能源革命技術方向的選擇一定要與經濟性結合,算清能源革命的“經濟賬”。再電氣化是我國能源轉型的根本途徑和關鍵所在;要讓不同的能源都能因地制宜高效利用,切忌異想天開、脫離實際。
“我(wo)國(guo)能源轉(zhuan)型發(fa)展進程中,走向清潔低碳是(shi)(shi)(shi)必(bi)然趨勢(shi),保障能源安全供給是(shi)(shi)(shi)根(gen)本任(ren)務,提高能源生產與消(xiao)費的(de)(de)效率(lv)是(shi)(shi)(shi)重要內(nei)涵。要實現(xian)我(wo)國(guo)2030年前碳排放(fang)達峰(feng)和2060年前碳中和的(de)(de)目(mu)標,是(shi)(shi)(shi)一項十分緊迫、十分艱巨的(de)(de)戰略任(ren)務,也是(shi)(shi)(shi)一項十分復雜的(de)(de)系統工程,必(bi)須科學規劃(hua),制定好不同時期(qi)的(de)(de)發(fa)展目(mu)標、重點任(ren)務和實施(shi)路(lu)徑。”中國(guo)工程院院士劉吉臻近日表示。
劉(liu)吉臻指出,面向2035年的(de)(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發展戰略思路為“化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)清潔化(hua)(hua)、清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)規模化(hua)(hua)、多(duo)種(zhong)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)綜合化(hua)(hua)”。“這三者相輔相成,既不能(neng)相互(hu)割裂(lie),也不能(neng)各自(zi)為政(zheng)、怱略相互(hu)的(de)(de)(de)(de)支撐作用。其(qi)中(zhong),值(zhi)得(de)注意的(de)(de)(de)(de)是(shi),能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革命技術方向的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇一定要與經濟性(xing)結合,算清能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革命的(de)(de)(de)(de)‘經濟賬’。在能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消費側,再電(dian)氣化(hua)(hua)是(shi)我國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉型(xing)的(de)(de)(de)(de)根本(ben)途徑和(he)關(guan)鍵所在。”
能源革命要講性價比
十(shi)九大報告指出,要推(tui)進(jin)能(neng)(neng)源(yuan)生產和消費革命,構(gou)建(jian)清潔低碳、安全高效(xiao)的現代能(neng)(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)。哪種能(neng)(neng)源(yuan)能(neng)(neng)擔起能(neng)(neng)源(yuan)轉型的重任(ren)?
劉吉(ji)臻(zhen)指出(chu),如(ru)果(guo)儲能(neng)技術有突破性進(jin)展,那能(neng)源革命的問(wen)(wen)題也就迎(ying)刃而解了。“在大(da)電(dian)網系(xi)統內建(jian)(jian)設電(dian)化(hua)學儲能(neng)電(dian)站,10萬千瓦不夠,建(jian)(jian)設20萬千瓦,如(ru)果(guo)還不夠,再(zai)建(jian)(jian)30萬行(xing)不行(xing)?很(hen)明顯,在現階段儲能(neng)技術條件下,靠儲能(neng)解決大(da)電(dian)網問(wen)(wen)題路徑不通,經濟性難以承受。”
目(mu)前氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)發展“大(da)熱(re)”,有(you)聲音認為氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)是未(wei)來的(de)(de)(de)終極能(neng)源。在劉吉臻看來,在現有(you)技術條件下,氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)經(jing)濟性有(you)待(dai)檢驗。“目(mu)前生(sheng)(sheng)產1立方(fang)米氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)需要消耗大(da)約(yue)5-5.5千(qian)瓦時(shi)電能(neng),如果電價(jia)低(di)于0.2元(yuan)/千(qian)瓦時(shi),制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)價(jia)格可(ke)以(yi)承受。只有(you)用低(di)價(jia)的(de)(de)(de)可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)才是正確(que)的(de)(de)(de)路(lu)徑,加(jia)之氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)具有(you)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)儲能(neng)屬性,可(ke)將氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)定(ding)(ding)位為可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源的(de)(de)(de)‘搬運工’。”
劉吉臻進(jin)一步指(zhi)出(chu),燃料電(dian)池(chi)方面,如果用(yong)鉑做催化劑(ji),明顯不劃算(suan)。再比(bi)如碳捕捉、利用(yong)與封存技術(shu)(CCUS),現有(you)技術(shu)條(tiao)件下這(zhe)種處理方式是(shi)不可(ke)持續(xu)的(de)(de),示(shi)范(fan)項目(mu)的(de)(de)成本相對過高,還將增(zeng)加一次能(neng)源消耗。受控核聚變為探索性(xing)、顛(dian)覆性(xing)的(de)(de)前(qian)(qian)期研究,目(mu)前(qian)(qian)沒有(you)實質性(xing)進(jin)展。
劉吉(ji)臻(zhen)通過(guo)上述例子反復(fu)強調:“現有技術條件下,能源轉(zhuan)(zhuan)型的‘經濟賬’一定要(yao)算清。能源轉(zhuan)(zhuan)型過(guo)程(cheng)中,技術必(bi)須和(he)經濟結(jie)合(he)起來,先(xian)進的技術也需要(yao)合(he)理(li)的經濟性。”
“西電東送”規模或現拐點
