第一批風電(dian)、光(guang)伏發電(dian)平價(jia)上網(wang)項目的公(gong)布宣告了一個新時(shi)代(dai)的來臨。作為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)耗(hao)的主陣地和能(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)的主戰(zhan)場(chang),東部地區和城市應(ying)該(gai)發揮什么樣的作用?有哪些關鍵問題需要解(jie)決?記者(zhe)日前(qian)采訪了中(zhong)國(guo)工程院(yuan)原副院(yuan)長杜(du)祥琬(wan)院(yuan)士,他(ta)認為(wei),在推動(dong)我國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)進(jin)程中(zhong),東部地區和城市不僅是能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)者(zhe),也應(ying)成(cheng)為(wei)新能(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產者(zhe)。新能(neng)源(yuan)(yuan)“產消(xiao)者(zhe)”時(shi)代(dai)需要技術、體制(zhi)和觀念三(san)管齊下(xia),可(ke)以通過(guo)泛在電(dian)力物聯網(wang)與用戶和產業進(jin)行連接和互動(dong),推進(jin)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing),實現經濟、環境(jing)與社(she)會共贏。
平價倒逼能源轉型
記者:無(wu)論從全球還(huan)是中(zhong)國來看,新能(neng)源(yuan)成本都在(zai)逼近傳統化(hua)石燃料,您如何評價(jia)這一歷史進程?
杜祥琬:高(gao)成(cheng)(cheng)本曾是(shi)制約可再生能源發(fa)展(zhan)的因素(su)之(zhi)一,近年來其成(cheng)(cheng)本不(bu)斷(duan)下(xia)(xia)降(jiang)。以風電(dian)(dian)為例,1980~2013年,風電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本下(xia)(xia)降(jiang)90%,到(dao)(dao)2020年將與煤電(dian)(dian)相當。光伏發(fa)電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本也(ye)在快速下(xia)(xia)降(jiang),2010~2017年從(cong)0.36美(mei)元/千瓦時降(jiang)到(dao)(dao)了0.1美(mei)元/千瓦時,下(xia)(xia)降(jiang)幅度達(da)73%,且還在進(jin)一步下(xia)(xia)降(jiang)。目前,除海上風電(dian)(dian)和光熱發(fa)電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本仍然偏高(gao)外(wai),水電(dian)(dian)、陸地風電(dian)(dian)、光伏發(fa)電(dian)(dian)的成(cheng)(cheng)本均已進(jin)入化石燃料電(dian)(dian)站的成(cheng)(cheng)本區間。
另(ling)一個更(geng)為重要(yao)的視(shi)角是投資(zi),從全(quan)球能源投資(zi)來看,其重點已從煤炭(tan)逐步轉向可(ke)再生能源,2017年全(quan)球可(ke)再生能源投資(zi)超出(chu)其他能源兩(liang)倍以上。
記者:這是否預示著未來能(neng)源電力系統(tong)轉型的方向?
杜祥琬:未來的電力系統(tong)應該(gai)有四個特(te)征:一(yi)是高比(bi)例(li)的非(fei)化石能(neng)源電力裝機,二是集中式與分布(bu)式技術結合(he),三是多(duo)能(neng)互補(bu),四是與儲能(neng)和智能(neng)控制(zhi)相結合(he)。
從(cong)電網(wang)(wang)(wang)來(lai)(lai)看,未(wei)來(lai)(lai)轉型的(de)(de)方(fang)向將是集(ji)中式電網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)智能化與以(yi)(yi)分(fen)布式發電為基(ji)礎的(de)(de)微網(wang)(wang)(wang)結合。集(ji)中式電網(wang)(wang)(wang)與微網(wang)(wang)(wang)可以(yi)(yi)雙(shuang)向互(hu)動(dong),也(ye)可以(yi)(yi)獨立運(yun)行,從(cong)而促進整個能源(yuan)系統更加便利化、低碳化、智能化、網(wang)(wang)(wang)絡(luo)化。
記者:隨著新能(neng)源經(jing)濟性的(de)提升,非化石能(neng)源電(dian)力高比例正在(zai)成為(wei)現(xian)實。截至2018年底(di),我國非化石能(neng)源裝機占比已經(jing)突(tu)破40%,發(fa)電(dian)量占比突(tu)破30%,隨之而來的(de)就(jiu)是(shi)應用(yong)問題(ti),您(nin)認為(wei),在(zai)這方面誰應發(fa)揮重要作用(yong)?
