低碳電力為何擁有未來？
未來中國乃至全球的可持續發展，都需要實現由工業文明向生態文明轉變。其中，發展方式轉變的基礎是新的能源革命，即能源生產革命和能源消費革命，即由黑色、高碳向綠色、低碳轉，由粗放、低效走向節約、高效。國家氣候變化專家委員會主任、原工程院副院長杜祥琬在近日舉辦的中國清潔電力峰會上提出，中國綠色、低碳能源戰略的三個支柱，是節能優先，煤炭和石油的高效、清潔化利用，發展非化石能源(包括可再生能源與核能)改善能源結構。
但是，高碳與污染有強相關性，清潔電力在我國被一般地理解為“低污染排放”，認為污染排放和溫室氣體排放是兩個截然不同的概念。但是，在中國能源具體情況下，污染排放和溫室氣體排放基本同根同源，環境后果已經踩到紅線，粗放發展難以為繼，向低碳轉型已是時不我待。
“新型城鎮化”能否“低碳”，是我國面臨的“大考”。
我國發展的高碳特征
中國單位GDP的能耗比世界平均值高出近一倍，杜祥琬給出的數據顯示，2013年中國GDP是全球總量的12.3%，卻消耗了全球21.5%的能源。目前，我國每年人均二氧化碳排放量已達6噸，逼近歐洲、日本的水平，且呈現持續增長態勢，在一些發達地區則大于10噸，已經觸及歐洲、日本等發達國家處在發展峰值時的排放量，但這一數字在我國增長較快地區不僅已經達到且在增長。
究其原因是高耗能產業發展的太大、太快，形成了過剩產能，加之諸多浪費、不合理需求以及煤為主的能源結構。中國每年消耗的煤炭占全球的50.4%，在我國的東部地區每年就要消耗全球煤炭的40%，東部地區單位國土面積上消耗的煤炭即“煤耗空間密度”是全球平均值的12倍。而煤炭消耗中，高達一半是直接燃燒(非發電)的，這是最污染的利用方式，杜祥琬分析認為。
據悉，2013年我國共耗煤39億噸，其中發電18.3億噸，直接燃燒的超過20億噸。“油耗空間密度”已是全球平均值的3倍;我國東部“碳排放的空間密度”是全球平均值的6倍，我國目前每千人汽車擁有數雖不及美國的1/5，但中國東部的“汽車空間密度”已超過了美國。
杜祥琬表示，東部人口密度是全球均值的5倍，考慮到我國的能耗和能源狀況，東部的環境負荷已比世界均值高出5倍以上。因此我國最基本的國情是：環境容量顯著小于世界平均值，我國發展的高碳特征已十分顯著。
化石能源需高效、潔凈化利用
由于化石能源不會很快枯竭，今后幾十年，煤炭和石油在一次能源機構中的占比會逐步下降，仍將是主導能源之一。因此，中國需要有“天花板”的概念，節能優先、控制總量。
杜祥琬認為，“中國富煤”的認識需要重新審視。他指出，相對缺油少氣而言，說富煤有一定的道理，但相對世界均值并不富煤，中國人均探明可采儲量是世界均值的67%，儲采比中國為35，而世界為118。因此杜祥琬認為：“用煤也得悠著點，控量、高效、潔凈、低碳、控制不合理需求。”
煤炭總量控制煤炭消耗總量五年內見頂，煤炭消耗中，增加發電比例，氣、電和余熱的利用，替代沒有用來發電的煤炭使用。只有污染物和溫室氣體都減下來，才能叫“低排放”。在煤炭的勘采、洗選、加工、運送和終端利用的各個環節中，有一系列的提高能效、較少污染的技術，燃煤電廠的節煤減排尚有明顯潛力，低碳有待創新突破。
終端能源中煤改電或氣，汽車的油改電也是有益的方向，有關的技術、標準、監管都很重要。杜祥琬評價這方面的進步可使高碳能源可低碳利用，是重要的能源變革。
當前，包括頁巖氣、煤層氣、致密氣、天然氣水合物在內的非常規天然氣都是相對潔凈的化石能源，對緩解環境污染和應對氣候變化會做出貢獻。杜祥琬認為要努力提高天然氣(含非常規天然氣)在一次能源結構中的占比，但他同時指出，也需要清醒的認識到，中國的頁巖氣雖然儲量不少，但因埋藏深、缺水和天然氣管道的制約，我國開發頁巖氣的開采成本會比較高，收支比偏低。因此，要因地制宜科學發展。
