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杜祥琬院士:全力奔赴碳中和的世紀(jì)趕考

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 00:00:00

在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)指引下,中國(guó)能源轉(zhuǎn)型正在加速推進(jìn),與轉(zhuǎn)型有關(guān)的政策文件正在密集出臺(tái)。中國(guó)工程院院士、國(guó)家能源咨詢專家委員會(huì)副主任、國(guó)家氣候變化專家委員會(huì)名譽(yù)主任杜祥琬表示,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,也是推動(dòng)我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手,能源行業(yè)需要深刻認(rèn)識(shí)到碳達(dá)峰與碳中和的戰(zhàn)略意義,決不能把碳達(dá)峰、碳中和當(dāng)成一個(gè)被動(dòng)的任務(wù)去完成,而應(yīng)主動(dòng)作為,自我加壓,全力奔赴碳中和的世紀(jì)趕考。

《中國(guó)電力企業(yè)管理》:近期召開(kāi)的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議將碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,“雙碳”目標(biāo)已成為能源乃至全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。如何看待“雙碳”目標(biāo)和能源供應(yīng)安全的關(guān)系?

杜祥琬:碳達(dá)峰與碳中和,是中國(guó)能源革命中的兩個(gè)里程碑。能源革命,是對(duì)現(xiàn)有能源系統(tǒng)質(zhì)的突破與改變。“30·60雙碳”目標(biāo)是在我國(guó)發(fā)展階段、現(xiàn)實(shí)能力等國(guó)情基礎(chǔ)提出的,既體現(xiàn)出了我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的堅(jiān)定態(tài)度和大國(guó)擔(dān)當(dāng),也體現(xiàn)出我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在應(yīng)對(duì)氣候變化上“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則。

在過(guò)去十多年里,能源轉(zhuǎn)型引起了業(yè)界及全社會(huì)的廣泛關(guān)注與探討,在碳中和目標(biāo)提出后,轉(zhuǎn)型已迫在眉睫,電力是肩負(fù)轉(zhuǎn)型重任的主要行業(yè),并已成為能源轉(zhuǎn)型的核心,工業(yè)部門(mén)、建筑部門(mén)、交通部門(mén)等電氣化水平都將大幅提升。而在電力消費(fèi)中,低碳或無(wú)碳電力的占比也將越來(lái)越高。

但轉(zhuǎn)型是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,目前煤電在電力系統(tǒng)中仍然發(fā)揮著巨大的作用,也是電力系統(tǒng)中不可或缺的電源之一。在“十四五”時(shí)期,非化石能源主要替代化石能源的增量部分,但未來(lái)將逐步替代化石能源的存量部分,需要有序、穩(wěn)步推進(jìn)清潔替代。

能源低碳轉(zhuǎn)型要與保障能源安全并行不悖,我們不僅要保證能源的供應(yīng),還要實(shí)現(xiàn)合理的增長(zhǎng),同時(shí)對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。面對(duì)轉(zhuǎn)型任務(wù),人們需要消除一個(gè)觀念上的誤區(qū):轉(zhuǎn)型是否會(huì)影響能源供應(yīng)安全乃至經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?但實(shí)際上,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,大力推進(jìn)清潔低碳轉(zhuǎn)型恰恰有利于我國(guó)的能源安全與能源獨(dú)立。非化石能源在我國(guó)能源消費(fèi)總量的占比提高,將使我國(guó)能源對(duì)外依存度大大降低,不再受制于國(guó)際地緣政治形勢(shì)的變化,極大地提升我國(guó)能源自主保障能力。因此,我們要樹(shù)立新的能源安全觀,重新認(rèn)識(shí)中國(guó)的能源資源稟賦,即在化石能源“富煤、缺油、少氣”的同時(shí),更需要認(rèn)識(shí)到豐富的非化石能源(特別是可再生能源)是我國(guó)能源資源稟賦的重要組成部分,逐步建成我國(guó)以非化石能源為主的低碳能源體系,這將對(duì)我國(guó)能源安全和能源獨(dú)立影響深遠(yuǎn)。