杜祥琬:東(dong)部地(di)區和城市的能源發展深刻(ke)影響(xiang)著我國(guo)能源轉(zhuan)型。
長期以來,東部(bu)(bu)(bu)是(shi)我(wo)國能(neng)源(yuan)的(de)主要消耗區,西部(bu)(bu)(bu)、北部(bu)(bu)(bu)能(neng)源(yuan)資源(yuan)豐富,東部(bu)(bu)(bu)能(neng)源(yuan)主要靠西部(bu)(bu)(bu)解決。但是(shi)我(wo)最近研究發(fa)現,東部(bu)(bu)(bu)地區也(ye)有很(hen)多新能(neng)源(yuan)資源(yuan),然而利用比例還是(shi)很(hen)低。如果將來東部(bu)(bu)(bu)能(neng)從能(neng)源(yuan)“消費者”變為“產消者”,有助于緩解中國能(neng)源(yuan)發(fa)展不(bu)(bu)平衡、不(bu)(bu)充分的(de)矛(mao)盾。
同時,城市(shi)的(de)能源(yuan)(yuan)利(li)用水(shui)平是(shi)城市(shi)發展和社會(hui)進步(bu)的(de)重要標志,我國城市(shi)人口眾多,能耗較大,也因此成為能源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型的(de)主戰場。城市(shi)能源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型已具備良好的(de)基礎,但能源(yuan)(yuan)的(de)供應(ying)、環境與管(guan)理面臨著(zhu)嚴峻(jun)挑戰。
需統籌規劃全國能源布局
記者:大規模發展新能(neng)源(yuan)需要面臨的一個(ge)重(zhong)大挑(tiao)戰就是如何解(jie)決新能(neng)源(yuan)的跨區消(xiao)納(na),也就是電從(cong)遠方來的問題。您認為這會隨著平價上網來臨發生變化嗎?
杜祥琬(wan):我(wo)長期以來是支持西(xi)電(dian)東(dong)送(song)(song)的(de),而且現(xian)(xian)在依然(ran)認為還要西(xi)電(dian)東(dong)送(song)(song)。從目前的(de)情(qing)況來看(kan),西(xi)電(dian)東(dong)送(song)(song)可能還會(hui)有所增(zeng)加,但隨(sui)著東(dong)部電(dian)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)西(xi)部經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan),西(xi)電(dian)東(dong)送(song)(song)的(de)需(xu)求增(zeng)量可能會(hui)出現(xian)(xian)拐點,至于(yu)具(ju)體時間,取決(jue)于(yu)國家規劃(hua)和(he)政策引(yin)導等因素。
因此,新形勢(shi)下減輕西電(dian)東送、北煤南運的(de)(de)壓力勢(shi)在(zai)必行,這(zhe)也是根據我國國情應該(gai)考慮的(de)(de)能源(yuan)轉型的(de)(de)方向問題(ti)。從資源(yuan)可能性(xing)、技(ji)術可行性(xing)、經濟(ji)可行性(xing)等方面,東部(bu)各省完全有(you)可能做到能源(yuan)較高比例的(de)(de)自給。比例具體能達到多少,各個地(di)方要因地(di)制宜。
記者:無論(lun)是(shi)基于環境(jing)容量(liang),還是(shi)能(neng)(neng)源總量(liang)控制,東(dong)部(bu)地區肯定不能(neng)(neng)增加傳(chuan)統(tong)火電比例,那究竟該如何提(ti)升(sheng)東(dong)部(bu)城市(shi)能(neng)(neng)源自給比例?
杜祥琬:是的(de)。這就需要在戰略的(de)指導(dao)下認真(zhen)規劃包(bao)括(kuo)東(dong)部在內(nei)的(de)全(quan)國電力和能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)布局,包(bao)括(kuo)源(yuan)(yuan)、網(wang)、荷(he)、儲、管、服(fu)等(deng)方(fang)面。一(yi)個突破方(fang)向就是新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。如果東(dong)部的(de)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)開發和自給做得(de)好(hao)(hao),就能(neng)(neng)(neng)減(jian)少西電東(dong)送和北煤南(nan)運(yun)的(de)壓力,這對國家(jia)和人民(min)都是好(hao)(hao)事,一(yi)定程(cheng)度上也有助于(yu)改善我國能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展(zhan)不平衡、不充分的(de)問題。
因此(ci),一定要轉(zhuan)變觀(guan)念,轉(zhuan)變習慣。東部從能(neng)(neng)源(yuan)“消(xiao)費者”變為“產消(xiao)者”的(de)能(neng)(neng)源(yuan)發展思路符合電力轉(zhuan)型(xing)和能(neng)(neng)源(yuan)革(ge)命(ming)的(de)方(fang)向,有利于電力系(xi)統的(de)經濟性(xing)(xing)、安(an)全(quan)性(xing)(xing)、靈(ling)活性(xing)(xing),也符合綠色、低碳、高效(xiao)、安(an)全(quan)、智慧的(de)方(fang)向。
記者:您認為,東部地區從能(neng)源“消費者”變為“產消者”的信心來自哪(na)里?
