作者簡介:
杜祥琬,中國應用物理與強激光技術專家,中國工程院副院長、中國工程物理研究院研究員、博士生導師。
1938年4月29日生于河南南陽市鎮平縣,原籍開封。1956年5月加入中國共產黨。1964年10月莫斯科工程物理學院研究生畢業。同年分配到第二機械工業部第九研究院理論部工作,歷任研究室主任、研究員、副所長、院科技委副主任、副院長。1987年任國家863計劃激光技術主題專家組成員兼秘書長。1991年任國家863計劃410主題首席科學家,同年4月,成為強激光主題專家組首席科學家。1997年當選為中國工程院能源與礦業工程學部院士。2002年當選為中國工程院副院長。
摘要:此文為杜祥琬在2009年節能減排與全球應對氣候變化高層論壇演講錄音整理。中國的模式在探索中,因為現在國際上的媒體稱贊中國模式已經取得成功,取得了不少的進展,也積累了不少經驗,但是還不能說中國已經有了一個成熟完備的中國模式。
關鍵詞:低碳 能源 氣候變化 可持續發展
中圖分類號:F206
全球氣候變化和金融危機再一次警示了人們,人類面臨著共同的可持續發展問題。世界各國不約而同的把目光投向了新能源,同時通過占領新能源技術這個新的戰略制高點,把人類社會轉型到創新驅動的發展方式和生態文明的階段。對于我們這個人口眾多而人均資源短缺的國度,這個轉型更為緊迫和意義重大。為此中國需要制定經濟環境雙贏的能源戰略,那就是低碳能源戰略。
低碳與綠色是并行的
低碳能源戰略主要是二氧化碳排放的能源戰略,它是以低碳技術和低碳政策為支撐的戰略,是走新型工業化道路的必然要求,是低碳經濟的基礎,也是我們應對氣候變化的國家戰略。可以說二氧化碳是溫室氣體的主要部分'溫室氣體排放和污染排放,這兩個排放從概念上是兩個有差異的概念。嚴格的說,二氧化碳不是污染氣體,而是溫室氣體,因為綠色和低污染環保是一個概念。但是就綜合能源的具體情況而言,這是兩個高度一致的概念,也就是說我們走向低碳和走向綠色并行不悖。
中國低碳能源戰略的主要內涵
低碳能源戰略有以下幾個子戰略作為支撐:大力節能,提高能效,控制總量;高效潔凈化的利用化石能源,使黑色能源逐步的綠色化;加快核能和可再生能源的發展,使其逐步成為中國能源的綠色之柱。
美國人口占全世界總人口的5%,卻消耗了全世界2S%的能源,中國的人口是美國的4.3倍,中國的人均能耗大約是美國的1/6。如果中國的人均能耗提高到美國的水平,那就意味著全世界的能源都給中國也不夠用。因此中國必須走節能的發展道路。而節能又包含了從生產到生活的各個環節,包括工業、建筑、交通等等都有很大的節能潛力,當然也包括到我們的生活方式、消費觀念等等,需要創造節約的生產方式和生活方式,并樹立節約消費觀。中國節能潛力巨大,節能應該被看作是一種低碳能源和綠色能源。
現在我國每年用于照明的大概是3000億度電,如果都改用節能燈泡可以節約1/3,這個數比長江三峽一年發的電還要多。研究表明,如果我們節能工作做的好,可以把我們的年均能耗控制到小于46億噸標煤,到2030年,就可以達到這樣的目標。
高效潔凈地利用化石能源使黑色能源逐步綠色化。煤炭目前是我國壓倒性的主導能源,它貢獻很大但是比較粗放,也就是說低效污染。煤炭在總能源中的比重現在是70%,它要逐步的下降,到2050年有可能將其比重降到40%以下。煤炭年消耗的絕對量在近10到20年之內還會有所增加,如果節能工作做得好,在2030年就可以讓這個絕對量達到峰值,以后總能源的總量將由清潔能源來補充。煤炭的潔凈度、安全性和利用效率將逐步提高。
石油天然氣是我國消費占第二位的能源,也是對外依存度最大的能源。石油的發展戰略也就是這幾個字:節約、發展替代、加強勘探、適量引進。天然氣是一個比較潔凈的化石能源,今后應該將其作為發展的重點之一。當然這個概念里也包含煤層氣、天然氣水合物。
