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    杜祥琬:推動能源轉型,需在六大觀念上創(chuàng)新

    發(fā)布時間:2020-4-23 15:25:16    點擊:
    [ 導讀 ]:改革開放40年來,我國能源的發(fā)展成就舉世矚目。目前,國家進入高質量發(fā)展階段,我國能源也面臨著歷史性的轉型和創(chuàng)新。創(chuàng)新始于思維改變,進步首先來自觀念轉換。以下6個方面能源觀的創(chuàng)新正在推動中國的能源轉型。此文章在中國節(jié)能網轉載                              惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
    改革開放40年來,我國能源的發(fā)展成就舉世矚目。目前,國家進入高質量發(fā)展階段,我國能源也面臨著歷史性的轉型和創(chuàng)新。創(chuàng)新始于思維改變,進步首先來自觀念轉換。以下6個方面能源觀的創(chuàng)新正在推動中國的能源轉型。

    杜祥琬:推動能源轉型,需在六大觀念上創(chuàng)新

    一、“能源革命”的提出引領能源新戰(zhàn)略
    此文章在中國節(jié)能網轉載                              惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
    2014年,習近平總書記提出了“能源革命”的思想。這意味著,我國能源的發(fā)展必須有質的變革、質的轉型,需要革命性的新戰(zhàn)略。“四個革命”中,能源消費革命意味著由粗放、低效走向節(jié)約、高效;能源供給革命意味著由黑色、高碳走向綠色、低碳;能源技術革命是消費革命和供給革命的支撐;能源體制革命則是成功的保障。“能源革命”的思想是在總結國內外發(fā)展經驗的基礎上提出的,是我國高質量發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的內在需求。

    以能源消費革命為例,我國在發(fā)展初期,注重能源發(fā)展的量,并未強調能效問題。改革開放至本世紀初,我國能源消費彈性系數(shù)在0.4~0.6區(qū)間波動。2000年后,隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程,一次能源消費曾呈現(xiàn)不尋常的高速增長態(tài)勢,特別是2003年、2004年能源消費彈性系數(shù)超過1.5。
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    近年來,以能源強度、碳強度列入考核指標為標志,從消費端將能源效能列入國家五年計劃指標和地方考核指標。近十年,我國能源消費彈性系數(shù)逐步下降。“十一五”期間,能源消費彈性系數(shù)年平均為0.57,“十二五”時期,能源消費彈性系數(shù)年平均為0.43。這是明顯進步。但至今,我國的能源強度仍是世界平均水平的1.5倍,比世界先進水平相差更多,節(jié)能潛力巨大。節(jié)能提效是中國能源戰(zhàn)略之首。我國的“能源革命”任重道遠。
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    二、能源安全觀的再思考

    1. 能源供需安全觀

    長期以來,我們理解的能源安全就是供需安全,即供應跟不上需求,就是不安全。以至造成了以粗放的供給滿足增長過快需求的局面。隨著對經濟發(fā)展方式理解的加深,我們對能源供需安全的理解有了更多新的思考:能源需求也有不合理的需求,如各種形式的能源浪費,比比皆是,由此提出了“抑制不合理需求”。同時,供給側也要改變粗放供給,以高質量的科學供給滿足需求,因此,新的能源供需安全觀應表述為:“以科學供給滿足合理需求”。

    說到能源的供需安全,人們首先會想到煤、油、氣,這是很自然的,目前仍然是現(xiàn)實的問題,特別是我國油、氣的對外依存度高,其供應安全是需要高度重視的問題。現(xiàn)在,我國能源進入了多元發(fā)展階段,需要做好煤炭的科學開采和利用、穩(wěn)油增氣,加強勘探、增加儲備、發(fā)展國際合作。也要做好化石能源與非化石能源的協(xié)調互補。
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    值得強調的是,可再生能源是本國可以掌控的、不受國際地緣政治變化影響的能源。隨著非化石能源比例的增大,它對能源供給安全和能源獨立將起到舉足輕重的作用。

    2. 能源環(huán)境安全觀
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    能源安全已不僅限于供需安全了。

    20世紀60年代以來,世界范圍內的環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題日益嚴重。生態(tài)環(huán)境安全和能源結構密不可分,中國已經把能源引起的生態(tài)環(huán)境不安全列入能源安全觀。

    2013年1月,4次霧霾過程籠罩中國30個省(區(qū)、市),大氣環(huán)境的惡化影響百姓基本生活條件,已經成為不能再忍受的環(huán)境問題。大氣環(huán)境污染與以煤炭為主的能源結構和粗放的能源消費方式有直接關系。
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    2013年9月10日,國務院印發(fā)《大氣污染防治行動計劃》,要求加快調整能源結構,增加清潔能源供應。2015—2016年,《中華人民共和國大氣污染防治法》《水污染防治行動計劃》《土壤污染防治行動計劃》相繼出臺,對能源領域污染物排放提出更加嚴格要求。將煤炭的清潔高效利用視作國家戰(zhàn)略,大力發(fā)展新能源及可再生能源,環(huán)境可持續(xù)發(fā)展要靠能源革命來保障。能源的環(huán)境安全觀已成為能源安全觀的重要組成部分。

