杜祥琬：低碳电力拥有未来

    向低碳、绿色、可持续转型客观上是一场国际竞赛，我们需要以战略眼光和国际视野，积极面对和参与这场竞赛，切实加强基础性和应用性研究，抓住历史机遇，争占能源新科技的战略制高点。在这场竞赛中不落伍，并争取走在前头，这是建设创新型国家，实现中国民族伟大振兴的必要条件。

　　未来中国乃至全球的可持续发展，都需要实现由工业文明向生态文明转变。其中，发展方式转变的基础是新的能源革命，即能源生产革命和能源消费革命，即由黑色、高碳向绿色、低碳转，由粗放、低效走向节约、高效。国家气候变化专家委员会主任、原工程院副院长杜祥琬在近日举办的中国清洁电力峰会上提出，中国绿色、低碳能源战略的三个支柱，是节能优先，煤炭和石油的高效、清洁化利用，发展非化石能源(包括可再生能源与核能)改善能源结构。

　　但是，高碳与污染有强相关性，清洁电力在我国被一般地理解为“低污染排放”，认为污染排放和温室气体排放是两个截然不同的概念。但是，在中国能源具体情况下，污染排放和温室气体排放基本同根同源，环境后果已经踩到红线，粗放发展难以为继，向低碳转型已是时不我待。

　　“新型城镇化”能否“低碳”，是我国面临的“大考”。

　　我国发展的高碳特征

　　中国单位GDP的能耗比世界平均值高出近一倍，杜祥琬给出的数据显示，2013年中国GDP是全球总量的12.3%，却消耗了全球21.5%的能源。目前，我国每年人均二氧化碳排放量已达6吨，逼近欧洲、日本的水平，且呈现持续增长态势，在一些发达地区则大于10吨，已经触及欧洲、日本等发达国家处在发展峰值时的排放量，但这一数字在我国增长较快地区不仅已经达到且在增长。

　　究其原因是高耗能产业发展的太大、太快，形成了过剩产能，加之诸多浪费、不合理需求以及煤为主的能源结构。中国每年消耗的煤炭占全球的50.4%，在我国的东部地区每年就要消耗全球煤炭的40%，东部地区单位国土面积上消耗的煤炭即“煤耗空间密度”是全球平均值的12倍。而煤炭消耗中，高达一半是直接燃烧(非发电)的，这是最污染的利用方式，杜祥琬分析认为。

　　据悉，2013年我国共耗煤39亿吨，其中发电18.3亿吨，直接燃烧的超过20亿吨。“油耗空间密度”已是全球平均值的3倍；我国东部“碳排放的空间密度”是全球平均值的6倍，我国目前每千人汽车拥有数虽不及美国的1/5，但中国东部的“汽车空间密度”已超过了美国。

　　杜祥琬表示，东部人口密度是全球均值的5倍，考虑到我国的能耗和能源状况，东部的环境负荷已比世界均值高出5倍以上。因此我国最基本的国情是：环境容量显著小于世界平均值，我国发展的高碳特征已十分显著。

　　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。

　　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。