文/杜祥琬
“十四五”期間,我國煤電廠既要當好發電主力,又要協助可再生能源上馬。
專家簡介
杜祥琬,應用物理、強激光技術和能源戰略專家。1964 年畢業于蘇聯莫斯科工程物理學院。曾任中國工程院副院長、中國工程物理研究院研究員、高級科學顧問、中國科協榮委。我國新型強激光研究的開創者之一,推動我國氧碘化學激光等新型強激光技術跨入世界先進行列。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。
1997 年當選為中國工程院院士,2006 年當選為俄羅斯國家工程科學院外籍院士,2002 年當選中國工程院副院長。主持“中國可再生能源發展戰略研究”等我國能源發展戰略重大咨詢研究項目,現任國家能源專家咨詢委員會副主任。
參加了我國應對氣候變化減排承諾的科學論證,主持了“應對氣候變化的科學技術問題研究”,現任國家氣候變化專家委員會名譽主任。

●“十四五”期間,我國能源結構轉型是一個方向性的戰略選擇問題。
我國要建設社會主義生態文明,不僅要發展好經濟,而且要保護好環境,還要積極應對氣候變化。所以,“十四五”期間,我國能源結構轉型是一個方向性的戰略選擇問題。
人類社會從石器時代走向鐵器時代,并不是因為沒有石頭了。當前,全球范圍內要逐漸減少煤炭消費的比例,也不是因為沒有煤炭了。“十四五”高質量發展階段,我國的煤炭消耗量會逐步下降,這是煤炭技術進步的結果。
人類活動造成的氣候變化對我國的影響是很復雜的。對此,專家們的討論認為有利有弊,但是弊大于利。
兩年前,我曾經考察過位于我國北疆的國家一號冰川。當爬到海拔3860 多米高時,我親眼看到了國家一號冰川物理量(冰雪覆蓋的厚度、冰雪的量)的流失:冰川在化,水在往下流。本來,這里山頂上、山坡上和山谷里都是白雪覆蓋,一片白。但是,我看到的時候,山頂上的白雪已經沒有了,露出來石頭,只剩下兩邊的山谷還是白色的。這表明,國家一號冰川已經碎片化了。對此,我印象很深刻。在位于當地的冰川研究所,一直對冰川變遷進行研究的專家們介紹說,幾十年來,國家一號冰川的物理量在一個勁兒地下降,下降的曲線非常清楚。而且,他們說,如果這個趨勢繼續下去,再過幾十年,這個一號冰川還有沒有、還有多少都是一個很大的問題。
近幾年,我國西北地區的一些河流的徑流量在增加,一些湖泊的水位升高、水存量增加。很重要的一個原因,就是冰川的融化引起的。雖然現在這些河流的水流量在增加,但是如果這樣發展下去,將來它們會失去水源。國家一號冰川是北疆這些河流的源泉,沒有了這個源泉,將來就會產生問題了。隨著氣候的變化,這是必須引起高度重視的問題。
氣候變化對于人類的影響有兩個方面。一方面是長期積累的,比如溫度變化、氣候變暖,是逐漸變化的。另一方面,氣候變化也會造成一些突發性的、短時間的、沖擊性的影響,比如一些地方發生的可能影響到上百萬甚至上千萬人的洪災、干旱,這種氣候變化對社會、經濟和對百姓造成的生死存亡的影響是具有沖擊性的。
我國自2006 年成為全球二氧化碳第一大排放國,目前碳排放量高于美國和OECD國家的總和。我國的二氧化碳排放對于全球的影響是很巨大的。全球每年消耗的煤炭,我國占了50%還要多。
在氣候談判中堅持了這樣一種觀點:在人類發展史上,歐洲和美國的發達國家先排放,中國作為發展中國家后排放。所以,我們在談判中貫穿了“共區”責任精神,即承諾承擔“共同而有區別的責任”。現在,國際上對發達國家的要求是做到“絕對量減排”,即排放的絕對量要下降。我國根據實際能力和發展階段承諾,到2030 年碳排放達到峰值后再下降。也就是說,我國的二氧化碳排放雖然會繼續增加,但增加的幅度會逐漸下降,在趨于飽和達峰后排放量會下降。