    3. 能源氣候安全觀
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    由于人類活動的加強,環(huán)境容量問題已經延伸到氣候容量,氣候變化對化石能源活動的約束性明顯加大。全球既面臨人類活動造成的氣候變化的強度和規(guī)模激增,又面臨氣候變暖造成的氣候容量空間的明顯萎縮。

    目前全球許多地區(qū)氣候容量空間正在趨于飽和,有些地區(qū)還出現(xiàn)了超載,氣候風險總體正在不斷升高。《中國國家自主貢獻》在充分考慮了我國的發(fā)展階段和實際能力后提出,將于2030年左右使碳排放達到峰值并爭取早日實現(xiàn)。實現(xiàn)這一目標首先是我國自身可持續(xù)發(fā)展的需要。

    氣候變化主要原因在于化石能源燃燒排放溫室氣體。為了應對氣候變化,中國必須進行碳約束下能源安全管理。2018年,我國單位國內生產總值二氧化碳排放較2005年降低45.8%,提前達到2020年的目標。我國非化石能源消費占一次能源消費比重從2010年的9.4%,提高至2018年的14.3%。

    盡管如此,必須注意到,從2006年以來,我國已是全球排放二氧化碳最多的國家,節(jié)能減排、改變能源偏煤尚需作出艱巨努力。重要的是,應對氣候變化推動能源的低碳轉型,不僅助推新能源的發(fā)展,而且能推動新型的經濟增長,促進經濟和環(huán)境的雙贏。

    以國際視野和長遠戰(zhàn)略眼光審視我國的能源安全,需要看到能源科技蓬勃發(fā)展,技術正在取代資源成為能源安全的保障,必須立足于增強能源現(xiàn)代化的核心競爭力,占領未來能源科技的戰(zhàn)略制高點,靠能源科技創(chuàng)新保證能源安全。

    三、能源資源觀向非化石能源開拓

    在傳統(tǒng)觀念中,能源資源是指煤、油、氣、水。2007年中國工程院開展中國可再生能源研究。當時能源界認可水電,但對非水可再生能源普遍的認定是“微不足道”。經過研究后,中國工程院2009年提出,“舉足輕重”將代替“微不足道”,并認為非化石能源可以讓我們擁有未來。
    此文章在中國節(jié)能網轉載                              惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
    說起中國的能源資源稟賦,只說“富煤、缺油、少氣”,已經跟不上發(fā)展了。豐富的可再生能源資源,是中國重要的能源資源稟賦。

    進一步拓寬到非化石能源,則應包括核能和可再生能源。2019年,在我國電力裝機中,非化石電力裝機占41%,在發(fā)電量中,非化石電力已占32.6%。2019年,我國風電裝機達2.1億千瓦,光伏裝機也達到2.04億千瓦,都不到技術可開發(fā)資源量的十分之一。

    高成本曾經是非水可再生能源的障礙,近二十年來,光伏和風電的成本已下降了幾十倍。另一方面,儲能技術也在快速發(fā)展,從物理儲能(抽水蓄能、壓縮空氣儲能),到多種類型電池的化學儲能。獲益于材料科學的進步,化學儲能技術進步迅速而且持續(xù)降價。儲能技術不僅可以解決太陽能、風能的間歇性,還能推動新能源汽車及小區(qū)微網發(fā)展,因而儲能被賦予多重意義。此文章在中國節(jié)能網轉載                              惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈

    與此同時,中國目前核電技術與世界先進水平保持同步,成熟的三代技術、四代核電技術、模塊化小型堆、先進核燃料與循環(huán)技術在穩(wěn)步發(fā)展,受控聚變技術(人造太陽)正在取得進展。未來,地面上的核聚變(輕核聚變)和太陽內的核聚變(太陽能)很可能會成為人類長期可以依靠的能源。

    由于對能源資源稟賦認識的局限性,一些能源負荷很重的地區(qū),長期以來認為自己“負荷重、資源缺”,卻沒有認識到自己身邊就有豐富的可再生能源資源可以開發(fā),形成了對外來電、外來煤的依賴。這是一個影響能源政策和能源戰(zhàn)略的實際問題。

    重新認識我國的能源資源稟賦,是正確認識本國國情的要素。對于確保國家長遠的能源安全、引導能源轉型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。

    四、能源轉型既有能源自身結構的優(yōu)化又有空間格局的轉型

    世界能源低碳化進程進一步加快,天然氣(含非常規(guī)天然氣)和非化石能源成為世界能源增長的主要方向。

    能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃明確建設清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系。在各方努力下,煤炭在我國一次能源消費總量中所占比例逐年下降,從1990年的76.2%,下降至2019年的57.7%,與此同時,我國非化石能源發(fā)電量占比不斷提高,1978年我國非化石能源發(fā)電量即水電發(fā)電量比重為17.4%,2019年我國非化石能源發(fā)電量占總發(fā)電量的32.6%。國家發(fā)布的《能源生產和消費革命戰(zhàn)略(2016—2030)》提出,到2050年非化石能源在一次能源中占比將達到50%,煤炭在一次能源中占比將降至30%以下。
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    黨的十九大提出我國發(fā)展不平衡不充分,也體現(xiàn)在我國能源空間格局上。中國的東部是用能大戶,西部是產能大戶。通過西部發(fā)展經濟來提升消納能力,東部增加產能的能力,可緩解發(fā)展的不平衡、不充分。東部地區(qū)可以將“遠方來(如西電東送)”的能源與“身邊來”的能源相結合,高度重視發(fā)展和調動身邊的能源。