目前,我們距離碳達(dá)峰還有不到10年的時(shí)間。2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰是什么概念?這需要與中央提出的十年中的若干能源發(fā)展指標(biāo)來(lái)對(duì)照理解,比如中國(guó)的自主貢獻(xiàn)目標(biāo)要求碳排放強(qiáng)度到2030年比2005年降低60%-65%,比如2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)達(dá)到25%,以及到2030年風(fēng)電、光伏總裝機(jī)容量12億千瓦以上等。從這些指標(biāo)可以看出,碳達(dá)峰絕不是沖高峰。如果峰值過(guò)高,實(shí)現(xiàn)碳中和的難度和代價(jià)就更大。但考慮到中國(guó)現(xiàn)有以高碳為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),以及超100億噸的年碳排放量,也很難做到峰值過(guò)低,因此,做好碳峰值的管理,是當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),相對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的發(fā)展階段而言存在許多困難。概括來(lái)說(shuō),目前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)高碳特征明顯,能源產(chǎn)業(yè)偏重煤炭,效率偏低;經(jīng)濟(jì)發(fā)展盡管增速快,但發(fā)展方式與能源體系對(duì)高碳的路徑依賴較為嚴(yán)重。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵階段,碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的提出,無(wú)疑將迫使全社會(huì)加快“補(bǔ)短板”,轉(zhuǎn)型沒(méi)有退路,必須一往無(wú)前。

《中國(guó)電力企業(yè)管理》:您對(duì)于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有哪些具體的路徑建議?

杜祥琬:實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)有九大抓手:

第一,“能源減碳”要與“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”協(xié)同推進(jìn)。這二者并非同一概念,但具有很強(qiáng)的協(xié)同性,控制碳排放是減少PM2.5的有效途徑;第二,節(jié)能提效,樹(shù)立節(jié)能是第一能源的理念,并從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整入手;第三,在發(fā)電側(cè)大力開(kāi)發(fā)非化石能源電源,發(fā)展高比例的清潔可再生能源,推動(dòng)集中式與分布式發(fā)展齊頭并進(jìn),我國(guó)中東部地區(qū)能源“身邊取”和“遠(yuǎn)方來(lái)”相結(jié)合,并強(qiáng)化前者;第四,促進(jìn)交通行業(yè)減排,鼓勵(lì)綠色出行;第五,促進(jìn)工業(yè)減排,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),警惕高耗能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩,抑制高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的沖動(dòng);第六,促進(jìn)建筑節(jié)能,大力推動(dòng)智能家居、智能家用電器的普及和BIPV(與光伏結(jié)合的建筑)的推廣,發(fā)展一大批能源產(chǎn)消者;第七,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),做好固廢資源化利用,減少填埋;第八,發(fā)展碳匯,開(kāi)展CCUS等碳移除和碳利用技術(shù)的應(yīng)用;第九,以強(qiáng)有力的政策手段和精準(zhǔn)有效的政策工具如碳交易、氣候投融資、能源轉(zhuǎn)型基金、碳中和促進(jìn)法等引導(dǎo)碳減排。

以節(jié)能提效為例。應(yīng)以節(jié)能提效作為中國(guó)能源戰(zhàn)略之首,樹(shù)立節(jié)能是綠色、低碳的第一能源的觀念。目前我國(guó)能效在世界范圍內(nèi)偏低,我國(guó)單位GDP所消耗的能源,在十年前約是世界平均水平的兩倍,在當(dāng)下仍然是世界平均水平的1.3倍左右,是OECD國(guó)家的2.7倍。如果我國(guó)能效水平達(dá)到世界平均水平,每年將降低10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗。尤其是當(dāng)前在我國(guó)以化石能源為主的消費(fèi)環(huán)境下,節(jié)能就是減排。節(jié)能提效首當(dāng)其沖是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。目前,我國(guó)高耗能產(chǎn)業(yè)占比過(guò)大,全球超過(guò)50%的鋼鐵和水泥在中國(guó)生產(chǎn),產(chǎn)生了巨量的排放。一些地方政府寄希望于高耗能產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,這種傾向需要堅(jiān)決遏制。鋼鐵、水泥并非不能發(fā)展,而是需要按需發(fā)展,防范產(chǎn)能過(guò)剩。因此,要加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,加快發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),積極淘汰落后產(chǎn)能,實(shí)現(xiàn)單位產(chǎn)值能耗持續(xù)下降。同時(shí)還需要在管理提升、技術(shù)優(yōu)化,以及營(yíng)造節(jié)能社會(huì)氛圍等方面采取更多措施。

《中國(guó)電力企業(yè)管理》:如何看待轉(zhuǎn)型的成本和新能源利用的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題?新能源要真正成為主體能源,需要克服怎樣的弱點(diǎn)?

