作者:谢克昌 来源: 中国科学报 发布时间:2019-12-9
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以煤为主格局决定能源转型立足点和首要任务

 谢克昌

■谢克昌

到2030年,中国能源消费仍以煤炭为主,因此盲目“去煤化”并不可取,能够实现清洁高效利用的煤炭就是清洁能源。目前,煤炭领域革命在于整体推进煤炭在全行业、全产业链的清洁、高效、可持续开发利用。节能提效可以显著减少煤炭的消费量,是中国碳减排最现实可行的途径。

能源面临严峻挑战

当前,我国能源面临严峻挑战。一是清洁性挑战,道路依然漫长。以化石能源为主的消费,由于利用方式的落后而产生的大气污染成为不可忽视的问题。虽然我国在一些城市开展的大气治理取得明显成效,但空气质量与发达国家相比依然存在较大差距。

二是低碳性挑战,压力仍然巨大。我国是全世界最大的能源生产国和消费国,能源结构以化石能源为主,碳排放量也最多。2018年,一次能源结构中85.7%是化石能源,由煤、石油和天然气组成。尽管经过多年努力,2018年煤炭在能源结构中比例下降到59%,但仍是主体能源。因此,煤炭的清洁、高效、可持续利用必定是重要内容,也是实现低碳利用最现实的途径。

三是安全性挑战,形势依然严峻。2000年以来,我国的石油和天然气对外依存度不断攀升。2018年石油对外依存度达到70.8%,天然气依存度达到43.2%。地缘政治和能源供应格局的变化,将可能给我国油气能源供应带来长期的压力。

四是高效性的挑战,差距依然明显。尽管我国的能源强度已经呈显著下降趋势,但仍是世界平均水平的1.5倍。2018年我国GDP占世界总量的16.1%,能源消费总量占世界总量的22.6%,是发达国家两倍左右,这表明我们还有很大的进步空间。

高效性的挑战一方面表现为可再生能源消纳已成中国能源转型中的一个突出问题。我国可再生能源利用效率不高导致的直接结果就是,弃水、弃风、弃光现象严重。仅2017年我国因弃水、弃风、弃光而损失的电量达到1007亿千瓦时,超过三峡电站一年的发电量。另一方面表现为新能源技术达到产业规模尚需时日。一般认为,新能源要在消费结构里占比超1%,所需的开发周期大概在25年左右。

能源革命势在必行

应对挑战,我国能源革命势在必行。2013年5月,中国工程院组织30多位院士、500多位专家围绕能源生产和消费革命开展战略研究,至今已完成三期研究。一期研究包括能源革命的方向、能源革命的举措和能源革命的阶段。

研究认为,能源革命划分为三个阶段:2020年前为能源结构优化期,主要是推进煤炭的清洁高效可持续开发利用,淘汰落后产能,提高煤炭利用的集中度和清洁度,加大非化石能源开发利用,实现能源消费清洁低碳发展,到2020年煤炭、油气、非化石能源消费比例为6:2.5:1.5,能源消费总量约50亿吨标准煤;2020~2030年为能源领域变革期,主要是清洁能源尤其是可再生能源替代煤炭战略,从而实现能源消费结构显著变化,到2030年煤炭、油气、非化石能源消费比例为5:3:2,能源消费总量在60亿吨标准煤以内;2030~2050年为能源革命定型期,形成新型能源体系,到2050年煤炭、油气、非化石能源消费比例为4:3∶3,能源消费总量约57亿吨标准煤。

第二期研究我们侧重农村的能源革命和西部能源大通道的实施。基于我国提出的区域发展战略,我们认为,能源革命应该与发展特点不同的区域经济和社会有机融合。这就要求能源革命主动促进经济社会的发展和生态文明的保护。为此,我们的研究角度也发生了根本性的变化,第三期研究围绕能源革命如何推动区域经济社会的发展和生态环境保护展开。

我们进行能源革命的目标是建立“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系。实现这一目标应采取如下举措:一是优先节能提效;二是要统筹优化电力的源网荷储用;三是要严格控制煤和油的用量,实现清洁转型;四是要突破瓶颈,加快提升非化石能源的占比;五是进行能源技术的创新与革命,用技术革命来引领整个能源革命的实践;六是能源与信息技术深度融合,抓住互联网、大数据、人工智能快速发展的机遇。

能源转型结构优化

根据预测,“十四五”期间,世界和中国化石能源在一次能源结构中的占比将在80%左右,煤炭在中国一次能源结构中占比在55%左右。这些年来,大家都在提能源转型,结合我国的国情与能情,国家早已明确要把推动煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务。

根据国际能源署(IEA)、美国能源信息署(EIA)、欧佩克(OPEC)和BP公司给出的化石能源比例预测,2040年化石能源在能源需求中的占比是73%~78%,非化石能源的占比是22%~26%,化石能源在能源结构中仍占据主导地位。

最近几年,我国正在压缩煤炭比例,然而富煤缺油少气的能源资源禀赋,注定了在相当长的一段时间里我国还是以煤为主的能源结构。

如何优化能源结构、推动能源转型呢?我认为应聚焦到整个能源产业链的结构优化上,可从多能互补、集成优化的一次优化,到调整产业结构、提升用能终端电气化率的消费优化,再到建立泛在能源互联网的综合优化。

在日前召开的国家能源委员会会议上,李克强总理指出,根据我国以煤为主的能源资源禀赋,科学规划煤炭开发布局,加快输煤输电大通道建设,推动煤炭安全绿色开采和煤电清洁高效发展,有效开发利用煤层气。

现如今,我们的首要任务和立足点依然是实现以煤为主的化石能源的清洁高效可持续开发利用,要防范不切实际的能源转型对于经济发展和能源供应构成的伤害。

(作者系中国工程院院士)

《中国科学报》 (2019-12-09 第7版 能源化工)
 
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