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化石能源需高效、洁净化利用
由于化石能源不会很快枯竭,今后几十年,煤炭和石油在一次能源机构中的占比会逐步下降,仍将是主导能源之一。因此,中国需要有“天花板”的概念,节能优先、控制总量。
杜祥琬认为,“中国富煤”的认识需要重新审视。他指出,相对缺油少气而言,说富煤有一定的道理,但相对世界均值并不富煤,中国人均探明可采储量是世界均值的67%,储采比中国为35,而世界为118。因此杜祥琬认为:“用煤也得悠着点,控量、高效、洁净、低碳、控制不合理需求。”
煤炭总量控制煤炭消耗总量五年内见顶,煤炭消耗中,增加发电比例,气、电和余热的利用,替代没有用来发电的煤炭使用。只有污染物和温室气体都减下来,才能叫“低排放”。在煤炭的勘采、洗选、加工、运送和终端利用的各个环节中,有一系列的提高能效、较少污染的技术,燃煤电厂的节煤减排尚有明显潜力,低碳有待创新突破。
终端能源中煤改电或气,汽车的油改电也是有益的方向,有关的技术、标准、监管都很重要。杜祥琬评价这方面的进步可使高碳能源可低碳利用,是重要的能源变革。
当前,包括页岩气、煤层气、致密气、天然气水合物在内的非常规天然气都是相对洁净的化石能源,对缓解环境污染和应对气候变化会做出贡献。杜祥琬认为要努力提高天然气(含非常规天然气)在一次能源结构中的占比,但他同时指出,也需要清醒的认识到,中国的页岩气虽然储量不少,但因埋藏深、缺水和天然气管道的制约,我国开发页岩气的开采成本会比较高,收支比偏低。因此,要因地制宜科学发展。
因此,在今后的几十年间,天然气将作为低碳能源支柱和重要的过渡性替代资源。但仅靠天然气不可能完成对煤炭的高比例替代,所以在中国“页岩气革命”或“页岩气时代”的口号并不恰当。
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。
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