杜祥琬:東部(bu)各省是節能(neng)提(ti)效的先行區,核能(neng)發(fa)展(zhan)的優先區,海(hai)上風電、海(hai)洋能(neng)發(fa)展(zhan)的優勢區,天然氣(含非(fei)常(chang)規)、LNG進口的接收(shou)區,還可以疊加分(fen)(fen)布式(shi)光伏、生物(wu)質(zhi)(固廢資源(yuan)化(hua))、地熱(re)、工業余熱(re)、部(bu)分(fen)(fen)水電等。
中(zhong)東部地(di)區可(ke)再(zai)生能源資(zi)源潛力非常大,總體來看,目前已(yi)經(jing)開發的(de)風能和太陽能僅占可(ke)開發資(zi)源量的(de)不(bu)足(zu)十分之一。
數據表明(ming),在(zai)考(kao)慮(lv)低(di)風(feng)(feng)速區域的(de)情況下(xia),我(wo)國(guo)中東(dong)部地區風(feng)(feng)能資(zi)源可(ke)開(kai)發(fa)量(liang)共8.96億(yi)千瓦。水深在(zai)5~20米范圍內的(de)海上(shang)風(feng)(feng)電可(ke)開(kai)發(fa)量(liang)約(yue)2.1億(yi)千瓦,陸上(shang)和海上(shang)風(feng)(feng)電可(ke)開(kai)發(fa)資(zi)源量(liang)共計約(yue)11億(yi)千瓦。
在(zai)太陽(yang)能方(fang)面,中(zhong)東部地區集中(zhong)式光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)站可開發的潛(qian)力是(shi)3.58億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa),分布式光(guang)伏(fu)(fu)裝機的潛(qian)力是(shi)5.31億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa),包含光(guang)伏(fu)(fu)建筑一體化在(zai)內,共計近(jin)9億(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)。中(zhong)東部房屋建筑面積(ji)大約(yue)10萬平(ping)方(fang)公里,如果2050年(nian)總用電(dian)量的1/4由光(guang)伏(fu)(fu)產生,所需要安裝面積(ji)大約(yue)是(shi)中(zhong)部東部現有房屋面積(ji)的1/4。
技術、體制、觀念缺一不可
記者:風(feng)電、光伏等能源具有波動性、間歇性,要(yao)靠(kao)哪些新技術、新模式(shi)來解決?
杜祥琬:規模化發(fa)(fa)展(zhan)新能(neng)(neng)(neng)源要跟儲能(neng)(neng)(neng)相結合。與此同時,火(huo)電的靈(ling)活(huo)性可以為(wei)太陽能(neng)(neng)(neng)、風(feng)能(neng)(neng)(neng)調峰,再加上東(dong)部網絡和信(xin)息技術(shu)、智能(neng)(neng)(neng)化技術(shu)、大(da)數據、云計算等快速發(fa)(fa)展(zhan),都會為(wei)東(dong)部地區發(fa)(fa)展(zhan)可再生能(neng)(neng)(neng)源提供技術(shu)支(zhi)撐。
近期來看,通過虛擬(ni)電(dian)(dian)網(wang)和泛在(zai)電(dian)(dian)力物聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)很(hen)好解決。比如,可(ke)以(yi)將集中式智能(neng)(neng)電(dian)(dian)網(wang)和以(yi)分布式發電(dian)(dian)為基礎的微網(wang)網(wang)絡相結(jie)合,二者(zhe)雙向(xiang)互動,通過虛擬(ni)電(dian)(dian)廠(chang)技(ji)術(shu),結(jie)合儲能(neng)(neng)單元,再(zai)加上大(da)數據智能(neng)(neng)化(hua)管理,把源、儲、調、用(yong)統(tong)籌起來,成(cheng)為“智能(neng)(neng)大(da)管家”。
記者:技術之外,還(huan)有哪些(xie)關鍵環節需(xu)要克服?
杜祥琬:東部城市(shi)能(neng)源自給觀念確立后(hou),需要(yao)進一(yi)步解決體制問題。比如(ru),光(guang)伏建筑(zhu)一(yi)體化非常適用于東部城市(shi),我(wo)國工商業屋頂(ding)分布式光(guang)伏的理(li)論安(an)裝(zhuang)容量不小于300吉瓦,但由于相(xiang)關(guan)部門協調不利,缺乏相(xiang)關(guan)標準,導致目前滿足要(yao)求的屋頂(ding)不到30%,如(ru)果(guo)完善相(xiang)關(guan)政策,未來發展(zhan)潛力巨大。
因此,要(yao)把(ba)我(wo)國東部(bu)分布式可再(zai)生能(neng)源(yuan)發展與國家(jia)各(ge)部(bu)門(men)的政策結合起(qi)來,在建筑、農業、土(tu)地等領(ling)域(yu)制定明(ming)確的能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型目(mu)標,然后落實到(dao)各(ge)個產業部(bu)門(men)、企業、用戶等層面(mian)。
記者:體制問題的深(shen)層原因您認為來(lai)自哪里?目前各地的發展(zhan)現狀(zhuang)如何?
