“我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展進(jìn)程中，走向清潔低碳是必然趨勢(shì)，保障能源安全供給是根本任務(wù)，提高能源生產(chǎn)與消費(fèi)的效率是重要內(nèi)涵。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)2030年前碳排放達(dá)峰和2060年前碳中和的目標(biāo)，是一項(xiàng)十分緊迫、十分艱巨的戰(zhàn)略任務(wù)，也是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須科學(xué)規(guī)劃，制定好不同時(shí)期的發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和實(shí)施路徑。”中國(guó)工程院院士劉吉臻近日表示。
劉吉臻指出，面向2035年的能源發(fā)展戰(zhàn)略思路為“化石能源清潔化、清潔能源規(guī)?；⒍喾N能源綜合化”。“這三者相輔相成，既不能相互割裂，也不能各自為政、怱略相互的支撐作用。其中，值得注意的是，能源革命技術(shù)方向的選擇一定要與經(jīng)濟(jì)性結(jié)合，算清能源革命的‘經(jīng)濟(jì)賬’。在能源消費(fèi)側(cè)，再電氣化是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的根本途徑和關(guān)鍵所在。”
能源革命要講性?xún)r(jià)比
十九大報(bào)告指出，要推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。哪種能源能擔(dān)起能源轉(zhuǎn)型的重任?
劉吉臻指出，如果儲(chǔ)能技術(shù)有突破性進(jìn)展，那能源革命的問(wèn)題也就迎刃而解了。“在大電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能電站，10萬(wàn)千瓦不夠，建設(shè)20萬(wàn)千瓦，如果還不夠，再建30萬(wàn)行不行?很明顯，在現(xiàn)階段儲(chǔ)能技術(shù)條件下，靠?jī)?chǔ)能解決大電網(wǎng)問(wèn)題路徑不通，經(jīng)濟(jì)性難以承受。”
目前氫能發(fā)展“大熱”，有聲音認(rèn)為氫能是未來(lái)的終極能源。在劉吉臻看來(lái)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，氫能經(jīng)濟(jì)性有待檢驗(yàn)。“目前生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗大約5-5.5千瓦時(shí)電能，如果電價(jià)低于0.2元/千瓦時(shí)，制氫價(jià)格可以承受。只有用低價(jià)的可再生能源制氫才是正確的路徑，加之氫能具有一定的儲(chǔ)能屬性，可將氫能定位為可再生能源的‘搬運(yùn)工’。”
劉吉臻進(jìn)一步指出，燃料電池方面，如果用鉑做催化劑，明顯不劃算。再比如碳捕捉、利用與封存技術(shù)(CCUS)，現(xiàn)有技術(shù)條件下這種處理方式是不可持續(xù)的，示范項(xiàng)目的成本相對(duì)過(guò)高，還將增加一次能源消耗。受控核聚變?yōu)樘剿餍?、顛覆性的前期研究，目前沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
劉吉臻通過(guò)上述例子反復(fù)強(qiáng)調(diào)：“現(xiàn)有技術(shù)條件下，能源轉(zhuǎn)型的‘經(jīng)濟(jì)賬’一定要算清。能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，技術(shù)必須和經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來(lái)，先進(jìn)的技術(shù)也需要合理的經(jīng)濟(jì)性。”
“西電東送”規(guī)?；颥F(xiàn)拐點(diǎn)
據(jù)劉吉臻測(cè)算，如果在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，我國(guó)電力系統(tǒng)需再增加60億千瓦的可再生能源裝機(jī)。“風(fēng)光”隨機(jī)性、波動(dòng)性的特性不變，電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定提供電能?屆時(shí)用電成本多少?以德國(guó)為例，2019年，德國(guó)可再生能源裝機(jī)占比超過(guò)40%，10年提高了24個(gè)百分點(diǎn)，其電價(jià)是10年前的1.5倍。
劉吉臻直言：“能源革命不是‘請(qǐng)客吃飯’，現(xiàn)在的電力系統(tǒng)不是為這么大規(guī)模新能源準(zhǔn)備的，新能源裝機(jī)已超出系統(tǒng)承受范圍，棄風(fēng)棄光問(wèn)題凸顯，高比例新能源電力系統(tǒng)需付出極大經(jīng)濟(jì)成本。”
劉吉臻表示：“可再生能源大規(guī)模發(fā)展的背后，火電廠為其作了大‘嫁衣’。沒(méi)有12億千瓦的火電裝機(jī)，就沒(méi)有今天可再生能源的蓬勃發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)條件下，如果新能源裝機(jī)增加10億千瓦，火電裝機(jī)再降6億千瓦，電網(wǎng)將立即崩潰。能源革命不能一蹴而就，未來(lái)新能源占比將逐步提升，化石能源占比將逐步下降，但火電需要有‘活路’，安全、高效、清潔、靈活、智能是火電未來(lái)的發(fā)展方向。”
同時(shí)，劉吉臻指出：“可再生能源開(kāi)發(fā)利用需要采取‘集中開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送’與‘分布式開(kāi)發(fā)、就地消納’并舉的發(fā)展模式。”中國(guó)工程院《我國(guó)未來(lái)電網(wǎng)格局研究(2020年)咨詢(xún)意見(jiàn)》指出，隨著我國(guó)西部產(chǎn)業(yè)發(fā)展和東部清潔能源的開(kāi)發(fā)，東部和西部源荷不平衡程度將降低，“西電東送”規(guī)模會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)。未來(lái)中東部電力負(fù)荷供應(yīng)將形成“西電東送+海電西送+本地傳統(tǒng)能源+就地分布式新能源”四足鼎立的局面。
再電氣化助力能源轉(zhuǎn)型
在終端消費(fèi)側(cè)，劉吉臻認(rèn)為，再電氣化是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的根本路徑，應(yīng)大力實(shí)施電能對(duì)終端化石能源的深度替代，即“以電代煤、以電代油、以電代氣”。
數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，我國(guó)電力占終端能源消費(fèi)占比為26%。據(jù)國(guó)際可再生能源署預(yù)測(cè)，2050年電力在我國(guó)終端能源的比重將增長(zhǎng)至47%。據(jù)了解，電氣化水平每增加一個(gè)百分點(diǎn)，單位GDP能耗可減少2到4個(gè)百分點(diǎn)。2019年我國(guó)單位GDP能耗為0.49噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元，是發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍。
劉吉臻指出：“解決人類(lèi)未來(lái)的能源問(wèn)題將依賴(lài)新能源電力，新能源電力安全高效的生產(chǎn)與利用將是新能源時(shí)代永恒的主題。化石能源清潔化是能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，清潔能源規(guī)模化是能源轉(zhuǎn)型的核心。”
“綠色革命，既要算好‘經(jīng)濟(jì)賬’，又要具有高效率。目前能源轉(zhuǎn)型，包括實(shí)驗(yàn)室做研究，應(yīng)該緊緊圍繞目標(biāo)展開(kāi)行動(dòng)，讓不同的能源都能因地制宜高效利用，切忌異想天開(kāi)、脫離實(shí)際。”劉吉臻說(shuō)。
