中華石化網訊 近日,國務院召開常務會議,部署了大氣污染防治十條措施,其中提出要加快調整能源結構,加大天然氣、煤制甲烷等清潔能源供應,并大力培育新能源產業。
“環境保護比能源單純獲取更重要,能源轉型比經濟結構調整更迫切。”國家發改委能源研究所副所長王仲穎對本報記者表示,能源與環境能否和諧發展,這將關系到“美麗中國”的實現。
在王仲穎看來,化石能源,受其轉化方式和燃燒的利用形式的影響,大部分能量以粉塵,甚至有害的固體、液體、氣體,以及溫室氣體的形式排放掉了。
王仲穎建議,霧霾治理需要政府下決心控制和減少化石能源消費總量,加快發展可再生能源和相應配套基礎設施的步伐。
化石能源末路
全世界未來104億噸的排放空間中,中國如占100億噸。這意味著什么?
《21世紀》:改善空氣質量,必須改善能源結構。目前,我國能源結構對空氣質量有哪些影響?
王仲穎:根據國家能源局的統計,2012年,我國一次能源消費總量為36.2億噸標準煤,其中煤炭、石油、非化石能源、天然氣分別占66.2%、18.8%、9.6%、5.4%。66.2%的煤炭比例34.3億噸煤炭,意味著占全球陸地面積6%的我國消費了全球一年50%的煤炭產量,這種以煤炭為主的高比例化石能源結構在世界上絕無僅有。
其造成的環境影響十分嚴重。根據中科院專項研究“大氣灰霾追因與控制”專家組最新研究成果,北京1月份的5次強霾污染的主要來源還是燃煤和汽車尾氣。
實際上,我國能源結構不僅加大影響了空氣質量,還帶來了巨大的溫室氣體減排壓力。
《21世紀》:我國的能源結構,帶來的溫室氣體減排壓力到底有多大?
王仲穎:聯合國框架下的政府間氣候變化專業委員會(以下簡稱IPCC),曾經提出了一個需要地球人共同努力的目標:為了保護我們的家園不被海水淹沒,到2050年,同1990年相比,地球的溫度上升不能超過2攝氏度。這是一個艱巨的任務,IPCC的科學家們對“2攝氏度”還有一種解釋,即2050年全球CO2的排放量要比1990年減少一半。這是一個什么概念:1990年全球因能源活動引起的CO2排放量為208億噸,2012年已超過300億噸,到2050年,全球的CO2排放空間為104億噸。
我們作為世界第一能源消費大國,溫室氣體減排的壓力非常大。2012年的CO2排放量已超過80億噸,在過去的10年中,我國一次能源消費增長速度基本與GDP同速。我們做一個假設,以2010年的一次能源消費量為基數,到2050年,在未來的40年內,我們假設一個最低標準的能源消費年均增速為1.5%,即使我們的經濟結構再優化,我們的經濟實力2050年要達到中等發達國家的水平,這意味著到2050年,如果我們一次能源消費量的30%來清潔能源,70%來自化石能源并且以煤為主,屆時中國的CO2排放量要超過100億噸。想想看,在全世界未來104億噸的排放空間中,中國就占了100億噸。這意味著什么?
清潔能源的兩路徑抉擇
采取所謂的清潔生產方式回收這86%的污染,其代價將是巨大的。
《21世紀》:就改善能源結構而言,有兩條路可以走,一條是促使化石能源的清潔化,另一條是積極發展非化石能源。您如何看待這兩條路的關系?
王仲穎:美國享有國際聲譽的社會思想家、能源經濟專家,里夫金先生在其新著《第三次工業革命》中提到,美國著名的經濟分析專家萊特納工作組建立了一個工作模型,對美國1900-1980年間的能源效率的變化進行跟蹤分析,用熱動態效率計算方法,全社會作為一個系統,結果表明,能源效率持續穩定增長,從2.5%增至12.3%,1980年之后到現在基本穩定在14%左右,也就是說,從1980年到今天,過去三十多年的商品生產和服務提供過程中,美國所使用的能源的86%都被浪費了。同時,據統計,2010年美國空氣和水污染以及非再生資源消耗的成本大約是4.5萬億美元,占當年GDP的34%,1950年這一比例只有17%。
煤炭、石油等化石能源的使用必須以燃燒的方式或通過化學反應改變其原有形態才能實現,14%是正能量,86%基本上是以污染的形式排放掉了,如果采取所謂的清潔生產方式回收這86%的污染,其代價將是巨大的,這種代價完全可以用來開發新的、清潔的能源并重塑我們的能源系統來滿足人類的能源需求。
可再生能源不是地球自身蘊藏的能量,它來自于太陽,沒有太陽照射就沒有可再生能源,我們利用可再生能源,盡管利用效率也不高,但沒有利用上的水能、風能、太陽能,還是以原有的形式存在于地球上。以風電和太陽能發電為例,其實現方式是物理或機械轉化模式,不會產生新的污染,沒有捕獲到的風和陽光還是以其原有的形式存在和流逝了,對我們生存的環境沒有任何影響。
目前,我國制定了控制能源消費總量和提高能源利用效率等一系列政策和措施,但要從根本上改變目前的狀況,應該明確提出控制并逐步減少化石能源消費總量的國家戰略。從能源與經濟的關系來看,減少化石能源消耗的根本途徑是要找到新的、清潔的替代能源。
可再生能源能否撐起經濟發展?
