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杜祥琬:我對中國的能源安全并不悲觀

來源:光明網2017-08-07 09:48

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  編者按:近日,中國工程院原副院長、能源研究專家杜祥琬院士就中國能源結構改革、能源安全等熱點話題進行了分享。他指出,中國在向以非化石能源為主階段過渡的過程中,首先需要節能提效,并在能源結構調整的過程中將天然氣、可再生能源及核能這“三駕馬車”作為過渡主力。此外,在如何降低對煤炭的依賴以及中國應該樹立怎樣的能源安全觀等方面,他也有獨樹一幟的觀點。

  以下是經過編輯的演講內容,并經過本人審閱。

  演講 | 杜祥琬

  整理 | 呂浩然

  現今世界能源大的趨勢可以歸納為增速趨緩、轉型加快。中國和世界的一個共同趨勢是向低碳、高效能的方向發展,所以各項能源的使用量會有升有降。

  2016年的一項數據顯示,世界各項能源當中增長最快的是可再生能源,特別是太陽能和風能,然后是水電、天然氣,核電也有增加,但是煤炭和石油基本上仍是持平的,這是一個趨勢。所以,整個能源結構是在往低碳、綠色的方向走。在增速方面,全球去年能源增速大概是1%,而中國的增速則是1.3%,基本上持平。在這種背景下,我們再來談一下中國的能源問題。

  中國低碳能源的“三駕馬車”

  首先,中國能源的頭號問題還是要節能提效,因為中國的節能潛力還很大。2015年的一項數據顯示,中國貢獻了全球15%的GDP,卻消耗了全球23%的能源。也就是說,我們單位GDP所消耗的能源是全球能源強度的1.5倍。當然,中國在這方面已經進步了,較早之前需要消耗全球兩倍的能源強度。就此而言,我們還有50%的可降低空間。

  這也是為什么國家規劃到2020年要將碳排放強度比2005年降40%到45%,到2030年降60%到65%,這都經過了大量的論證。當然,國家所做的承諾其實是留有余地的,現在來看,到2020年碳排放強度的降幅可能會達到50%左右。中國能源的浪費也很多,北京市交通委員會2012年公布的數據顯示,僅北京堵車一項造成的各種浪費就相當于北京市GDP的7%。所以,中國要講能源戰略,首先得節能提效。

  其次,能源結構仍需要調整。新能源,也就是非化石能源,包括可再生能源和核能等都需要增長。而在煤炭、石油、天然氣三個主要的化石能源中,相對低碳的是天然氣,所以我有一個自己的提法,叫做中國的低碳能源有“三駕馬車”,就是天然氣、可再生能源以及核能,要靠它們三個一起“拉車”,把低碳能源的比例拉上去。

  去年中國的煤炭占一次能源的62%,這已經在進步。可以肯定地說,發改委公布到2020年,中國煤炭占一次能源的比例降到58%;到2030年,降至50%以下;到2050年,要降至30%,煤炭所占比例一定要降下來。其實,煤炭占比巨大的問題并不是中國所獨有的,1913年的一項數據顯示,全球的一次能源70%都是煤炭。

  當今世界的能源結構:煤炭大概占29%,天然氣21.2%,石油31%,剩下的非化石能源,占18%-19%。對比來看,中國的任務仍比較艱巨。拿什么在保證煤炭使用的前提下替代它,只有前面提到的“三駕馬車”:天然氣現在占一次能源的6%,非化石能源是13%,而國家規劃到2020年,非化石能源要增加到15%,2030年達到20%。到2050年,我們估計非化石能源加上天然氣,應該能占到55%-60%,而煤炭降至30%左右。我們希望能提出這樣一個目標,讓中國的能源結構更加合理,向更加低碳的方向走。

  煤炭的“去路”何在?

