江億院士談清潔低碳發展中國策

時間:2019-12-24
來源:能源評論?首席能源觀 王偉
分類:熱點
未來中國清潔低碳發展的目標是什么?相應的能源總量該如何布局?需要怎么制定實施策略和路徑?中國工程院院士、中國節能協會理事長江億認為,中國要實現清潔低碳發展,需要根據生態文明的理念,科學規劃交通、建筑、工業用能,同時大力發展可再生能源和清潔供熱,提倡綠色生活方式。

湖南彩票双色球115期 www.uqvcs.com 中國能源清潔低碳轉型的步伐正不斷加快,近6年來,我國清潔能源消費比重從14.5%提高到22.2%,煤炭消費比重已降至60%以下。未來中國清潔低碳發展的目標是什么?相應的能源總量該如何布局?需要怎么制定實施策略和路徑?《能源評論》日前采訪了中國工程院院士、中國節能協會理事長江億,他認為,中國要實現清潔低碳發展,需要根據生態文明的理念,科學規劃交通、建筑、工業用能,同時大力發展可再生能源和清潔供熱,提倡綠色生活方式。

必須贏得這場勝利

記者:您曾表示過,低碳發展是我們必須要面對的一場戰爭,其戰略意義和量化目標是什么?

江億:按照《巴黎協定》制定的平均溫升不超過2℃的目標,到2050年全世界二氧化碳排放量不超過150億噸。現在全世界總的碳排放量是300多億噸,自2016年開始中國每年的碳排放都在100億噸以上。對中國而言,在30年間既要保證經濟社會發展、人民生活不斷改善,又要把二氧化碳排放降低三分之二,降到三四十億噸,這是一個特別嚴峻的挑戰。這幾乎是難以實現的任務,但是氣候變化狀況又迫在眉睫,我們必須應對挑戰,在今后30年下狠心實現能源結構調整,按照中央提出來的能源革命戰略,改變能源供給方式和結構,改變能源消費方式,從而實現低碳發展。

記者:從能源消耗角度,主要的用能大戶來自工業、建筑和交通幾個領域,您認為我國工業領域的低碳化上限在哪里?

江億:中國目前大規模的城鎮化建設和基礎設施建設已初步形成規模,逐漸開始軟著陸,經濟發展也不再以房地產為龍頭來拉動,已經從量的增長轉為質的提高。未來將通過高科技,通過提升產品質量來實現經濟持續發展,鋼鐵、建材、化工這些高能耗產品在總的用能比例中會慢慢降下來,由此產業結構的調整就會使工業各個行業的用能比例出現變化,而新興產業的能耗水平要低很多,不會出現與經濟發展并行增長的巨大能源消耗。實際上,現在中國相當多的工業產品,相當多的指標已經做得很好了,實際能耗比發達國家還要低,像燃煤發電、輸變電我們是世界上最好的之一。

未來10年,如果人均GDP達到3萬?4萬美元,全國GDP總量達到40萬億美元,工業制造業按40%計算就是16萬億美元。即使按照平均指標比OECD國家能耗再高10%,工業產值達到16萬億美元,能耗總量也可以控制在5萬億千瓦時電+13億噸標煤之內,前提是要進行產業結構和能源結構調整。

記者:建筑用能和每個人息息相關,您認為這一領域的能耗水平會如何演進,挑戰在哪里?

江億:建筑用能可以分為四個部分:住宅用、公共建筑、農村用能、北方采暖,目前能源消費總量大約在10億噸標煤,上述四部分各占四分之一。

在建筑能耗領域,中國和美國相比,人均用能強度是他們的六分之一;和歐洲包括和日本相比,人均用能強度是他們的三分之一。如果按照美國的消費模式,中國建筑能耗就會成倍增長,未來不可設想會出現什么情況,因為我們必須頭腦清醒,弄明白到底路往哪兒走、哪種生活方式更適合。挑戰在于,隨著中國的經濟增長,能否保證我們建筑能耗水平不再增長。按照未來總建筑面積在800億平方米以內,人均50多平方米居住面積計算,如果勤儉節約的傳統美德能夠傳承,那么中國建筑運行能耗可以控制在11.5億噸標準煤,也就是3萬億千瓦時電+2.5億噸標煤的范圍。這一用能強度會比現在高一點,但可以滿足老百姓的新興需求。

記者:交通領域的電氣化已經得到多方重視,您如何看待其未來前景?

江億:將來一定要把電力變成交通的主要能源,改變后至少可以提高能源效率,包括火車、汽車、輪船,都要慢慢改變。

需要注意的是,公共交通應該大力發展,因為當大規模的城市建設告一段落之后,包括燃煤、建材、鋼材這些物流運輸會顯著減少,取而代之的是客運,因為老百姓有了物質基礎后,旅游的需求會出現快速增長,當然這個運量比運煤、運鋼、運建材要少,再考慮到經濟發展,按照運輸量比目前增長50%來考慮,未來的目標是油改電達到2萬億千瓦時,再加3億噸標煤的燃料。

記者:綜合來看,您認為未來實現低碳發展的能源需求會達到什么樣的量級?

江億:分項來看,工業能耗為5萬億千瓦時電+13億噸標煤的燃料,交通能耗為2萬億千瓦時電+2億噸標煤,建筑能耗是3萬億千瓦時電+2.5億噸標煤,合起來10萬億千瓦時電,再單加19億噸標煤。總起來看,按發電的能耗算下來,大約是50億噸標煤,這樣就能在清潔低碳能源支撐下,使得我們的GDP達到40萬億美元,為建設現代化強國提供堅強支撐。

不繞路走直路

記者:要滿足您提到的10萬億千瓦時電+19億噸標煤,我們需要如何設計清潔低碳發展路徑和用能方式?

