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(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型發(fa)展進程中(zhong),走向清潔低碳(tan)是(shi)(shi)必(bi)然趨勢,保障能(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)供給是(shi)(shi)根本任(ren)(ren)務,提高(gao)能(neng)源(yuan)(yuan)生產與(yu)消費(fei)的(de)效(xiao)率是(shi)(shi)重要內涵。要實現(xian)我(wo)國(guo)2030年(nian)前碳(tan)排放達峰和2060年(nian)前碳(tan)中(zhong)和的(de)目(mu)標,是(shi)(shi)一項(xiang)十分(fen)緊迫、十分(fen)艱巨的(de)戰略(lve)任(ren)(ren)務,也是(shi)(shi)一項(xiang)十分(fen)復(fu)雜(za)的(de)系(xi)統工(gong)程,必(bi)須科學(xue)規劃,制定好不同時期的(de)發(fa)展目(mu)標、重點(dian)任(ren)(ren)務和實施路徑。”中(zhong)國(guo)工(gong)程院院士劉吉(ji)臻近日表示。
劉吉(ji)臻指出,面(mian)向2035年的(de)能(neng)源(yuan)發展戰略(lve)思路(lu)為(wei)(wei)“化(hua)石能(neng)源(yuan)清(qing)潔化(hua)、清(qing)潔能(neng)源(yuan)規模化(hua)、多種(zhong)能(neng)源(yuan)綜合(he)化(hua)”。“這三者相(xiang)輔相(xiang)成,既不(bu)能(neng)相(xiang)互割裂,也不(bu)能(neng)各(ge)自為(wei)(wei)政、怱略(lve)相(xiang)互的(de)支撐作用。其中,值得(de)注意的(de)是,能(neng)源(yuan)革命技術(shu)方向的(de)選擇一定要與經(jing)濟性(xing)結(jie)合(he),算清(qing)能(neng)源(yuan)革命的(de)‘經(jing)濟賬(zhang)’。在(zai)能(neng)源(yuan)消(xiao)費側,再電氣化(hua)是我國能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型的(de)根本途徑和關鍵所在(zai)。”
能源革命要講性價比
十九(jiu)大(da)報(bao)告(gao)指出,要推進能(neng)源生(sheng)產和消(xiao)費(fei)革命,構(gou)建清潔低碳(tan)、安全高效的現代(dai)能(neng)源體系(xi)。哪種能(neng)源能(neng)擔(dan)起(qi)能(neng)源轉型的重任?
劉(liu)吉臻指出,如果儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)有突破性進展,那能(neng)(neng)源革命的問題也就迎刃而解了。“在大電(dian)網系統內建(jian)設電(dian)化學(xue)儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)站,10萬(wan)千瓦不(bu)夠(gou),建(jian)設20萬(wan)千瓦,如果還不(bu)夠(gou),再(zai)建(jian)30萬(wan)行不(bu)行?很明顯,在現階段儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)條件下,靠儲(chu)能(neng)(neng)解決大電(dian)網問題路徑不(bu)通,經(jing)濟(ji)性難以承受。”
目前氫能(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)展“大熱”,有(you)(you)聲音認為(wei)氫能(neng)(neng)(neng)(neng)是未來(lai)的終極(ji)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)。在劉(liu)吉(ji)臻看來(lai),在現(xian)有(you)(you)技術條件下,氫能(neng)(neng)(neng)(neng)經濟性(xing)有(you)(you)待(dai)檢驗。“目前生(sheng)產1立方米氫氣需要消耗大約(yue)5-5.5千(qian)瓦時電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng),如(ru)果電(dian)價低(di)于0.2元(yuan)/千(qian)瓦時,制氫價格可(ke)(ke)以承受。只有(you)(you)用低(di)價的可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)制氫才是正確的路徑,加之氫能(neng)(neng)(neng)(neng)具(ju)有(you)(you)一定(ding)的儲能(neng)(neng)(neng)(neng)屬(shu)性(xing),可(ke)(ke)將氫能(neng)(neng)(neng)(neng)定(ding)位為(wei)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的‘搬運(yun)工’。”
劉吉臻進一步指出,燃料電池(chi)方面,如(ru)(ru)果用(yong)鉑做催化(hua)劑,明顯不劃算。再比如(ru)(ru)碳捕(bu)捉、利用(yong)與封存技術(CCUS),現(xian)有技術條件(jian)下這種處(chu)理方式是不可持續的,示范(fan)項目的成本(ben)相(xiang)對過(guo)高,還將增加一次能(neng)源消耗。受控核聚變為探索性(xing)、顛覆性(xing)的前期研究(jiu),目前沒有實質性(xing)進展。
劉吉(ji)臻通過上述例(li)子反復強調:“現有技(ji)術(shu)(shu)條件下,能源轉型的(de)‘經(jing)濟(ji)(ji)賬(zhang)’一定(ding)要算清。能源轉型過程中,技(ji)術(shu)(shu)必須和經(jing)濟(ji)(ji)結合起來(lai),先進的(de)技(ji)術(shu)(shu)也需要合理(li)的(de)經(jing)濟(ji)(ji)性。”
