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院士专家把脉中国能源发展之路

2020年11月17日 10:32  |  作者:李元丽  |  来源:人民政协网
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11月10日,以“低碳转型、智能发展、多元融合”为主题的2020年中国能源研究会年会在北京召开。围绕碳中和目标如何实现、能源如何转型、各类能源的未来发展路径等议题,与会专家进行了深入研讨。

如何实现碳中和目标?

自从9月22日举行的第75届联合国大会一般性辩论上,中国提出争取在2060年前实现“碳中和”目标,碳中和就成为能源领域的热点议题。

中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬表示,中国提出碳中和目标具有重大战略意义,意味着中国能源的低碳转型将迈出更加积极、坚实有力的步伐。

他指出,“碳中和”有两个公式,一为碳排放,即能源消耗乘以化石能源的占比再乘以单位化石能源排放;二为碳汇,包括碳吸收及CCUS(碳捕获、利用与封存)碳移除。若两项基本相等,即为碳中和。从行业来看碳排放源,电力行业占41%,主要是火电;交通行业占28%,主要来自油品;建筑和工业约占31%,主要是钢铁、水泥、玻璃、化工等高耗能产业。由此可以得出“碳中和三要素”,即降能耗提能效、替代、移除。

如何实现碳中和目标?中国工程院院士、清华大学教授、中国制冷学会理事长江亿表示,主要依靠水电、风电、光电、核电和生物质能源;化石能源(煤、油、气)的需求量应尽可能最小,以降低对CCS(二氧化碳捕获和封存的技术)或CCUS的压力;实现全面电力化,尽可能减少消费端对一次能源的依赖。

在华为全球能源行业首席数字化转型官夏文波看来,数字化赋能中国能源高质量发展,可助力“碳中和”目标提前实现。

能源转型怎么转?

“当前,我国进入高质量发展阶段,能源也面临着历史性的转型和创新。”杜祥琬表示。

“2014年6月提出的‘四个革命、一个合作’能源安全新战略为我国未来能源发展指明了前进方向。今年9月22日我国向全世界宣告了新时代中国能源发展的目标———努力争取2060年前实现碳中和。”国家发改委能源研究所所长王仲颖认为,方向明确了,目标确定了,今后就是路径问题。

对于能源转型路径,多位院士均发表了各自的见解。在杜祥琬看来,中国的能源转型,既包括能源结构的转型(优化、低碳),也包括空间格局的优化(较平衡、充分),两个相耦合,共同推动中国能源转型、中国经济环境的双赢。

江亿认为,节能、减少需求是未来实现低碳能源转型的重要基础,先从需求侧做起。他建议工业领域要改变产品结构和工艺流程,提高用能效率;建筑领域要实现中国特色的建筑节能,中国建筑未来应保持在700至750亿平方米,年能耗在3.5万亿kWh(千瓦时)+40亿GJ(吉焦,即10的9次方焦耳)热量;交通领域要加快电气化,未来耗电2万亿kWh及1亿吨油耗。

王仲颖则强调,沿着发达国家走过的“从煤炭转到石油、天然气,再向可再生能源转型”之路老路新走,此路不通。若按这条路走,那么到2050年,我国二氧化碳排放量仍然是100亿吨,届时能源结构仍是煤炭、油气、非化石能源“三分天下”,因此,我们必须走一条创新之路,直接进入清洁能源、可再生能源的时代。

各类能源何去何从?

在提出了“碳中和”目标之后,“十四五”规划对于能源行业意义就变得异常重大。杜祥琬认为,“十四五”时期要走上高质量发展新征程,为十九大提出的2035、2050两个伟大目标找准方向,走出能源革命的正确道路;为2030年前实现碳排放达峰做好铺垫,为2060年前实现碳中和明确路径。因此,建议“十四五”期间,“经济要争取5%左右的中高速增长,能源要以较低的能源弹性系数(≤0.4)满足每年约2%的能源增速,能源增量主要由非化石能源提供。”

就煤炭发展而言,中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法指出,煤炭是我国主体能源和国家能源安全的压舱石,在未来相当长时期内,煤炭难以被大规模替代,预计2030年和2050年,煤炭占我国一次能源消费比重50%、40%以上,新时期煤炭工业实现高质量发展成为行业面临的核心问题。

在王国法看来,煤炭资源型地区转型不是去煤化,而应是生产和利用方式转型,以煤炭工业第四次重大技术革命(煤矿智能化)为契机,向数字化、智能化新产业和新业态转型。煤炭开采是一个需要高科技支撑的产业,煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心技术支撑,这已逐渐成为行业共识。

就油气而言,中国科学院院士邹才能表示,中国已进入非常规油气发展新阶段,地质资源禀赋和常规油气勘探程度,决定了非常规资源成为我国未来油气增储上产主体。对于我国油气发展的新格局,邹才能用“稳油增气、油气跨界、智慧油气”来形容。在稳油增气方面,“一老两深一非”是未来油气发展的重要领域和方向,即老油田、陆地深层和海洋深水、非常规油气;在油气跨界方面,有三个跨界融合,分别是风光热与油气工业融合、油气工业与氢工业融合、油气与新材料储能融合;在智慧油气方面,建设数字化、自动化、协同化、智能化“四化”智慧油田。

对于能源安全新路径,邹才能提出了三点建议,一是要加快石油储备,二是要加快气库建设,三是要谋划能源独立。他认为,中国可谋划“能源独立”战略,大力实施“洁煤、稳油、增气、强新”,第一步(2021-2035年),天然气+新能源消费占比40%,第二步(2036-2050年),天然气+新能源消费占比升至50%以上。

就新能源而言,中国工程院院士、国家电网有限公司副总工程师郭剑波表示,根据预测,2030年全国新能源总发电量占比将达20%,2050年高达48%,未来高比例新能源电量的电力系统将从局部地区逐渐向全国扩展。高比例新能源电量场景需要数倍于负荷的新能源装机容量。由于新能源资源的波动性和随机性、发电设备的低抗扰性和弱支撑性,高比例新能源系统将面临高效消纳、安全运行和机制体制三大挑战。

“未来高比例新能源电力系统可能会有两种演化方式,以同步旋转设备为主导的运行方式,改造新能源电站使其具有同步发电机的特性;以电力电子装置为主导的运行方式,改造传统发电站使其具有逆变器特性,此种方式下,系统的稳定性、分析理论和方法等都将不同于传统电网。”郭剑波给出了自己的思考。

编辑:秦云

关键词:中国 能源发展


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