因此，在今后的幾十年間，天然氣將作為低碳能源支柱和重要的過渡性替代資源。但僅靠天然氣不可能完成對煤炭的高比例替代，所以在中國“頁巖氣革命”或“頁巖氣時代”的口號并不恰當。
非化石能源逐步成支柱
作為低碳能源“三匹馬”，可再生能源、核能、天然氣(含非常規)，杜祥琬認為三者并不是互相排斥的關系，而是互相補充，這有這樣才有可能較早的實現對煤炭的高比例替代。
在可再生能源中，比較成熟的水電尚有一定的發展潛力，在一次能源結構中的貢獻可達近10%。非水可在生能源，包括太陽能、風能、生物質能、海洋能、地熱能等，在我國和全球資源足夠豐富，技術上沒有原理性的障礙，近年來發展較快。
對于如何提高間歇性風能和太陽能并網率，杜祥琬表示要規模化、多地域的發展風、光能源，增強相互間的互補和平滑作用，使其發電出力的行為顯現較為平緩的特性，有可能利于提高并網率。同時，要加強可再生能源、儲能技術(包括物理儲能和化學儲能)、電網技術與互聯網技術、信息技術的融合起來，提高電網的智能化程度，加強對電源側和需求側的智能管理，提高電力系統對可再生能源的消納能力。此外，還要發展分布式用能技術、資源循環利用技術、垃圾分類資源化利用技術、微網技術和不并網用電、峰電的直接利用(如用于海水淡化、制氫等)。
核能是未來的可持續發展的能源。日本和事故后，核電發展受到一定影響，但各主要核電國家通過認真分析，都確定了繼續發展核電的方針，全球核電發展格局基本穩定。杜祥琬認為原因首先是對核事故進行科學的分析、總結、吸取經驗教訓，核電安全的技術水平和管理水平進一步提高，棄核的做法并不理智;其次，核電作為潔凈、低碳、穩定、高能量密度能源，其基本優點并未改變;此外，人類對低碳能源的客觀需求，需要輸出穩定的核電與間歇式的可再生能源相結合，是核電發展的動力。
目前，我國已運行核電機組21臺，裝機容量1902萬千瓦，年發電量僅占全國發電總量的約2%，在建核電機組27臺，裝機容量2953萬千瓦。因此，“安全、穩步、規模發展核電”是我國的理性選擇。從目前的核裂變電站到未來的受控核聚變電站，是一個必然的科學發展方向和歷史過程，在未來的綠色地球上，核能將成為一個可持續發展的能源支柱。
未來必將倚重非化石能源，中國工程院建議：在我國一次能源結構中，非化石能源2020年將占到15%，2030年應能超過20%。幾十年后，非化石能源占比將超過化石能源，可視為能源革命的一個標志。
低碳電力擁有未來
杜祥琬表示，電力發展水平要用發電量來衡量，裝機容量的多少與電源結構有關，最終需要是電量，用發電量指標來衡量才是科學的。
電力在終端能源中的比例要提高，直燃煤和直燃油的使用盡量用電能替代。因此，應調整電力結構，使非化石發電達到高比例，人類未來必須依靠可再生能源，這是世界發展的共同趨勢，也是我國擁有未來的戰略選擇。
同樣發達水平，低能耗才是先進指標，說明能效高，說明國家倡導節能。杜祥琬進一步分析時表示，能源電力的消耗，不是越多越好：如果以歐洲、日本國家為參照，我國還有不到1倍的人均發電量增長空間，而從歐洲、日本等國的發展經驗來看，等到一定發達程度后，經濟繼續發展，但人均能耗、電耗不再提高且基本穩定，甚至還能下降，得益于產業結構調整和能效提高。
杜祥琬認為，要倡導比較高效、節能、低碳的生產和生活方式，或者社會發展方式。
原標題:低碳電力為何擁有未來？
來源:中國能源網 作者:杜祥琬，揚州君昊電氣 m.rqjl.com.cn 轉載此文。
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