    我國中東部地區(qū)技術可開發(fā)的海上和陸上風能資源量有11億千瓦,集中加分布式太陽能可開發(fā)量有9億千瓦。而中東部已經開發(fā)的占比不到技術可開發(fā)量的10%。倘若中東部省份把身邊能源調動起來,結合遠方來的能源,不僅使發(fā)展更平衡和充分,而且自控水平和安全性更高。

    經濟性方面,經過天津大學和華北電力大學研究組測算,與西部發(fā)運送電的每度電成本相比較東部自發(fā)電更便宜。再考慮到生物質能、地熱、水電、核電和天然氣,東部能源高比例自給是完全可能的。考慮到東部的儲能、節(jié)能技術和信息化技術較為先進,煤電在提供電力的同時,以靈活性改造起到調峰作用。我國東部由能源“消費者”變成能源的“產消者”不僅是必要的,也是可能的。
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    能源結構優(yōu)化和能源空間格局轉型相互促進,將增強我國能源的獨立性和韌性,促進經濟與環(huán)境的雙贏。

    五、集中式與分布式結合將改變能源系統(tǒng)的模式

    過去長期習慣集中式概念。近些年,發(fā)展光伏、天然氣、風電、生物質能、地熱能等分布式能源,已經成為我國應對氣候變化、保障能源安全的重要內容,分布式的重要性日益受到人們重視。

    分布式能源是能源發(fā)展的重要方向,分布式能源的技術進步和應用推廣將極大改變傳統(tǒng)的能源生產和消費方式、消費模式。這不僅是能源、電力的重大變化,而且有助于城鄉(xiāng)一體化能源轉型。低碳能源網絡(太陽能、風能、生物質能、地熱、天然氣),不論是農村還是城市,都可以由集中式的大電網和分散的微網進行互動。

    微網可以通過大數(shù)據(jù)等信息化手段,把星羅棋布的自發(fā)電小產能和儲能進行管理,虛擬電廠(VPP)的概念應運而生。未來,一系列低碳能源網絡概念和大電網、大能源基地結合起來,配電網中的分散發(fā)電和有源負荷將呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢,更多電力用戶將由單一的消費者(consumer)轉變?yōu)槟茉瓷a型消費者,即產消者(Prosumer),寓電于民可培育大面積產消者。

    產消者依托互聯(lián)網和現(xiàn)代信息通訊技術,把分布式電源、儲能、負荷等分散在電網的各類資源聚合,進行協(xié)同化運行控制和市場交易,對電網提供輔助服務。另外,走向現(xiàn)代化和美麗中國所面臨的垃圾圍城、垃圾圍村難題,可以通過固廢資源化利用解決。垃圾、固體廢棄物,通過分布式利用,如堆肥、沼氣、焚燒發(fā)電等進行能源化利用,成為可再生能源之一。如果我國有了高比例的產消者,中國能源的局面將會發(fā)生革命性的變化。
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    六、能源與信息技術的結合改變能源業(yè)態(tài)

    近年來,移動互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網等數(shù)字信息技術得到迅猛發(fā)展,全球經濟社會正在形成新的發(fā)展圖景,數(shù)字經濟作為新生業(yè)態(tài)正在成為經濟社會發(fā)展的新動力,世界各國和企業(yè)紛紛開啟數(shù)字化轉型。

    在此浪潮下,“大云物智移”等數(shù)字化技術日益融入能源產業(yè),重塑能源業(yè)態(tài)。能源、電力、互聯(lián)網技術相結合,構成能源物聯(lián)網(IoT),實現(xiàn)橫向多能互補、電熱協(xié)同,縱向源、網、荷、儲、用協(xié)調優(yōu)化,具有全面互聯(lián)、全面感知、全面智能、全面協(xié)調特征的新型能源生態(tài)體系(智慧能源)。

    人工智能AI技術與能源領域也在結合。這個結合就是一個多能能源服務業(yè),提高能效和高質量個性化服務是其特征。能源業(yè)要成為能源業(yè)+能源服務業(yè),不僅提供能源,還有服務,而且服務的功能會越來越強,這是需求側推動的供給側能源革命。
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    能源轉型是產業(yè)革命的一部分。能源轉型具有長期性、艱巨性,但方向是清晰的,需要立足現(xiàn)實,放眼未來。上述六個方面能源觀的創(chuàng)新將引領能源革命,共同成就能源的新常態(tài)、高質量、新體系。此文章在中國節(jié)能網轉載                              惠州革普絲科技節(jié)能公司料斗節(jié)能發(fā)熱器、炮筒節(jié)能加熱圈
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