按2012年度電供電煤耗算,“風光”可替代煤炭1.5億噸標準煤。
《21世紀》:現在可再生的發展還面臨著成本和并網的技術問題。未來可再生能源的發展速度,能否跟得上經濟發展的需求?
王仲穎:首先,是成本問題,如果考慮到化石能源的環境代價,風電已具備競爭力,太陽光伏發電從戰略性產業和未來的前景角度看,也已具備了大規模發展的條件。
從產業基礎和產能看,目前,我國具備每年3000萬千瓦風電機組和2000萬千瓦光伏電池的生產能力。如果能夠保證這些已有的產能釋放,到2015年,風電裝機可以新增1億千瓦,累計裝機達到1.7億千瓦,太陽光伏發電可以達到7000萬千瓦,按2012年度電供電煤耗算,可以替代煤炭1.5億噸標準煤(2012年風電和太陽光伏發電替代煤炭3400萬噸標準煤),如果加上新增水電、生物質能發電、核電和天然氣,在不新增煤炭消費量的情況下可以滿足經濟的穩定增長;到2020年,可以實現風電裝機3億千瓦、太陽光伏發電裝機2億千瓦,大約可以替代3億噸標準煤。
針對風電和太陽能發電的發展,人們還有一個顧慮就是我們的電網能否支撐3億千瓦的風電裝機和2億千瓦的太陽光伏發電裝機。根據2012全國電力工業統計快報,截至2012年底,全國發電裝機容量達到11.45億千瓦,其中火電8.2億千瓦(煤電7.6億千瓦)。火電設備平均利用小時4965小時,同比降低340小時。
根據我國的風能資源和太陽能資源狀況,陸地風電年平均利用小時可以達到2200小時,太陽光伏發電可以達到1300小時。如果8.2億千瓦火電裝機的年運行小時數降到3000小時(技術上是經濟可行的,國外煤電裝機可以壓到1000小時以內,美國燃氣機組2010年年平均運行1800小時),也就是要用火電機組來彌補風電的間歇性缺點,保證可再生能源優先上網。
而且大型火電機組都是全國分布并與主干電網相連,那么,現有的電力基礎設施就可以支撐8億千瓦的風電;如果火電機組降到1000小時,就可以支撐16億千瓦的風電裝機;如果是考慮風光互補的特性(一般白天有光,風小,夜間風大),電力系統平衡就更是可行了。未來隨著技術的進步,例如,儲能和電動汽車的發展,電力系統的平衡就更不成問題了。
第三次工業革命核心是電力清潔化
哪個國家電力系統轉型成功,它會在新一輪能源革命中搶占先機。
《21世紀》:十八大報告中提出了要實現能源生產與消費的革命。您如何理解這一概念?可再生能源在其中扮演什么角色?
王仲穎:我們現在的能源開發和供應模式是什么,是垂直一體化的,是由大能源集團、石油大亨、中央集權式的大規模跨國公司控制了能源及其使用,是一種超級壟斷的能源開發、輸配模式。
未來,新的能源秩序的產生將減少對能源生產和分配的控制,形成水平分布和網絡擴散式的合作性能源開發與使用架構是能源民主化。人人都可以開發能源、人人享有能源、人人獲益于能源,“分散與合作”是未來能源發展的主旋律。
化石能源開發與利用是不和諧的,是不可能實現能源民主化。縱觀歷史和世界,什么是石油?石油就意味著戰爭!
為什么說發展可再生能源是能源和諧行動,因為可再生能源是不能“移動”的本地資源,即使你再強大,也不可能把中東的“風”和“陽光”運到大洋彼岸去發電。可再生能源主要包括太陽能、風能、水能、地熱能和海洋能等,需要就地開發和利用,可以把不同的可再生能源資源轉化成高品質的電、油、氣和熱,滿足人們的各種能源需求,富裕的高品質能源還可以傳輸到其它地方,甚至出口,與大家共享清潔的能源。
我理解的能源生產和消費革命,就是要在能源生產環節實現清潔化并逐步用清潔能源替代化石能源、在能源消費環節要不斷地擴大電力的使用的范圍。20年前,誰又能想到今天互聯網融入人們生活中的強大,40年后,為了保護我們人類共同的家園,難道就不能保證所有的交通工具都由電來驅動嗎!
《21世紀》:那么您如何理解未來的能源系統?
王仲穎:未來能源系統的核心一定是電力系統。實際上,當愛迪生發明電燈之后,人類對電的依賴和電能夠為人類帶來美好生活的向往已緊密地聯系在一起。對一個國家來講,電就是脫貧的象征、電就是致富的象征,電是國家強盛的象征。這其中的道理并不難理解,人類社會現代文明的每一次進步都伴隨著能源革命,能源革命引發了工業革命。人類的工業化進程中發生了兩次革命:第一次工業革命是因為有了煤,發明了蒸汽機,產生了機器革命;第二次工業革命是因為有了電,導致了電氣革命,電的方便與清潔使人類的現代文明進入了一個新的時代;本世紀初,第三次工業革命已經開始,電力一定會主宰未來的能源系統。第三次工業革命就是要解決如何為人類社會的發展提供源源不斷的、清潔的電力問題。哪個國家電力系統轉型成功,哪個國家就會在新一輪能源革命中搶占先機。
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