杜祥琬:對(dui)于(yu)(yu)城市(shi)能(neng)源(yuan)轉型(xing)而言,政(zheng)府、企業的(de)(de)努力以及配合非常重要,但最需要轉變(bian)的(de)(de)是思(si)想(xiang)觀(guan)念,即讓東部從能(neng)源(yuan)的(de)(de)“消費者”變(bian)為能(neng)源(yuan)“產消者”,做到寓電于(yu)(yu)民。長三角地(di)區包括沿海(hai)大型(xing)城市(shi),都應(ying)該樹立這樣(yang)的(de)(de)思(si)想(xiang)觀(guan)念,即要盡可(ke)能(neng)充分利用(yong)當地(di)的(de)(de)可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)。
我在東部多省(sheng)調(diao)研后發現,不少地(di)區(qu)還(huan)沒(mei)有完(wan)全(quan)樹立(li)起使用身邊能(neng)源(yuan)的觀(guan)念。當然,也有些地(di)方(fang)走(zou)在了前列(lie)。比如,浙江(jiang)(jiang)省(sheng)湖州(zhou)市正在推進“家庭(ting)屋頂光伏計劃”,力(li)爭到(dao)(dao)2020年建成10萬(wan)戶家庭(ting)屋頂光伏,屆(jie)時該(gai)市煤電(dian)裝機占(zhan)比要降(jiang)到(dao)(dao)37%,這(zhe)一計劃在浙江(jiang)(jiang)具(ju)有普適性(xing)。嘉興(xing)的能(neng)源(yuan)來源(yuan)既有核電(dian),又有光伏和(he)風電(dian)等,能(neng)源(yuan)結構中非化石能(neng)源(yuan)占(zhan)的比例相當高(gao),還(huan)有信息平臺支(zhi)撐(cheng)能(neng)源(yuan)系統整合。江(jiang)(jiang)蘇省(sheng)鹽城市也提出,盡快把(ba)可(ke)再生能(neng)源(yuan)發電(dian)占(zhan)比提高(gao)到(dao)(dao)50%以上。這(zhe)些城市的做法具(ju)有借鑒(jian)價值(zhi),江(jiang)(jiang)蘇、浙江(jiang)(jiang)、山東等省(sheng)份都能(neng)夠做到(dao)(dao)高(gao)比例自給(gei),東部地(di)區(qu)新能(neng)源(yuan)產業市場前景和(he)發展空間非常(chang)廣(guang)闊。
記者:您如(ru)何看待清潔能(neng)源的(de)未來?
杜祥琬:清(qing)潔替代(dai)(dai)、電能替代(dai)(dai)是(shi)能源(yuan)(yuan)(yuan)轉型的大勢所趨。歷史經驗表明,清(qing)潔能源(yuan)(yuan)(yuan)要(yao)成為(wei)主導(dao)能源(yuan)(yuan)(yuan),往往要(yao)經歷漫長的過程,比如煤炭(tan)替代(dai)(dai)薪柴用了173年,石(shi)油替代(dai)(dai)煤炭(tan)用了106年。可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)(yuan)如何從替代(dai)(dai)能源(yuan)(yuan)(yuan)成為(wei)主導(dao)能源(yuan)(yuan)(yuan),能否實現高質量高比例發展(zhan),才是(shi)關鍵。
上述中(zhong)東部能(neng)源新(xin)發展(zhan)思路,符(fu)合電(dian)力(li)轉型和能(neng)源革命的(de)(de)方(fang)向(xiang),利于(yu)電(dian)力(li)發展(zhan)趨于(yu)平衡、充分,利于(yu)電(dian)力(li)系統的(de)(de)經(jing)濟性、安全性、靈活(huo)性,符(fu)合綠色、低碳、高效、智慧,也體現了從“政府(fu)辦電(dian)、大企業辦電(dian)”方(fang)向(xiang)。未來,在多方(fang)共同努力(li)下,中(zhong)國(guo)能(neng)源的(de)(de)格局和能(neng)源結構將會有極大改善,中(zhong)國(guo)的(de)(de)能(neng)源轉型、能(neng)源革命前景將會無限光明。