在人類文明形態(tài)演進的過程中,化石能源煤、油、氣的發(fā)現(xiàn)和使用,使人類由農(nóng)耕文明進入到工業(yè)文明時代,這是典型的能源革命。但經(jīng)過二百多年,工業(yè)文明帶來巨大進步的同時,也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題和不可持續(xù)問題,F(xiàn)在,非化石能源的巨大進步正在推動人類文明形態(tài)由工業(yè)文明進入生態(tài)文明,這又是一次能源革命。就全球而言,能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)
在人類文明形態(tài)演進的過程中,化石能源煤、油、氣的發(fā)現(xiàn)和使用,使人類由農(nóng)耕文明進入到工業(yè)文明時代,這是典型的能源革命。但經(jīng)過二百多年,工業(yè)文明帶來巨大進步的同時,也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題和不可持續(xù)問題,F(xiàn)在,非化石能源的巨大進步正在推動人類文明形態(tài)由工業(yè)文明進入生態(tài)文明,這又是一次能源革命。
就全球而言,能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有三個歷史階段。第一階段是在一百年前的1913年,世界一次能源結(jié)構(gòu)中70%都是煤炭;第二階段是經(jīng)過幾十年全球進入以油氣為主階段,石油和天然氣占世界一次能源的50%以上;第三階段是以油氣為主向非化石能源為主轉(zhuǎn)型。
中國能源轉(zhuǎn)型也有三個階段,但與全球能源轉(zhuǎn)型有同有異。中國能源也是由以煤為主的階段向第二個階段轉(zhuǎn)變,但中國的第二階段不會以油氣為主,因為中國“油+氣”不會超過一次能源的40%,因此,第二階段是化石能源和非化石能源的多元化發(fā)展。
目前中國能源轉(zhuǎn)型正處于第二階段,逐步向綠色、低碳、安全、高效轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)綠色化、電氣化、智能化、低碳化、網(wǎng)絡(luò)化,而核心是低碳,F(xiàn)在國家進入高質(zhì)量發(fā)展階段,能源也面臨著歷史性的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。
創(chuàng)新來自于觀念的轉(zhuǎn)變
從過去能源發(fā)展到現(xiàn)在提出能源革命,這本身就是重大的觀念進步和創(chuàng)新。
我國經(jīng)濟由平面擴張型向多維立體的質(zhì)量型轉(zhuǎn)變,而能源也面臨著四個革命,其中消費革命就是由粗放低效轉(zhuǎn)化為節(jié)能高效,能效高不高表征著能源體系好不好。
近年來,中國把能源的強度和碳強度列入了考核指標(biāo),變化顯著,能源的彈性系數(shù)近十年來逐步下降。但差距仍然很大,現(xiàn)在中國的能源強度,也就是單位GDP的能源消耗是世界平均水平的1.5倍,是日本的四倍多,這樣的能源強度不可持續(xù)。如果把1.5進步到1.0,就意味著每年的能源消耗可以節(jié)約十幾億噸標(biāo)煤。所以,“十四五”規(guī)劃要有明確的節(jié)能提效要求。
能源安全觀要有創(chuàng)新。長期以來,說起能源安全就是保供給,這應(yīng)該理解為科學(xué)供給,滿足合理需求。中國現(xiàn)在是靠化石能源加上自己可以掌控的、逐步高比例的非化石能源來保障能源安全。從2013年霧霾暴發(fā)開始,人們認(rèn)識到大氣質(zhì)量是安全生活最起碼的條件,環(huán)境安全是能源必須保證的安全問題。同時人們對氣候變化的認(rèn)識也在逐步加強,環(huán)境安全進一步延伸到氣候,F(xiàn)在中國提出二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,2060年前實現(xiàn)“碳中和”,這也意味著中國能源低碳轉(zhuǎn)型將邁出更加堅實穩(wěn)定有力的步伐。
在能源的資源觀上,要重新認(rèn)識中國的能源資源稟賦。豐厚的非化石能源資源特別是可再生能源資源是中國能源資源稟賦的一部分。目前,中國的非化石能源在一次能源中的占比已達到15.3%,而且每年都有持續(xù)增長。之前業(yè)界認(rèn)為非水可再生能源就是四個字——微不足道,研究后認(rèn)為應(yīng)該是另外四個字——舉足輕重,它將會從一個補充能源變成主流能源。可再生能源比例越高,國家能源就越獨立和安全。
探索中國能源新局面
黨的十九大報告提出中國發(fā)展不平衡、不充分,這也包括能源。西部地區(qū)既要發(fā)展經(jīng)濟,又是能源供應(yīng)端,要提高能源負荷和消納。東中部地區(qū)是能源負荷中心,但也要發(fā)展身邊能源,所以我提出“身邊取”和“遠方來”相結(jié)合。東中部能源做到較高比例的自給,可以減少西電東送和北煤南運的壓力。
例如,河南蘭考是中部80萬人的縣城,這是一個“三類地區(qū)”,太陽能、風(fēng)能并不是最豐富的,但它卻可以成為農(nóng)村能源革命的典型。三年以來,蘭考縣從當(dāng)年的自供電僅為27%升至60%,且提出到2021年這一比例要增加到91%。所以,東中部要轉(zhuǎn)變觀念,進行科學(xué)論證和合理規(guī)劃,特別是規(guī)劃好電力系統(tǒng)和能源的戰(zhàn)略,包括源、網(wǎng)、荷、儲、用。
除此之外,要做到分布式與集中式相結(jié)合,實施城鄉(xiāng)一體化革命。長期以來,我國習(xí)慣于一個大電網(wǎng),現(xiàn)在可嘗試分布式,寓電于民,建設(shè)低碳能源的網(wǎng)絡(luò),包括風(fēng)、光、水、生物質(zhì)、地?zé)岬刃履茉匆约疤烊粴獾取?/div>
分布式能源網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一個概念,就是能源的產(chǎn)銷者,生活在東中部的人長期以來是能源使用者、消費者,但并不生產(chǎn)能源。能不能產(chǎn)生一大批既是消費者又是生產(chǎn)者的主體,即產(chǎn)銷者,如BIPV(與建筑結(jié)合的光伏)。如果中東部培養(yǎng)一大批產(chǎn)銷者,會創(chuàng)造中國電力系統(tǒng)的新形態(tài),中國能源的新局面也會面臨革命性的變化。
能源在過去就是能源,現(xiàn)在能源要和信息技術(shù)進行深度和廣度融合,物理電網(wǎng)要成為智能電網(wǎng),同時還要成為數(shù)字電網(wǎng),開展數(shù)字化經(jīng)營、管理、服務(wù),包括出力的預(yù)測、電量的波動,提高多種能源服務(wù)效率,降低交易成本。能源轉(zhuǎn)型不僅是能源結(jié)構(gòu)低碳化,還涉及到必須建立一個新能源電力體系、新的運行機制,即能源體制革命。
作者:杜祥琬 來源:中國科學(xué)報
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