加快核能和可再生能源的發展,使它逐步成為中國能源的綠色之柱。一個以金屬鈾為來源的核能是可以做到安全和潔凈的。核能要發展得好,必須全產業鏈和政策相配套協調發展。核能的發展,我們國家奉行三部曲,第一步就是熱中子反應堆為主,下一步已經開始啟動的實驗堆就是塊堆,兩個結合起來就可以使我們國家核能的發展持續幾百年都沒有問題。下一步,就是聚變堆。
核電的發電量在我國總電力里面的比重到2020年可以到7%,到2050年會達到22%的貢獻,所以說它是支柱并不夸張。水電是比較清楚的,技術也比較成熟,可以穩步的發展,2020年達到3.4億千瓦是可能的,2050年裝機達到50 億千瓦是可能的。因為太陽能和風能不像火電那樣穩定,所以要讓它積極扎實而又有序的發展,從太陽能和風能的全壽命分析來看它是低碳和潔凈的,盡管在開始制造階段它也要耗一些能。生物質能有多種形態業態、固態、氣態都有,我們想重點應該是液態燃料的替代,地熱和海洋能也有相當大的資源和發展潛力。總之把這幾個加起來,我們國家可再生能源的戰略地位會這樣的變化:從目前的補充能源過渡到替代能源然后發展到主流能源,最后發展到主導能源之一。
到2050年,可再生能源發展,太陽能、風能和生物質能,可以達到17億噸標煤,占到我們國家總耗能的25%到30%。發展可再生能源到2010年可以減排大約7億噸二氧化碳,到2050年可以減排40億噸二氧化碳。現在全國二氧化碳的排放量大概是60億噸。不管是可再生能源還是核能的貢獻都是非常明顯的,為了適應可再生能源發展需要構建智能電網和發展儲能的技術。
本世紀上半葉中國能源發展預判
中國能源發展是戰略過渡期或者是轉型期,這是一個什么概念呢?就是說在40年的時間里面,我們要把目前比較低效、粗放、污染的能源體系逐步轉型為一個潔凈、高效、節能、安全多元的現代化能源體系。
在這個過程當中,我國的能源結構、能源的顏色、能源的質量將發生革命性的變革。但是今后20年,也就是到2030年之前,要付出很大努力和克服很大困難。因為新型的潔凈能源需要突破,可再生能源特別是非水是微不足道的,要突破一系列經濟技術問題,核能也需要時間才能有一定的量。煤炭的潔凈化利用需要付出巨大的努力,煤炭的潔凈利用有多種途徑和技術,這個需要時間。節能提效也要花更大的力氣,石油時代需要時間,電網系統也要解決一系列問題,所以這20年是困難期和攻堅期。
初步的預測今后到2050年中國能源結構:煤炭的絕對量有所增加,但是相對比例在下降。即絕對量到2030年達到峰值以后它會逐步的下降,我們希望煤炭的控制有逐步的下降,希望到2050年的時候它占到總能耗的40%甚至更低。石油天然氣現在占的比重是10%多,將來會到20%多,甚至是25%以上,而天然氣的貢獻會逐步的增加,而天然氣里包括煤層氣和天然氣水合物。核電現在貢獻是1%到2%,將來可以貢獻10%多。可再生能源到2050年的貢獻大概是25%到30%。
我國的低碳能源戰略可以說有這樣三塊來組成,一是節能和提高能效,一是化石能源的潔凈化,再加上發展核能和可再生能源,這三塊加起來支撐低碳能源,低碳能源再加上發展碳匯和右邊的0CS,再加上提倡低碳的消費和生活方式,這樣來支撐低碳經濟。
中國模式在未來的探索中需要更科學,要力求突破,我們必須創造一條可持續發展的綠色道路。中國低碳能源這條道路的創新將是中國對人類做出重要的貢獻,支撐持續發展的技術對各國的發展都有共用性,而這將為國際合作開創了新的領域和廣闊的空間。
編輯后記
人類文明經歷了原始的漁獵文明、農業文明和工業文明階段,中國古代的哲人充滿了智慧,但是他們不可能告訴我們十幾億人口的中國該如何持續發展,世界上很多先進的國家也備有所長,卻不可能創造出擁有十幾億人口的國家該如何可持續發展的經驗,所以我們中國人必須走自己的