  我們不妨分析一下上述數據,也是現在存在分歧的地方:到底煤炭的比例能不能這么快地降下來?煤炭現在占我國一次能源的62%,也就是四十多億噸原煤,但只有一半是用來發電的,剩下一半是直接燃燒的。后者中又有一部分是散燒煤,散燒煤一定要替代下來,這一點沒有異議。當然,替代的過程中一定要有一系列的政策、措施,來保證農戶等有能力使用更加清潔的能源,這是其一。

  第二,鋼鐵、水泥等工業用煤占比很大。僅河北一省就產出兩億多噸鋼鐵,大家戲稱,全球的鋼鐵第一是中國,第二是河北,第三是唐山,第四是美國,而鋼鐵產業需要消耗煤炭。現在這些高耗能產業已經趨于飽和,所以產業要調整,這一點不可否認,水泥亦是如此。所以,工業直接消耗的煤炭需要降低,這一塊也非常重要。

  第三,煤電方面。煤炭應該主要用來發電,相對集中的煤電污染可能也比較好控制。中國已經裝機的煤電9億千瓦,但卻用不了這么多,現今煤電裝機容量已經過剩。現在一座煤電廠一年可以運行6000小時,少一點的也達到5000小時,而前年則是4300小時,去年是4100小時,今年大約是4200小時,皆處在低效運行的狀態。所以說,煤電的裝機不應該再增加,因為已經過剩。

  綜上來看,中國已經連續三年煤炭的總消耗量在下降,歸根結底是因為沒有需求了。但仍有一塊我認為會有爭議:現在有人主張大力發展煤制油、煤制氣。但煤制油在產出一噸油的同時還要產出五噸的二氧化碳,而平常消耗一噸煤炭所產生的二氧化碳僅2.5噸,煤制氣也要產生二氧化碳,且比煤制油還要多。從低碳的角度來看,為應對氣候變化,是不應鼓勵煤制油、氣的。中國因為缺油、缺氣,有一點這樣的技術儲備是可以的,但不應大肆開發。

  此處還應提到科學產能的概念,中國如今每年產出近40億噸原煤,什么叫科學產能?就是在保證生產安全和少影響生態環境前提下,對煤炭的開采叫做科學開采、科學產能,而中國現今科學產能的能力只有不到20億噸原煤,所以要減少非科學產能。此外,在開采以后要增加洗煤的比重,臟、差的煤不去用,這些都是煤炭中所存在的一些問題。中國現在科學產能的能力不足,不得不容忍十幾億噸的非科學產煤,這就產生了很多問題,生態問題、環境問題、安全問題等等。而作為煤炭替代品的天然氣,因受限于我國天然氣資源的總量和能夠進口的總量,還做不到高比例。

  這樣分析下來,我認為中國煤炭消耗不會再增加。

  美國依靠頁巖氣革命使得它的能源獨立了,中國隨之產生一種說法:我們也要進入氣體能源時代,但我認為中國并不會進入氣體能源時代。我們要大力提倡發展天然氣,增加天然氣現在只有6%這個比重,現在國家規劃到2020年天然氣能增長到10%,2030年希望這個比例能到15%,這已經是很不容易了。天然氣的概念指的是常規的天然氣和非常規天然氣,后者包括煤層氣、頁巖氣、致密氣和可燃冰等。

  現在,我國三分之一的天然氣依靠進口,這個比例應有所加大,因為我們自己增加開采的量還不夠,所以要提高進口的比例。如果15%這個目標能夠實現,加上石油的貢獻,兩項占比最多也僅30%多。而現今全球的能源結構,“石油+天然氣”的占比是超過50%的。

  全球能源結構的變化可以分為三個階段:以煤為主階段、油氣為主階段和非化石能源為主階段,現在世界各國都在開始調整這個結構,要增加非化石能源,特別是可再生能源的總量,往第三個階段,即可再生能源為主的結構走。