“西電東送”規模或現拐點
據(ju)劉吉臻測算,如果(guo)在2060年(nian)前(qian)實現碳中和(he)的(de)(de)目標,我國(guo)電(dian)力系統需(xu)再增加(jia)60億千瓦的(de)(de)可再生能(neng)源裝機。“風(feng)光”隨機性、波動性的(de)(de)特(te)性不變,電(dian)力系統能(neng)否穩定提供電(dian)能(neng)?屆時用(yong)電(dian)成(cheng)本多少?以德國(guo)為(wei)例,2019年(nian),德國(guo)可再生能(neng)源裝機占比超過40%,10年(nian)提高了24個(ge)百分點,其電(dian)價是10年(nian)前(qian)的(de)(de)1.5倍。
劉(liu)吉臻直言:“能(neng)(neng)源革命不是‘請客吃(chi)飯’,現在的電(dian)力系統不是為這么大規模新(xin)能(neng)(neng)源準備的,新(xin)能(neng)(neng)源裝機已(yi)超出系統承受(shou)范圍,棄風棄光問(wen)題凸(tu)顯,高比例新(xin)能(neng)(neng)源電(dian)力系統需(xu)付出極大經濟成本。”
劉吉臻表示:“可再(zai)生能源大規模發(fa)展的(de)(de)背后(hou),火(huo)(huo)電(dian)廠(chang)為其作(zuo)了大‘嫁衣’。沒(mei)有(you)(you)12億千(qian)瓦(wa)的(de)(de)火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機,就(jiu)沒(mei)有(you)(you)今天可再(zai)生能源的(de)(de)蓬勃發(fa)展。現有(you)(you)技(ji)術條件下,如果新能源裝(zhuang)機增加10億千(qian)瓦(wa),火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機再(zai)降6億千(qian)瓦(wa),電(dian)網(wang)將(jiang)立(li)即崩潰(kui)。能源革命不能一蹴而就(jiu),未(wei)來新能源占比將(jiang)逐步提升,化(hua)石能源占比將(jiang)逐步下降,但火(huo)(huo)電(dian)需要(yao)有(you)(you)‘活路’,安全(quan)、高效、清潔、靈活、智(zhi)能是火(huo)(huo)電(dian)未(wei)來的(de)(de)發(fa)展方向。”
同時,劉吉臻(zhen)指(zhi)出(chu):“可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)開(kai)(kai)(kai)發(fa)利用(yong)需(xu)要采取‘集中開(kai)(kai)(kai)發(fa)、遠距離輸送’與‘分(fen)布(bu)式開(kai)(kai)(kai)發(fa)、就(jiu)地消納’并舉的發(fa)展(zhan)模式。”中國工程(cheng)院《我國未來(lai)電(dian)網格局研究(2020年)咨(zi)詢意見》指(zhi)出(chu),隨著我國西(xi)(xi)部(bu)產業發(fa)展(zhan)和東(dong)部(bu)清潔能(neng)源(yuan)(yuan)的開(kai)(kai)(kai)發(fa),東(dong)部(bu)和西(xi)(xi)部(bu)源(yuan)(yuan)荷不平衡程(cheng)度將降低,“西(xi)(xi)電(dian)東(dong)送”規(gui)模會出(chu)現拐(guai)點。未來(lai)中東(dong)部(bu)電(dian)力負荷供應將形成“西(xi)(xi)電(dian)東(dong)送+海電(dian)西(xi)(xi)送+本地傳統能(neng)源(yuan)(yuan)+就(jiu)地分(fen)布(bu)式新能(neng)源(yuan)(yuan)”四足鼎立的局面。
再電氣化助力能源轉型
在終端消(xiao)費側,劉(liu)吉(ji)臻認為,再(zai)電(dian)氣(qi)化(hua)是我(wo)國能源轉型的(de)根(gen)本路徑,應大力實(shi)施電(dian)能對終端化(hua)石能源的(de)深(shen)度替代,即“以電(dian)代煤(mei)、以電(dian)代油、以電(dian)代氣(qi)”。
數據(ju)(ju)顯(xian)示(shi),截至(zhi)2019年(nian)(nian)底,我(wo)國電力占終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)消費占比為(wei)26%。據(ju)(ju)國際(ji)可再生能(neng)(neng)源(yuan)署預(yu)測,2050年(nian)(nian)電力在(zai)我(wo)國終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)比重將增長至(zhi)47%。據(ju)(ju)了(le)解,電氣化(hua)水平每增加一個百(bai)分(fen)點,單位GDP能(neng)(neng)耗可減少2到4個百(bai)分(fen)點。2019年(nian)(nian)我(wo)國單位GDP能(neng)(neng)耗為(wei)0.49噸標準(zhun)煤(mei)/萬元,是發達(da)國家的(de)2倍(bei)。
劉吉臻指出:“解決(jue)人(ren)類未(wei)來的(de)能(neng)源問題將(jiang)依賴新能(neng)源電力,新能(neng)源電力安全高效的(de)生產與利用將(jiang)是新能(neng)源時代永恒的(de)主題。化(hua)(hua)石能(neng)源清潔化(hua)(hua)是能(neng)源轉(zhuan)型的(de)基礎(chu),清潔能(neng)源規模化(hua)(hua)是能(neng)源轉(zhuan)型的(de)核心。”
“綠色(se)革命,既要(yao)算(suan)好‘經(jing)濟賬’,又(you)要(yao)具(ju)有(you)高效率。目前能源(yuan)轉型,包括(kuo)實驗室做研究,應(ying)該緊(jin)緊(jin)圍(wei)繞(rao)目標展(zhan)開行(xing)動,讓不同的能源(yuan)都(dou)能因(yin)地制宜高效利用(yong),切忌異想天開、脫離實際。”劉吉臻說。