2018 年10 月,聯合國政府間氣候變化專門委員會在韓國仁川發布“全球升溫1.5℃特別報告”,呼吁為把全球溫升控制在1.5℃而努力。1.5℃這個目標是激進的,但我個人覺得這可能不太現實。因為現在地表氣溫已經升高了1.1℃,到1.5℃可能很難打住。因此,當前,對中國來說,踏踏實實地做好把溫升控制在2℃、到2050 年實現碳中和的目標,是我們要履行的承諾。
重視氣候變化對環境的影響,需要調整我國的能源結構。
目前,煤炭在全國一次能源消費中占比為57%。為做好煤炭的大文章,我國制定了清潔高效利用煤炭的戰略方針。如何清潔高效利用?就是要控制那些不清潔、不高效的部分。
當前,煤炭在我國有三個去處。一是散燒煤。散燒煤最污染、最低效,所以要把這一塊減下來。二是工業用煤。我們的工業部門,特別是幾個高耗能行業消耗著相當多的煤炭。在我國,像鋼鐵這樣一些多年來被房地產所拉動的高耗能產業,現在已處在一個比較飽和的階段,也就是產能已經達到甚至躍過了峰值。當前,國內鋼鐵年產能達到10 億噸,已經超過了我們國內的實際需求。因此,鋼鐵產量不會再增加也不應該再增加。另外,隨著技術進步,國內噸鋼煤耗已在逐年下降,而且還有進一步下降的空間。三是煤電。當前,我國煤電裝機規模約11 億千瓦,國內燃煤電廠年均運行時數為4300 ~4400 小時。而正常情況下,一個煤電廠運行時數可以達到6000 小時(至少5000 多小時)。這樣看來,現在中國的煤電廠已經不是太少。
對于“十四五”期間,該不該再建設一些煤電廠,當前有不同呼聲。有些同志提出,有些地方、有些時候用電的尖峰需求還不能滿足,所以應該再建設一些煤電廠。我認為,這個問題要用新的思維來解決。比如,能不能通過需求側管理來解決。另外,在那些耗能比較多的地區,短周期內可以發展分布式光伏,用分布式光伏發電來解決尖峰時刻的用電問題,也可以分擔一部分大電網的負擔。
我到東部沿海的一些省份調研時,有同志說,我們這個地方能源負荷很重,但是沒有能源的來源。所謂的“沒有能源”,就是沒有煤、油、氣資源。
我國東部有些省確實是缺煤、缺油、缺氣。我說,咱們身邊有很多可再生能源,它也是能源。我們把它們先用起來、先開發起來,就可以減少對外來電、外來煤的依賴。為此,我提出電自“遠方來”和“身邊來”相結合的想法。
目前,我國東部各省的可再生能源資源,比如風電和太陽能,已經開發的占可開發資源量的不到10%。這就是說東部各省有資源,并且還有很大的發展空間。而且,太陽能、風能、生物質能和地熱能,無論從技術上還是經濟上,當前都已經獲得市場認可,具備可行性。這跟十年、二十年前相比已經大不一樣了。例如,原來,大家認為可再生能源成本很高,裝不起太陽能和風能設施。這些年,包括太陽能、風能在內的可再生能源成本降低得很多、很明顯。
天津大學和華北電大兩個專家組曾獨立算了一筆賬。這些非常內行的專家計算了各種因素,將電自“身邊來”和“遠方來”的成本做了比較。那么,東部地區用自己的資源發一度電跟“西電東送”一度電的成本,到底哪個高?他們算出的結果是一致的:東部地區用自己身邊的資源發一度電的成本更低。所以,首先要把自己身邊的能源用夠。不足的部分,再求助于“遠方來”。
再以河南省和中國工程院進行的一項河南省能源革命發展戰略項目為例。項目選擇了蘭考縣為示范縣。蘭考縣有80 萬人口,經濟以農業和輕工業為主。3 年前剛開始試點的時候,蘭考縣的自發電只占本地用電量的7%。經過3 年努力,該縣自發電的比例已經上升到60%。變化如此之大!他們靠什么做到自發電比例達到60%?答案是靠分散式的風能、分布式太陽能、生物質能(主要是沼氣),還有地熱和垃圾發電。上述這些都屬于可再生能源。蘭考縣下一步的計劃是,到2021 年,要把自發電比例從60% 提高到90%。
其實,與國內其他一些地方相比較,蘭考縣的太陽能、風能資源的密度并不是最好的,不如內蒙古、甘肅能源資源密度那么高,太陽能也不是最強的地方。但是,就是這樣的地方才具有試點的可推廣性。很多類似的地方都可以借鑒這個數據,讓自己地區的能源結構靠著身邊的能源帶來這樣顯著的變化。蘭考縣給我們的啟示是,中國的能源轉型,不是一個只講理論、只是紙上談兵的問題,而得是可以實踐、可以落到地面的問題。