  而中國的能源結構也是三個階段,卻有所區別:第二個階段并不是油氣為主階段,因為中國的油氣最多就到30%多。所以,中國能源結構的第二階段,應該叫多元結構階段,即煤炭、石油、天然氣、可再生能源和核能都“給力”,在這個階段中各能源此消彼漲,逐步過渡到第三階段——以非化石能源為主的階段,這個是全球的大趨勢,也是中國特有的模式。

  中國的能源安全觀應更加長遠

  對于能源安全觀,我提幾點概念。傳統的能源安全是我需要多少,供給就要滿足多少,供給不足的話就不安全了。中國并不缺少煤炭,而是缺少石油、天然氣,所以真正的能源安全就是圍繞石油、天然氣的進口來轉,這對目前的中國來講還是重要的。但中國的能源安全還有一個關鍵,就是中國的能源環境安全觀,需要把能源的環境安全提到戰略高度,保證民眾呼吸到好的空氣,接觸到干凈的水和土壤,如果這些東西不能保證,我們為什么而奮斗?能源的環境安全觀如果提到戰略高度的話,國家就必須改變能源的結構。

  對中國來說,中國的長遠能源安全靠什么?既不靠石油,也不靠天然氣。雖然天然氣很重要,它也是未來幾十年一個重要的過渡性替代能源,但我們還要為一百年、二百年以后的子孫考慮,那個時候可能天然氣資源已經匱乏。那么,長遠來看中國的能源觀靠什么?要靠掌握未來新能源技術的戰略制高點。只有掌握了未來能源的技術,走在世界的前頭,中國未來的能源才是安全的。

  從這個意義上講,我對中國的能源安全并不悲觀,因為中國的可再生能源足夠多,且不說核聚變到現在還沒有突破,但核聚變原理上是沒有問題的,如果全球掌握了核聚變,那是另外一個問題了。其它可再生能源,如中國的太陽能、風能、水電和生物能等等,分析下來,足夠滿足中國的長遠規劃。

  此外,儲能也是一項必須攻克的重要技術,太陽能、風能都是間歇性的,如何把這個間歇性利用好,而不要棄風、棄光。現在內蒙、甘肅、新疆棄風、棄光率占到30%以上,問題仍很多。這里面固然有體制問題,但也具有技術問題。如果高能量密度的儲能技術能夠在這些地方加以應用,那么,哪個國家引領儲能技術,就能引領未來。

  在能源政策方面,最近國家出臺的2020-2030年能源發展戰略,包括現在正在起草的2050年能源發展戰略,應該說,總體方向的掌握還是可以的。“十三五”規劃顯示到2020年,中國能源消耗總量為不超過50億噸標準煤,到2030年不超過60億噸標準煤,我認為這個數字留的余地多了一點,我們應該把節能減排做得更好。

  另外,體制也存在一些問題,比如云南、四川等省水電充沛,而鄰省寧肯用本省的燃煤發電,寧肯再建火電廠,也不愿使用別省的水電,因為這跟本省的GDP掛鉤,結果就是棄掉了別省充裕的水電,這是個純粹的體制問題,還有待解決。

杜祥琬

  杜祥琬

  應用物理、強激光技術和能源戰略專家,中國工程院院士、原副院長,中國工程物理研究院高級科學顧問。

  1964年畢業于蘇聯莫斯科工程物理學院,曾主持我國核試驗診斷理論和核武器中子學的精確化研究,曾任國家863計劃激光專家組首席科學家,曾主持中國工程院的我國能源發展戰略咨詢研究。現任國家能源專家咨詢委員會副主任,第三屆國家氣候變化專家委員會名譽主任。

  1997年當選為中國工程院院士,2002年當選中國工程院副院長,2006年當選為俄羅斯國家工程科學院外籍院士,先后獲國家科技進步特等獎一項、一等獎一項、二等獎兩項,部委級一、二等獎十多項。2000年獲何梁何利科技進步獎。

[ 責編:宋雅娟 ]
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