少氣而言，說富煤有一定的道理，但相對世界均值并不富煤，中國人均探明可采儲量是世界均值的67%，儲采比中國為35，而世界為118。因此杜祥琬認(rèn)為：“用煤也得悠著點，控量、高效、潔凈、低碳、控制不合理需求。”
煤炭總量控制煤炭消耗總量五年內(nèi)見頂，煤炭消耗中，增加發(fā)電比例，氣、電和余熱的利用，替代沒有用來發(fā)電的煤炭使用。只有污染物和溫室氣體都減下來，才能叫“低排放”。在煤炭的勘采、洗選、加工、運送和終端利用的各個環(huán)節(jié)中，有一系列的提高能效、較少污染的技術(shù)，燃煤電廠的節(jié)煤減排尚有明顯潛力，低碳有待創(chuàng)新突破。
終端能源中煤改電或氣，汽車的油改電也是有益的方向，有關(guān)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管都很重要。杜祥琬評價這方面的進(jìn)步可使高碳能源可低碳利用，是重要的能源變革。
當(dāng)前，包括頁巖氣、煤層氣、致密氣、天然氣水合物在內(nèi)的非常規(guī)天然氣都是相對潔凈的化石能源，對緩解環(huán)境污染和應(yīng)對氣候變化會做出貢獻(xiàn)。杜祥琬認(rèn)為要努力提高天然氣(含非常規(guī)天然氣)在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比，但他同時指出，也需要清醒的認(rèn)識到，中國的頁巖氣雖然儲量不少，但因埋藏深、缺水和天然氣管道的制約，我國開發(fā)頁巖氣的開采成本會比較高，收支比偏低。因此，要因地制宜科學(xué)發(fā)展。
因此，在今后的幾十年間，天然氣將作為低碳能源支柱和重要的過渡性替代資源。但僅靠天然氣不可能完成對煤炭的高比例替代，所以在中國“頁巖氣革命”或“頁巖氣時代”的口號并不恰當(dāng)。
非化石能源逐步成支柱
作為低碳能源“三匹馬”，可再生能源、核能、天然氣(含非常規(guī))，杜祥琬認(rèn)為三者并不是互相排斥的關(guān)系，而是互相補(bǔ)充，這有這樣才有可能較早的實現(xiàn)對煤炭的高比例替代。
在可再生能源中，比較成熟的水電尚有一定的發(fā)展?jié)摿Γ谝淮文茉唇Y(jié)構(gòu)中的貢獻(xiàn)可達(dá)近10%。非水可在生能源，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿龋谖覈腿蛸Y源足夠豐富，技術(shù)上沒有原理性的障礙，近年來發(fā)展較快。
對于如何提高間歇性風(fēng)能和太陽能并網(wǎng)率，杜祥琬表示要規(guī)模化、多地域的發(fā)展風(fēng)、光能源，增強(qiáng)相互間的互補(bǔ)和平滑作用，使其發(fā)電出力的行為顯現(xiàn)較為平緩的特性，有可能利于提高并網(wǎng)率。同時，要加強(qiáng)可再生能源、儲能技術(shù)(包括物理儲能和化學(xué)儲能)、電網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)的融合起來，提高電網(wǎng)的智能化程度，加強(qiáng)對電源側(cè)和需求側(cè)的智能管理，提高電力系統(tǒng)對可再生能源的消納能力。此外，還要發(fā)展分布式用能技術(shù)、資源循環(huán)利用技術(shù)、垃圾分類資源化利用技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)和不并網(wǎng)用電、峰電的直接利用(如用于海水淡化、制氫等)。
核能是未來的可持續(xù)發(fā)展的能源。日本和事故后，核電發(fā)展受到一定影響，但各主要核電國家通過認(rèn)真分析，都確定了繼續(xù)發(fā)展核電的方針，全球核電發(fā)展格局基本穩(wěn)定。杜祥琬認(rèn)為原因首先是對核事故進(jìn)行科學(xué)的分析、總結(jié)、吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，核電安全的技術(shù)水平和管理水平進(jìn)一步提高，棄核的做法并不理智;其次，核電作為潔凈、低碳、穩(wěn)定、高能量密度能源，其基本優(yōu)點并未改變;此外，人類對低碳能源的客觀需求，需要輸出穩(wěn)定的核電與間歇式的可再生能源相結(jié)合，是核電發(fā)展的動力。
目前，我國已運行核電機(jī)組21臺，裝機(jī)容量1902萬千瓦，年發(fā)電量僅占全國發(fā)電總量的約2%，在建核電機(jī)組27臺，裝機(jī)容量2953萬千瓦。因此，“安全、穩(wěn)步、規(guī)模發(fā)展核電”是我國的理性選擇。從目前的核裂變電站到未來的受控核聚變電站，是一個必然的科學(xué)發(fā)展方向和歷史過程，在未來的綠色地球上，核能將成為一個可持續(xù)發(fā)展的能源支柱。
未來必將倚重非化石能源，中國工程院建議：在我國一次能源結(jié)構(gòu)中，非化石能源2020年將占到15%，2030年應(yīng)能超過20%。幾十年后，非化石能源占比將超過化石能源，可視為能源革命的一個標(biāo)志。
低碳電力擁有未來
杜祥琬表示，電力發(fā)展水平要用發(fā)電量來衡量，裝機(jī)容量的多少與電源結(jié)構(gòu)有關(guān)，最終需要是電量，用發(fā)電量指標(biāo)來衡量才是科學(xué)的。
電力在終端能源中的比例要提高，直燃煤和直燃油的使用盡量用電能替代。因此，應(yīng)調(diào)整電力結(jié)構(gòu)，使非化石發(fā)電達(dá)到高比例，人類未來必須依靠可再生能源，這是世界發(fā)展的共同趨勢，也是我國擁有未來的戰(zhàn)略選擇。
同樣發(fā)達(dá)水平，低能耗才是先進(jìn)指標(biāo)，說明能效高，說明國家倡導(dǎo)節(jié)能。杜祥琬進(jìn)一步分析時表示，能源電力的消耗，不是越多越好：如果以歐洲、日本國家為參照，我國還有不到1倍的人均發(fā)電量增長空間，而從歐洲、日本等國的發(fā)展經(jīng)驗來看，等到一定發(fā)達(dá)程度后，經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展，但人均能耗、電耗不再提高且基本穩(wěn)定，甚至還能下降，得益于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能效提高。
杜祥琬認(rèn)為，要倡導(dǎo)比較高效、節(jié)能、低碳的生產(chǎn)和生活方式，或者社會發(fā)展方式。
原標(biāo)題:低碳電力為何擁有未來？
來源:中國能源網(wǎng) 作者:杜祥琬，揚州君昊電氣 www.fjdsjy.com 轉(zhuǎn)載此文。
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