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非化石能源逐步成支柱
作为低碳能源“三匹马”,可再生能源、核能、天然气(含非常规),杜祥琬认为三者并不是互相排斥的关系,而是互相补充,这有这样才有可能较早的实现对煤炭的高比例替代。
在可再生能源中,比较成熟的水电尚有一定的发展潜力,在一次能源结构中的贡献可达近10%。非水可在生能源,包括太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等,在我国和全球资源足够丰富,技术上没有原理性的障碍,近年来发展较快。
对于如何提高间歇性风能和太阳能并网率,杜祥琬表示要规模化、多地域的发展风、光能源,增强相互间的互补和平滑作用,使其发电出力的行为显现较为平缓的特性,有可能利于提高并网率。同时,要加强可再生能源、储能技术(包括物理储能和化学储能)、电网技术与互联网技术、信息技术的融合起来,提高电网的智能化程度,加强对电源侧和需求侧的智能管理,提高电力系统对可再生能源的消纳能力。此外,还要发展分布式用能技术、资源循环利用技术、垃圾分类资源化利用技术、微网技术和不并网用电、峰电的直接利用(如用于海水淡化、制氢等)。
核能是未来的可持续发展的能源。日本和事故后,核电发展受到一定影响,但各主要核电国家通过认真分析,都确定了继续发展核电的方针,全球核电发展格局基本稳定。杜祥琬认为原因首先是对核事故进行科学的分析、总结、吸取经验教训,核电安全的技术水平和管理水平进一步提高,弃核的做法并不理智;其次,核电作为洁净、低碳、稳定、高能量密度能源,其基本优点并未改变;此外,人类对低碳能源的客观需求,需要输出稳定的核电与间歇式的可再生能源相结合,是核电发展的动力。
目前,我国已运行核电机组21台,装机容量1902万千瓦,年发电量仅占全国发电总量的约2%,在建核电机组27台,装机容量2953万千瓦。因此,“安全、稳步、规模发展核电”是我国的理性选择。从目前的核裂变电站到未来的受控核聚变电站,是一个必然的科学发展方向和历史过程,在未来的绿色地球上,核能将成为一个可持续发展的能源支柱。
未来必将倚重非化石能源,中国工程院建议:在我国一次能源结构中,非化石能源2020年将占到15%,2030年应能超过20%。几十年后,非化石能源占比将超过化石能源,可视为能源革命的一个标志。
低碳电力拥有未来
杜祥琬表示,电力发展水平要用发电量来衡量,装机容量的多少与电源结构有关,最终需要是电量,用发电量指标来衡量才是科学的。
电力在终端能源中的比例要提高,直燃煤和直燃油的使用尽量用电能替代。因此,应调整电力结构,使非化石发电达到高比例,人类未来必须依靠可再生能源,这是世界发展的共同趋势,也是我国拥有未来的战略选择。
同样发达水平,低能耗才是先进指标,说明能效高,说明国家倡导节能。杜祥琬进一步分析时表示,能源电力的消耗,不是越多越好:如果以欧洲、日本国家为参照,我国还有不到1倍的人均发电量增长空间,而从欧洲、日本等国的发展经验来看,等到一定发达程度后,经济继续发展,但人均能耗、电耗不再提高且基本稳定,甚至还能下降,得益于产业结构调整和能效提高。
杜祥琬认为,要倡导比较高效、节能、低碳的生产和生活方式,或者社会发展方式。
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