來源:可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊 發(fā)布日期:2019-09-26
“希望我國中東部帶頭確立能源高比例自給的觀念,堅持“遠(yuǎn)方來”和“身邊來”相結(jié)合并強(qiáng)化后者,在行動上為全國能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出示范。”
個人簡介
杜祥琬,應(yīng)用物理、強(qiáng)激光技術(shù)和能源戰(zhàn)略專家。1997年當(dāng)選為中國工程院院士,2002年當(dāng)選中國工程院副院長。主持了我國能源中長期發(fā)展戰(zhàn)略研究和多個能源重大工程的戰(zhàn)略咨詢,提出了系列創(chuàng)新思想,為我國能源戰(zhàn)略研究和推動能源可持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。現(xiàn)任國家能源專家咨詢委員會副主任,第三屆國家氣候變化專家委員會名譽(yù)主任。獲國家科技進(jìn)步特等獎一項、一等獎一項、二等獎兩項,部委級一、二等獎十多項。2000年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎。
能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ),構(gòu)建一個可持續(xù)發(fā)展的能源體系是長遠(yuǎn)之計,是經(jīng)濟(jì)和環(huán)境共贏的保證,是生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略要素,也是社會發(fā)展進(jìn)步的必然要求,能源轉(zhuǎn)型是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
習(xí)近平總書記2014年提出的關(guān)于“能源革命”的論述意義重大,從戰(zhàn)略高度指明了中國能源發(fā)展的方向。“革命”意味著不是一般的量的變革,更重要的是質(zhì)的轉(zhuǎn)型。“能源革命”的思想也正在指導(dǎo)著我國能源2035年和2050年中長期發(fā)展戰(zhàn)略的制定及可持續(xù)發(fā)展。
新思路:“遠(yuǎn)方來”和“身邊來”相結(jié)合
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中國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個新階段,正從高速增長走向高質(zhì)量發(fā)展,即從一種外延擴(kuò)張型的平面發(fā)展走向更注重質(zhì)量的立體發(fā)展。
近些年來,國家能源主管部門出臺了一系列推動能源轉(zhuǎn)型的政策文件;我國的節(jié)能為世界節(jié)能做出了舉足輕重的貢獻(xiàn);1980年以來,我國的能源強(qiáng)度下降了80%,能效提高了約5倍;我國已提前超額完成2020年的低碳發(fā)展目標(biāo);化石能源潔凈化利用進(jìn)展顯著;非化石能源較快增長、勢頭良好;能源科技不斷涌現(xiàn)創(chuàng)新成果;在復(fù)雜的國際形勢下,能源的國際合作有了新的發(fā)展。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國能源轉(zhuǎn)型成效顯著,已具備了一定的基礎(chǔ),但在能源供應(yīng)、結(jié)構(gòu)格局、環(huán)境影響和管理體制等方面仍面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
長期以來,我國的能源生產(chǎn)和消費格局是:西電東送、西氣東輸、北煤南運(yùn)。中東部地區(qū)是經(jīng)濟(jì)社會相對發(fā)達(dá)的地區(qū),這里人口密度高,人均環(huán)境容量有限,同時也是能源負(fù)荷很重的地區(qū)。然而,中東部地區(qū)化石能源稟賦差、能源消耗強(qiáng)度高、可再生能源發(fā)展不充分,形成了對“西電東送”和“北煤南運(yùn)”的較強(qiáng)依賴性。
新形勢下,該如何推動我國能源轉(zhuǎn)型?中東部能源發(fā)展能不能有一點“革命”的思路?中東部的能源能否把遠(yuǎn)方的和身邊的能源相結(jié)合?概括起來就是——“遠(yuǎn)方來”和“身邊來”相結(jié)合,集中式和分布式相結(jié)合。
中東部能源高比例自給具有可行性
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實現(xiàn)這一構(gòu)想的前提,是中東部的新增電力(能源)可以高比例自給。中東部發(fā)展自己的電源,西部發(fā)展經(jīng)濟(jì)和電力負(fù)荷,以此來緩解我國發(fā)展不平衡、不充分的問題,并以電源的新形態(tài)發(fā)展助推電網(wǎng)的新格局,進(jìn)而逐步改變中東部長期以外來電為主、自發(fā)電用煤基本來自北煤南運(yùn)的局面。
下面從資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性三個方面來簡要論證中東部新增電力(能源)高比例自給可行性。
資源可行性:風(fēng)電方面,在考慮低風(fēng)速區(qū)域資源的潛力下,東部地區(qū)陸上風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量是8.96億千瓦,水深在5-25米范圍內(nèi)海上風(fēng)能資源達(dá)2.11億千瓦,合計11億千瓦;光伏方面,集中式光伏電站可開發(fā)的潛力是3.58億千瓦,分布式光伏裝機(jī)潛力是5.3億千瓦,合計近9億千瓦。
由于東部各省比較發(fā)達(dá)和先進(jìn),應(yīng)是節(jié)能提效的先行區(qū)。核能明確以沿海地區(qū)優(yōu)先發(fā)展,東部是核能發(fā)展優(yōu)先區(qū),也是海上風(fēng)電、海洋能發(fā)展優(yōu)勢區(qū);東部還是天然氣(含非常規(guī))、LNG進(jìn)口接收區(qū);東部地區(qū)工業(yè)發(fā)達(dá),有豐富的工業(yè)余熱可以利用,再加上太陽能、部分水電、生物質(zhì)(含固廢資源化)、地?zé)岬荣Y源,把這些都算起來,東部的資源相當(dāng)豐富,它們?yōu)闁|部能源的高比例自給提供了資源基礎(chǔ)。至于這個“高比例”具體能達(dá)到多高,則要根據(jù)各地的實際情況做出定量的規(guī)劃。而目前東部地區(qū)可再生能源的已開發(fā)利用量僅占可開發(fā)資源量的百分之幾,還不到1/10。