杜祥琬:在能源轉(zhuǎn)型和能源新技術(shù)的應(yīng)用中,有兩個(gè)重要問(wèn)題需要考量,一是經(jīng)濟(jì)性,二是供應(yīng)安全和系統(tǒng)安全。這是決定轉(zhuǎn)型成敗的關(guān)鍵問(wèn)題。在十多年的發(fā)展中,我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電成本大幅下降,并且仍在繼續(xù)下降,這是當(dāng)前新能源得以大規(guī)模發(fā)展的重要前提,正是風(fēng)光發(fā)電具備了一定的經(jīng)濟(jì)性,才能為市場(chǎng)所接受,才能作為一項(xiàng)有競(jìng)爭(zhēng)力和生命力的能源品種服務(wù)于轉(zhuǎn)型大計(jì)。

但新能源“靠天吃飯”的特性,使得系統(tǒng)需要為其穩(wěn)定性付出一些代價(jià),比如配置儲(chǔ)能,比如需要火電機(jī)組為其調(diào)峰等。目前,風(fēng)光發(fā)電在系統(tǒng)中的占比并不算高,但未來(lái)新能源必將成為主體能源,而成為主體能源的前提,是供應(yīng)能力和綜合成本能夠滿足發(fā)展的需求。2007年,我負(fù)責(zé)中國(guó)工程院“中國(guó)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究”的課題,那時(shí)候?qū)τ诜撬稍偕茉丛谖覈?guó)能源系統(tǒng)中的地位,可以說(shuō)是四個(gè)字:微不足道。隨著風(fēng)光發(fā)電的發(fā)展壯大,漸漸對(duì)它有了新的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià):舉足輕重。但從碳中和的目標(biāo)來(lái)看,僅僅是舉足輕重仍然不夠,而是需要“擔(dān)當(dāng)大任”。擔(dān)當(dāng)大任的重點(diǎn)不僅僅在于裝機(jī)容量,更在于發(fā)電量。從這個(gè)角度來(lái)看,新能源責(zé)任重大,任重道遠(yuǎn),不僅需要在規(guī)模上迅速成長(zhǎng),在成本上不斷下降,還要在輸出上更加優(yōu)質(zhì)、靈活,以適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律。新能源的間歇性問(wèn)題是一個(gè)可以化整為零的問(wèn)題。比如從新疆到東海,再到南海如果都裝上風(fēng)電,由于不在一個(gè)時(shí)區(qū)和氣候帶,大自然會(huì)帶來(lái)平滑效果,平抑了出力的不均。但平滑化的前提是我們有足夠多的量來(lái)進(jìn)行余缺互補(bǔ),需要從東到西、從南到北廣泛開(kāi)發(fā)新能源,當(dāng)然,即便如此,風(fēng)力仍非人為可控,仍然需要考慮通過(guò)配置一定的儲(chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出。

當(dāng)然,不僅電源側(cè)需要做出巨大改變,電網(wǎng)也需要不斷革新。習(xí)近平總書(shū)記提出,“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”,這要求電網(wǎng)更具智能、靈活與柔性特征。

《中國(guó)電力企業(yè)管理》:我國(guó)地域廣袤,區(qū)域發(fā)展不平衡,各地區(qū)之間能源發(fā)展和資源稟賦差異極大。您認(rèn)為在在碳達(dá)峰與碳中和的目標(biāo)下,我國(guó)東西部等重點(diǎn)區(qū)域的能源發(fā)展的主要矛盾和規(guī)劃重點(diǎn)是什么?

杜祥琬:我國(guó)東部城市人口密度大、能耗高,是能源轉(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場(chǎng),并且已經(jīng)具備轉(zhuǎn)型的良好基礎(chǔ)。過(guò)去很多年,我們的能源戰(zhàn)略是按照西電東送、北煤南運(yùn)來(lái)部署的,中東部地區(qū)的能源自給率不高,這是特定歷史時(shí)期不得已而為之的辦法,能源的大范圍轉(zhuǎn)移產(chǎn)生了高昂的成本和負(fù)擔(dān),如果東部自身的發(fā)電能力增強(qiáng)了,能源外送的壓力就會(huì)逐漸減小。

我國(guó)東部能源轉(zhuǎn)型應(yīng)借鑒德國(guó)、日本等國(guó)經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)新增電力的高比例自給。德國(guó)有一句話叫“無(wú)處不光伏”給我的印象很深。大型會(huì)議中心、商業(yè)綜合體、機(jī)場(chǎng)車站、家庭公寓等,所有能裝光伏的地方都裝上了,空間利用非常充分,再配以儲(chǔ)能設(shè)施,得以實(shí)現(xiàn)高比例的新能源發(fā)電。因此,東部的能源轉(zhuǎn)型需要有自我顛覆的意識(shí),東部地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能的資源量和密度并不比德國(guó)差,按照中國(guó)的能源地圖,三類資源區(qū)以上的地區(qū)都應(yīng)建設(shè)風(fēng)電與光伏,大力開(kāi)發(fā)本地資源,緩解西電東送的壓力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和安全的兩全選擇。由于東部土地資源緊張,人口密集,因此,東部新能源布局更需要精打細(xì)算,要有聚沙成塔、積少成多的意識(shí)和決心。不僅是東部,全國(guó)也要有用好每一寸土地、每一寸空間的意識(shí)。我國(guó)建筑面積有600多億平方米,當(dāng)然這并不意味著這些面積都適合安裝太陽(yáng)能設(shè)施。如果按照1/3安裝光伏的面積來(lái)計(jì)算,大概有十幾億千瓦的容量,總量會(huì)非??捎^。目前,我國(guó)有大量建筑空間、高速公路和鐵路兩側(cè)等公共空間尚未得到充分利用,十分可惜。