江億:世界上發達國家的能源發展都經歷了這樣的過程,從生物質能源到煤炭再到石油,近年來以歐洲為代表的發達國家,開始大幅度消減燃油、燃氣的用量,用可再生能源和生物質能源來替代,以應對氣候變化。發達國家用20多年時間將能源結構從煤炭為主變成油氣為主,我們是不是也要延續這一模式?中國是不是也應該按照這樣路徑走?我的看法是,我們的國情不一樣,思路也不應該一樣。

記者:近年來,天然氣的價值逐漸被各方認可,我們可否把希望寄托在天然氣上?

江億:在10萬億千瓦時電能中,如果可再生能源發電和核能發電占3萬億千瓦時,剩下的都是天然氣發電,每年就需要2萬億立方米的天然氣。首先,2萬億立方米天然氣要排放50多億噸二氧化碳,不符合我國碳排放總量降至三四十億噸的要求。其次,目前全球每年天然氣消費總量為3萬億立方米、交易量1萬億立方米,而中國自產氣產量不足2000億立方米。因此,無論是從碳減排要求,還是國際能源安全形勢,抑或我們缺油少氣的資源稟賦,都表明我們不可能依靠天然氣,這就決定了我們很難按照西方的路徑實現能源轉型。怎么辦?唯一的道路就是大力發展可再生能源和核能。實際上,發達國家也在朝這條路走,我們完全可以繞過燃油、燃氣這條路,直接走大力開發可再生能源的路徑,這應該作為中國未來能源發展的一個基本戰略決策。

記者:發展可再生能源在資源和方向上都沒問題,關鍵是如何解決其不穩定和間歇性問題?

江億:是這個問題。從國內外的經驗來看,無論是德國、丹麥,還是我國青海零碳發電15日,都提供了相應的經驗。這也預示著,中國有希望在36億?37億噸碳排放量下,就能把能源供應的重任扛起來。關鍵就在于,除了部分工業、特殊工業部門仍然需要燃料,如何在供給側通過減少直接燒火的燃料比例,以及先燒火變成熱再發電的比例,大幅提升風電、光伏、核能的比例,從而倒逼消費側用電水平大幅度提高。同時,鑒于光電、風電都不可控,建筑用能又存在較大的峰谷差,重點就是要下功夫在終端解決柔性用電問題,為此,就需要將供給端和消費側解耦,讓二者脫離剛性連接,這樣才能不斷提高電氣化水平。

記者:在不同的領域,有哪些具體的辦法和創新思路?

江億:東部用能地區的電力系統要重點解決好調峰問題,比如發展抽水蓄能、電動汽車,發展電動汽車絕不僅僅是為了解決污染和效率問題,更重要的是它能夠和智能充電樁構成儲能設施,通過電池參與電力系統的削峰填谷。

一個創新的思路就是,建筑用電方式要徹底改變,通過直流供電+分布式蓄電,這樣就能徹底改變建筑用電模式。現在屋內所有照明、家電都是直流供電,轉動件都是直流變頻、變熱,因此在末端直接化,可以大幅度提高用電效率,避免來回轉換造成的損失,而且直流電方便儲存,也為用戶提供了便利,同時也會徹底改變城市供電系統布局,配電網不用按峰值供電,只需要按平均值供電,目前這一差距至少有5倍,非??曬?。

記者:對于北方地區的建筑,清潔供暖也是用能大頭,在這里面會有哪些新模式和新技術?

江億:實際上,取暖只要20度左右的環境溫度。因此任何燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、電鍋爐都不應該作為供熱熱源。因為這樣做就違反了熱學的基本原則,屬于高溫能量干了低溫的活,會造成巨大浪費,應該是溫度對口、梯級利用。

目前看來,可以利用其他行業覺得是“垃圾熱”的熱源:一是熱電聯產余熱。即使未來大力發展可再生能源,也還有40%以上的電力來自火電,可以把這些產生的余熱統統收進來供熱。二是未來一定還有一大批鋼廠、有色金屬廠、建材廠,這些工廠生產過程中也排放出大量的余熱。比如房山的燕山石化等化工廠,排出來五六十度冷卻水的熱量,能供約3000萬平方米的建筑供暖,這些資源必須要用好。

記者:這樣綜合利用肯定是最高效也是最清潔低碳的,但是這部分熱源能否堪當大任?

江億:未來,依靠工業余熱和熱電聯產余熱,可以滿足北方地區70%建筑面積的供熱需求,其余的30%需求,通過熱泵設施和燃氣調峰就可以滿足。現在注意的是不能以熱定電,因為這會給電力系統帶來巨大的問題。同時,切記不能發展基于燃氣的熱電冷三聯供,因為這種方式在中國屢上屢敗,到現在沒有一個合適的項目,而且我們沒有天然氣資源,不該干這件事。

要實現中國低碳發展,就應該根據生態文明的理念,科學規劃未來的交通、建筑、工業能耗,同時大力提倡綠色生活方式,這是實現低碳發展的基礎。在產業層面,要大力發展風電、光熱、水電、可再生和核能。在消費側增加電力比例,東部地區解決削峰填谷問題,變用電剛性為柔性。供熱要把火電廠、工業余熱充分用好,作為建筑供熱耦合,可以考慮跨區域輸熱方式,解決地理位置不匹配問題。通過上述途徑,完全可以實現通過10萬億千瓦時電+19億噸標煤,來滿足我們經濟需要,實現低碳發展目標。

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