國際比較研究也能說明問題:德國計劃到2025年電力45%來自于可再生能源,2035年要提到55%到60%。目前德國每平方公里風(fēng)電裝機(jī)容量約為156千瓦,每平方公里光伏裝機(jī)容量約為120千瓦,而中國東部14個省的平均值只有這兩個數(shù)據(jù)的11%。因此,中國相比德國現(xiàn)在的水平還有將近10倍的提高空間,而德國現(xiàn)在的水平還在進(jìn)一步提高。美國太陽能供電自發(fā)電已經(jīng)達(dá)到1000萬戶,美國有3億人口,大概就是現(xiàn)在美國1億個家庭中有1000萬個家庭做到了自發(fā)電,這樣的規(guī)模對我們還是很有啟發(fā)的。
技術(shù)可行性:風(fēng)電和光伏等可再生能源技術(shù)可行性已經(jīng)基本解決,這些年發(fā)展相當(dāng)快,技術(shù)也在不斷進(jìn)步。風(fēng)電和光伏都需要儲能的配合,隨著材料與技術(shù)的不斷創(chuàng)新進(jìn)步,儲能技術(shù)進(jìn)步也很快,可能會有顛覆性的突破,化學(xué)儲能成本下降很快,已經(jīng)接近抽水蓄能的價格水平;火電在東部繼續(xù)發(fā)揮供電作用的同時,其調(diào)峰技術(shù)也在不斷進(jìn)步。
另外,東部地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)、智能化、大數(shù)據(jù)與云計算等技術(shù)迅速發(fā)展,以及“虛擬電廠”的興起和發(fā)展,節(jié)能、提效技術(shù)也有很好的基礎(chǔ)。這些都為東部地區(qū)發(fā)展可再生能源提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
東部的電力格局是否能考慮將集中式的智能電網(wǎng)和分布式的微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來?二者可雙向互動,后者也可以獨立運(yùn)行。分布式可以使東部既是電力的消費者,也是電力的生產(chǎn)者,促使東部從能源“消費者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”。
經(jīng)濟(jì)可行性:高成本曾是制約可再生能源發(fā)展的因素之一,但是近年來成本在不斷下降。從1980年到2013年,風(fēng)電成本下降了90%,到2020年將與煤電相當(dāng);光伏發(fā)電成本也在快速下降。國際數(shù)據(jù)顯示,從2010年到2017年,光伏發(fā)電成本從0.36美元/千瓦時降到了0.1美元/千瓦時,下降幅度達(dá)到了73%,且還將進(jìn)一步下降,在我國也是這樣的情況。
囯際可再生能源署(IRENA)研究表明,與化石燃料發(fā)電相比,生物質(zhì)發(fā)電、水力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和陸上風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在都能提供具有競爭力的電力。有關(guān)專家組的研究表明:東部1千瓦時的自發(fā)電成本,低于特高壓西電東送1千瓦時的電力成本。
通過以上對資源開發(fā)潛力、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性以及國內(nèi)外的經(jīng)驗分析可以看出,我國中東部地區(qū)完全有可能做到能源較高比例自給。隨著中東部電源的發(fā)展,對“西電東送”和“北煤南運(yùn)”的壓力會減少,西電東送的增量有可能會出現(xiàn)一個拐點,這一點是非常重要的能源轉(zhuǎn)型的標(biāo)志。
至于拐點出現(xiàn)的具體時間,取決于國家規(guī)劃和政策引導(dǎo)等因素。所以說,能源轉(zhuǎn)型不僅是調(diào)整能源結(jié)構(gòu),空間的結(jié)構(gòu)和格局也會有重要的變化。
事關(guān)中國能源革命的成敗
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中東部能源發(fā)展戰(zhàn)略是中國能源生產(chǎn)和消費革命的重要部分,中東部地區(qū)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化,事關(guān)中國能源革命的成敗。中東部地區(qū)能源要從現(xiàn)在的“外供為主、煤電為主”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤案弑壤越o、多元并舉”,把西電東送這種“遠(yuǎn)方來”模式和自發(fā)自用這種“身邊來”模式相結(jié)合。
上述中東部能源發(fā)展的新思路符合電力轉(zhuǎn)型和能源革命的方向,有利于電力更平衡、充分地發(fā)展,有利于電力系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)性、安全性和靈活性,同時也符合綠色、低碳、高效、智慧這一方向和趨勢,體現(xiàn)從“政府辦電、大企業(yè)辦電”向“政府+大企業(yè)+人民辦電”的轉(zhuǎn)變,有利于社會進(jìn)步。這個新思路對中國能源的供需安全和能源的環(huán)境安全,具有重要意義。
實現(xiàn)上述能源格局的轉(zhuǎn)型,是我國“能源革命”的重要戰(zhàn)略舉措,是一項低碳、美麗而艱巨的事業(yè),需要轉(zhuǎn)變觀念、轉(zhuǎn)變習(xí)慣、下定決心、確定戰(zhàn)略,認(rèn)真規(guī)劃全國和中東部地區(qū)的電力和能源(包括源、網(wǎng)、荷、儲、管、服),堅持付出巨大努力。
能源轉(zhuǎn)型具有長期性、艱巨性,但方向是清晰的,趨勢是明確的。希望我國中東部帶頭確立能源高比例自給的觀念,堅持“遠(yuǎn)方來”和“身邊來”相結(jié)合并強(qiáng)化后者,在行動上為全國能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出示范。
本文由中國工程物理研究院崔磊磊執(zhí)筆整理(略有刪減)
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