“我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展進程中，走向清潔低碳是必然趨勢，保障能源安全供給是根本任務(wù)，提高能源生產(chǎn)與消費的效率是重要內(nèi)涵。要實現(xiàn)我國2030年前碳排放達(dá)峰和2060年前碳中和的目標(biāo)，是一項十分緊迫、十分艱巨的戰(zhàn)略任務(wù)，也是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須科學(xué)規(guī)劃，制定好不同時期的發(fā)展目標(biāo)、重點任務(wù)和實施路徑。”中國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)模化、多種能源綜合化”。“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)濟性結(jié)合，算清能源革命的‘經(jīng)濟賬’。在能源消費側(cè)，再電氣化是我國能源轉(zhuǎn)型的根本途徑和關(guān)鍵所在。”
能源革命要講性價比
十九大報告指出，要推進能源生產(chǎn)和消費革命，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，如果儲能技術(shù)有突破性進展，那能源革命的問題也就迎刃而解了。“在大電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)建設(shè)電化學(xué)儲能電站，10萬千瓦不夠，建設(shè)20萬千瓦，如果還不夠，再建30萬行不行?很明顯，在現(xiàn)階段儲能技術(shù)條件下，靠儲能解決大電網(wǎng)問題路徑不通，經(jīng)濟性難以承受。”
目前氫能發(fā)展“大熱”，有聲音認(rèn)為氫能是未來的終極能源。在劉吉臻看來，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，氫能經(jīng)濟性有待檢驗。“目前生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗大約5-5.5千瓦時電能，如果電價低于0.2元/千瓦時，制氫價格可以承受。只有用低價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能屬性，可將氫能定位為可再生能源的‘搬運工’。”
劉吉臻進一步指出，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，示范項目的成本相對過高，還將增加一次能源消耗。受控核聚變?yōu)樘剿餍浴㈩嵏残缘那捌谘芯浚壳皼]有實質(zhì)性進展。
劉吉臻通過上述例子反復(fù)強調(diào)：“現(xiàn)有技術(shù)條件下，能源轉(zhuǎn)型的‘經(jīng)濟賬’一定要算清。能源轉(zhuǎn)型過程中，技術(shù)必須和經(jīng)濟結(jié)合起來，先進的技術(shù)也需要合理的經(jīng)濟性。”
“西電東送”規(guī)模或現(xiàn)拐點
據(jù)劉吉臻測算，如果在2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，我國電力系統(tǒng)需再增加60億千瓦的可再生能源裝機。“風(fēng)光”隨機性、波動性的特性不變，電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定提供電能?屆時用電成本多少?以德國為例，2019年，德國可再生能源裝機占比超過40%，10年提高了24個百分點，其電價是10年前的1.5倍。
劉吉臻直言：“能源革命不是‘請客吃飯’，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，新能源裝機已超出系統(tǒng)承受范圍，棄風(fēng)棄光問題凸顯，高比例新能源電力系統(tǒng)需付出極大經(jīng)濟成本。”
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’。沒有12億千瓦的火電裝機，就沒有今天可再生能源的蓬勃發(fā)展。現(xiàn)有技術(shù)條件下，如果新能源裝機增加10億千瓦，火電裝機再降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、智能是火電未來的發(fā)展方向。”
同時，劉吉臻指出：“可再生能源開發(fā)利用需要采取‘集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送’與‘分布式開發(fā)、就地消納’并舉的發(fā)展模式。”中國工程院《我國未來電網(wǎng)格局研究(2020年)咨詢意見》指出，隨著我國西部產(chǎn)業(yè)發(fā)展和東部清潔能源的開發(fā)，東部和西部源荷不平衡程度將降低，“西電東送”規(guī)模會出現(xiàn)拐點。未來中東部電力負(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
在終端消費側(cè)，劉吉臻認(rèn)為，再電氣化是我國能源轉(zhuǎn)型的根本路徑，應(yīng)大力實施電能對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，我國電力占終端能源消費占比為26%。據(jù)國際可再生能源署預(yù)測，2050年電力在我國終端能源的比重將增長至47%。據(jù)了解，電氣化水平每增加一個百分點，單位GDP能耗可減少2到4個百分點。2019年我國單位GDP能耗為0.49噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，是發(fā)達(dá)國家的2倍。
劉吉臻指出：“解決人類未來的能源問題將依賴新能源電力，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)濟賬’，又要具有高效率。目前能源轉(zhuǎn)型，包括實驗室做研究，應(yīng)該緊緊圍繞目標(biāo)展開行動，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。”劉吉臻說。