我國能源行業承擔的重要使命是2030年達到碳排放峰值,而且還有一句話,“爭取提前達峰”。為此,我國的能源消費現在就要做到讓增量部分由低碳能源來滿足,在這個基礎上,進一步再逐步地替代存量,來改變能源結構。
預計“十四五”期間,我國每年能源增量約為2%或者還不到。這樣的一個增量,從電力和整個能源系統來看,完全可以由非化石能源的增長加上一點天然氣的增長來解決。如果能做到的話,我國煤炭消耗量完全可以穩定住,最終會逐步下降。
在我國的電力供應中,煤電仍然是“大頭”。“十四五”期間,國內煤電廠要繼續發揮好發電主力的作用。同時,它還有一個新的使命——一部分電廠要靈活性改造,要輔助、助推太陽能、風能上馬。所以,“十四五”期間,煤電廠既有發電的使命,又有協助可再生能源上馬的新的歷史使命。
當然,可再生能源要解決或者緩解間歇性問題,儲能的配合就是為了解決這個問題。還以河南省為例,盡管可以依靠本地的太陽能、風能提高自發電比例,不過如果能夠從西部輸來一定比例的外來電也是很好的。但是,要注意太陽能、風能有間歇性,所以有些特高壓在輸送太陽能、風能的同時都要捆綁一些煤電。所以,在輸送可再生能源的同時,如何做好儲能相結合,讓特高壓能夠輸送的主要是可再生能源,這一點是我們在今后的工作中需要注意的。
青豫(青海到河南)線是一條比較好的輸送可再生能源的特高壓直流輸電線。為什么電網能夠比較平穩地通過這條線把電送過來呢?因為它的源頭有水電、風電,還有太陽能。水電跟太陽能、風電一塊來平衡,使這條線成為輸送可再生能源發電比較平穩的一個典型。
調整我國的能源結構,積極應對氣候變化,體現了中國的擔當。但調整能源結構,也不僅僅是為了應對氣候變化,還為了發展新經濟。只有發展新經濟、發展可持續發展的綠色經濟,才能讓我們這一代和下一代人都能享受到“美麗中國”,讓世界變得更加美好。
十九大制定了我國2035 年和2050 年兩個階段性的發展目標:到2035 年基本實現社會主義現代化;2050 年,把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。這兩個目標、這兩個階段體現的不僅事關中國的形象,也關系到中國老百姓的實惠,即他們實際的生活水平、所能享受到的實惠和獲得感。
比如,人們每天都要呼吸,大氣的質量與每個人息息相關。這些年,經過很多努力,特別是通過能源轉型,國內PM2.5 已經有所下降。到目前,全國PM2.5 的平均數是40 幾微克/立方米,但離我國制定的小于35 微克/立方米的標準還有距離,離國際標準15 微克/立方米還有很大距離。試想到了2035 年,中國進入了創新型國家前列,我們應該至少要達到自己國家定的標準,再進一步達到國際標準。這樣,才能成為發達國家、現代化國家,建設“美麗中國”也需要達到這一標準。而且,這對于實現“十四五”期間我國的發展目標也是非常重要的。
我國已經非常明確地提出,中國現在的發展已經不是追求量的擴張、不是“攤大餅”式的發展,而是要向高質量發展。能源,也要高質量發展。在這個過程中,“十四五”的能源發展要走出高質量發展的堅實一步,這一點是非常清楚的。
當前,歐洲以“綠色新政”為主導發展思想,對當前的疫情、以后經濟的復蘇、應對氣候變化,都給予高度的重視。不管是歐洲、中國,還是世界的經濟發展,現在都強調“綠色復蘇”。經濟要能夠可持續地發展,這是全球都在重視的問題。可持續發展的能力,不僅體現在將來能夠更有效地應對像此次疫情及以外的其他公共事件,而且要能夠引導人類的可持續發展。所以,在發展問題上、應對疫情問題上,一定要重視“綠色復蘇”。要發展一個對這一代人和子孫后代都可持續的“綠色發展”式的復蘇。

●“美麗中國”,綠色電力。 供圖/視覺中國