據劉吉(ji)臻測算,如果(guo)在2060年(nian)(nian)前實現碳中和(he)的目標,我國(guo)電力(li)系統需再(zai)增(zeng)加60億千(qian)瓦的可再(zai)生(sheng)能(neng)源裝機。“風光”隨機性、波動性的特性不變,電力(li)系統能(neng)否穩定提(ti)供電能(neng)?屆(jie)時用電成(cheng)本(ben)多少?以德(de)國(guo)為(wei)例,2019年(nian)(nian),德(de)國(guo)可再(zai)生(sheng)能(neng)源裝機占(zhan)比超(chao)過40%,10年(nian)(nian)提(ti)高了(le)24個百分點(dian),其電價是10年(nian)(nian)前的1.5倍。
劉吉臻直言:“能(neng)(neng)源(yuan)革命不是(shi)‘請客(ke)吃(chi)飯’,現在(zai)的(de)電力(li)系統不是(shi)為這(zhe)么大規模新能(neng)(neng)源(yuan)準備的(de),新能(neng)(neng)源(yuan)裝機已超(chao)出(chu)系統承受范圍,棄風棄光問題凸(tu)顯,高比例(li)新能(neng)(neng)源(yuan)電力(li)系統需付出(chu)極大經濟成本。”
劉吉(ji)臻(zhen)表示(shi):“可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)大規模(mo)發(fa)(fa)展的(de)背后,火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)為其(qi)作了大‘嫁(jia)衣’。沒有12億(yi)千瓦的(de)火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji),就(jiu)沒有今天可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)蓬勃發(fa)(fa)展。現有技(ji)術條件下,如(ru)果新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)裝(zhuang)機(ji)增加10億(yi)千瓦,火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)再(zai)(zai)降(jiang)6億(yi)千瓦,電(dian)(dian)網將立(li)即崩潰。能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)革(ge)命不(bu)能(neng)(neng)(neng)一蹴(cu)而就(jiu),未來(lai)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占比將逐步提升,化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占比將逐步下降(jiang),但(dan)火(huo)電(dian)(dian)需要有‘活路’,安全、高效、清(qing)潔、靈活、智能(neng)(neng)(neng)是火(huo)電(dian)(dian)未來(lai)的(de)發(fa)(fa)展方向。”
同時,劉(liu)吉臻指出:“可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)開(kai)(kai)發(fa)(fa)利用需要(yao)采取‘集中開(kai)(kai)發(fa)(fa)、遠(yuan)距離(li)輸(shu)送(song)’與‘分布式開(kai)(kai)發(fa)(fa)、就(jiu)地(di)消納’并舉(ju)的發(fa)(fa)展(zhan)模式。”中國(guo)工程院《我國(guo)未來電(dian)(dian)網格局(ju)研(yan)究(2020年)咨(zi)詢意見(jian)》指出,隨(sui)著我國(guo)西(xi)部(bu)(bu)產業發(fa)(fa)展(zhan)和(he)東(dong)部(bu)(bu)清(qing)潔能(neng)源(yuan)的開(kai)(kai)發(fa)(fa),東(dong)部(bu)(bu)和(he)西(xi)部(bu)(bu)源(yuan)荷不平衡程度將降低,“西(xi)電(dian)(dian)東(dong)送(song)”規模會出現拐點。未來中東(dong)部(bu)(bu)電(dian)(dian)力負荷供(gong)應將形成“西(xi)電(dian)(dian)東(dong)送(song)+海電(dian)(dian)西(xi)送(song)+本地(di)傳統(tong)能(neng)源(yuan)+就(jiu)地(di)分布式新能(neng)源(yuan)”四足鼎立的局(ju)面(mian)。
再電氣化助力能源轉型
在終(zhong)(zhong)端(duan)消費側,劉(liu)吉臻認為,再(zai)電(dian)氣化是我國(guo)能(neng)源轉型的(de)根本(ben)路徑,應大力實施電(dian)能(neng)對終(zhong)(zhong)端(duan)化石能(neng)源的(de)深度替代(dai),即“以電(dian)代(dai)煤、以電(dian)代(dai)油、以電(dian)代(dai)氣”。
數據(ju)顯示,截(jie)至(zhi)2019年(nian)底,我(wo)(wo)國(guo)(guo)電力(li)占(zhan)(zhan)終(zhong)端能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)占(zhan)(zhan)比為26%。據(ju)國(guo)(guo)際可再生能(neng)(neng)源(yuan)署預測,2050年(nian)電力(li)在我(wo)(wo)國(guo)(guo)終(zhong)端能(neng)(neng)源(yuan)的(de)比重將增(zeng)長至(zhi)47%。據(ju)了解(jie),電氣化水平每增(zeng)加一個百分點,單(dan)位(wei)GDP能(neng)(neng)耗(hao)可減(jian)少2到(dao)4個百分點。2019年(nian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)單(dan)位(wei)GDP能(neng)(neng)耗(hao)為0.49噸標準煤/萬元,是(shi)發達國(guo)(guo)家的(de)2倍。
劉吉臻指出:“解決人類未來的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)問題將(jiang)依賴新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電力,新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電力安全高(gao)效(xiao)的(de)生產與利用將(jiang)是新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)時代永恒(heng)的(de)主(zhu)題。化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)清(qing)潔化是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型的(de)基礎,清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)規模化是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型的(de)核心。”
“綠色(se)革命,既要(yao)算(suan)好‘經濟賬’,又要(yao)具有高(gao)效率。目(mu)前能(neng)(neng)源轉型,包(bao)括(kuo)實(shi)驗室做研究,應該緊緊圍(wei)繞目(mu)標展開行動,讓不(bu)同的能(neng)(neng)源都(dou)能(neng)(neng)因(yin)地制(zhi)宜高(gao)效利用,切忌(ji)異想天開、脫離實(shi)際。”劉吉臻說。