當(dāng)然我國(guó)的新能源應(yīng)用也開(kāi)展了一些非常好的實(shí)踐。浙江正泰集團(tuán),一個(gè)企業(yè)就建設(shè)了將近40萬(wàn)戶的戶用光伏,寓電于民、自發(fā)自用,甚至還自配小型儲(chǔ)能,不會(huì)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊;新疆吐魯番的一個(gè)新能源小區(qū)住著5、6萬(wàn)住戶,取暖靠地?zé)幔l(fā)電靠太陽(yáng)能,配置電化學(xué)儲(chǔ)能平抑太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定性,同時(shí)保持與大電網(wǎng)的互動(dòng),如果遇到季節(jié)性的太陽(yáng)能出力不足,再?gòu)拇箅娋W(wǎng)買(mǎi)電,我們要大力提倡并推廣這種能源利用模式。

西部地區(qū)能源豐富、土地資源充裕,因此,西部要以資源優(yōu)勢(shì)、價(jià)格優(yōu)勢(shì)吸納優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè),發(fā)展本地負(fù)荷。以5G、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等為代表的新基建均為高科技產(chǎn)業(yè),對(duì)電力的需求量大且質(zhì)量要求高。新基建所推動(dòng)的新技術(shù)產(chǎn)業(yè)均為用電大戶,西北地區(qū)平均氣溫較低、土地和能源資源豐富等特點(diǎn)均有助于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,因此,應(yīng)推動(dòng)能源密集型、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)向西北部轉(zhuǎn)移,帶動(dòng)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),縮小地區(qū)差距。國(guó)家也需要出臺(tái)相應(yīng)的鼓勵(lì)政策,動(dòng)員企業(yè)落戶西部,實(shí)現(xiàn)互利共贏。

在下一階段,我們要大力提升“電從身邊來(lái)”的比例,與此同時(shí),“遠(yuǎn)方電”仍然不可或缺。但對(duì)于遠(yuǎn)方來(lái)的電需要切實(shí)保證“來(lái)的是清潔電”,而非高碳電。一些特高壓工程規(guī)劃的初衷是外送清潔電量,但在實(shí)際送出過(guò)程中由于種種因素掣肘,不得不捆綁大量火電才得以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定送出,這樣的做法就有違初心,需要在規(guī)劃時(shí)盡量加以避免。剛剛投產(chǎn)的青海—河南±800千伏特高壓直流工程,這條線路送出的是風(fēng)光發(fā)電和水電,所以它輸出的幾乎是100%的清潔能源,這是一個(gè)非常好的特高壓外送清潔能源的樣本。特高壓是一個(gè)好技術(shù),但是要用到該用的地方,以及送該送的東西,這需要非常嚴(yán)格和精確的設(shè)計(jì)方案。

《中國(guó)電力企業(yè)管理》:碳達(dá)峰與碳中和將給中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)怎樣的改變?

杜祥琬:習(xí)近平總書(shū)記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)提出2060年碳中和目標(biāo)后,又在金磚國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人第十二次會(huì)晤上的講話中表示,我們將說(shuō)到做到!足以顯現(xiàn)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的堅(jiān)定決心和意志。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)世紀(jì)趕考,是深刻改變社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一件大事,中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新階段,從高速增長(zhǎng)逐漸走向高質(zhì)量發(fā)展,從原來(lái)外延擴(kuò)張型的平面發(fā)展進(jìn)入了質(zhì)量型增長(zhǎng)的立體發(fā)展。按照傳統(tǒng)發(fā)展方式不是不能走下去,但會(huì)落后,我們必須抓住新一輪技術(shù)變革的機(jī)遇,走向社會(huì)主義現(xiàn)代化,走向第二個(gè)百年目標(biāo)。因此,“雙碳”目標(biāo)背后承載的意義是劃時(shí)代的。盡管實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)難度巨大、挑戰(zhàn)巨大,但革命的過(guò)程,就是消除弱點(diǎn)、攻克難點(diǎn)的過(guò)程。我們能源界的全體同仁要凝聚高度的共識(shí),要有主動(dòng)作為、自我革命的意識(shí)。我相信,這場(chǎng)趕考中國(guó)一定會(huì)考出好成績(jī)。

 

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