轉(zhuǎn)型是全球能源發(fā)展的永恒主題。近年來，應(yīng)對氣候變化推動(dòng)可再生能源比重穩(wěn)步上升，也促使全球加速從煤炭向天然氣轉(zhuǎn)型；新一代信息技術(shù)與人工智能技術(shù)深度參與能源技術(shù)革命，使得能源轉(zhuǎn)型開始加速。歐盟委員會(huì)明確提出，到2020年歐洲可再生能源在電力部門的占比將達(dá)21%、2030年將達(dá)45%，2050年天然氣、風(fēng)能、核能將各占?xì)W洲一次能源供應(yīng)比例的25%。這表明世界正進(jìn)入以清潔低碳化為主要特征的新一輪能源轉(zhuǎn)型時(shí)代。
然而，能源轉(zhuǎn)型將轉(zhuǎn)向哪里？又有哪些現(xiàn)實(shí)的驅(qū)動(dòng)力？
低碳清潔發(fā)展
美麗中國呼喚能源替代者陸續(xù)上路
人類文明進(jìn)步史本身就是一部能源轉(zhuǎn)型和變革的歷史。11月24日在京召開的主題為“油氣化工產(chǎn)業(yè)趨勢、挑戰(zhàn)及前景”的大成第一屆油氣論壇上，中國國際工程咨詢有限公司石化輕紡部總工程師郭琛在《中國石油安全形勢——機(jī)遇與挑戰(zhàn)》報(bào)告中介紹，國際石油供求格局正在變化，石油在一次能源結(jié)構(gòu)中仍將具有重要地位，世界石油資源足以支撐中長期人類社會(huì)需求。中期來看，石油占我國一次能源比例仍將增加。我國石油消費(fèi)總量規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，呈現(xiàn)出增速降、強(qiáng)度降、彈性降的“三降”特點(diǎn)。
郭琛認(rèn)為，資源與消費(fèi)的空間錯(cuò)配必然形成全球性的資源再分配，跨國跨域流動(dòng)導(dǎo)致全球石油貿(mào)易增量及增長速度均超過了石油需求。2035年前后全球石油需求進(jìn)入峰值平臺期——世界石油需求增速將逐漸放緩。中期來看，世界經(jīng)濟(jì)缺少再次走向繁榮的新動(dòng)力。能效提高、替代能源將抑制石油需求增長，但短期尚難以對全球消費(fèi)產(chǎn)生大的沖擊。
在中國的對外依存度居高不下的情況下，無論是從能源安全角度考量，還是生態(tài)文明建設(shè)，可再生清潔替代都成為能源轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)力。特別是隨著“氣十條”“水十條”“土十條”等法律法規(guī)相繼出臺，企業(yè)每年需要投入巨額資金更新設(shè)施、采用新技術(shù)新工藝，全面推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型向縱深發(fā)展。
今后，石油作為能源的燃料屬性將日益減弱，作為原料的材料屬性將逐步增強(qiáng)。郭琛認(rèn)為，我國石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)將顯著調(diào)整——綜合考慮燃油經(jīng)濟(jì)性、汽車保有量及限行措施、新能源汽車替代、鐵路及城市公共交通替代等因素，石油的能源(燃料)屬性將日益減弱，原料(材料)屬性將逐漸增強(qiáng)。未來石油可望更多作為化工原料，生產(chǎn)更高附加值的化學(xué)品和合成材料，從而整體提高石油加工業(yè)全鏈條的增加值。目前，高度集成、緊密關(guān)聯(lián)的煉化一體化發(fā)展模式已成為主流，我國力爭2020年煉化一體化率將提高到15%，2025年將達(dá)到30%，2035年將超過40%。
中國到2035年要基本實(shí)現(xiàn)“美麗中國”目標(biāo)，加快推動(dòng)能源清潔低碳高質(zhì)量發(fā)展成為最重大最緊迫的任務(wù)之一。
在北京市人民政府和國務(wù)院發(fā)展研究中心主辦的“2019全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇”上，天倫燃?xì)饧瘓F(tuán)主席、十一屆和十二屆全國人大代表張瀛岑介紹，在經(jīng)濟(jì)下行的大背景下，天然氣仍保持快速增長，10年內(nèi)，人均天然氣消費(fèi)量將從目前的200立方米增至400立方米以上，接近世界水平，未來10年在鄉(xiāng)鎮(zhèn)，天然氣將迎來最有發(fā)展機(jī)會(huì)的黃金十年。
中國能源轉(zhuǎn)型的未來發(fā)展方向，已越來越清晰。2018年我國天然氣表觀消費(fèi)量2803億立方米，同比增長17.5%。我國天然氣消費(fèi)雖然增長迅猛，但是天然氣占一次能源的消費(fèi)比重目前只有7.8%，而歐美發(fā)達(dá)國家均在30%左右，可以說我國天然氣行業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮蟆?
此外，綠色金融也在蓬勃發(fā)展，將成為重要驅(qū)動(dòng)力。在2019中國氣候投融資國際研討會(huì)上，生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對氣候變化司司長、專委會(huì)主任委員李高宣布成立中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)氣候投融資專業(yè)委員會(huì)，并透露將推動(dòng)形成國內(nèi)統(tǒng)一、國際接軌、清晰可執(zhí)行的氣候投融資標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系，探索多種模式，廣泛調(diào)動(dòng)各種資源，為綜合利用國內(nèi)國外兩個(gè)市場的資源提供有效渠道，推動(dòng)氣候投融資創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。
交通能源變遷
電池革命能否重新定義新能源汽車
目前，我國新能源汽車市場保有量和增量已經(jīng)成為世界第一，電動(dòng)汽車的“油箱”電池技術(shù)取得了哪些革命性進(jìn)展，對汽車帶來哪些影響，不僅關(guān)系電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能否更持久更安全，更將關(guān)系電動(dòng)汽車替代燃油車的步伐。
交通領(lǐng)域的電池革命特別是液氫燃料電池一直在悄然進(jìn)行。北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授陳人杰在以“電池革命如何重新‘定義’汽車”為主題的活動(dòng)中介紹，科學(xué)家一直在致力于提升電池“電力”，開發(fā)具有更高能量密度的電池體系。從鉛酸電池、鎳鎘電池再到現(xiàn)在的鋰離子電池，電池材料不斷變化，電池的能量密度不斷提高。
除了利用新材料，還可以通過電池的充放電管理讓電池更持久。北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授何洪文介紹，動(dòng)力電池系統(tǒng)的性能不僅取決于單個(gè)電池的性能，還取決于電池組，鑒于動(dòng)力電池組具有的“木桶效應(yīng)”和充放電末期具有的“掃帚效應(yīng)”，加強(qiáng)對動(dòng)力電池組的能量、安全、耐久性管理也很重要。
車輛電池的安全性也是消費(fèi)者關(guān)心的問題?！半m然電動(dòng)汽車暴露出一些安全隱患，但可以從安全的動(dòng)力電池材料體系、動(dòng)力電池的安全管理方面解決問題?！焙魏槲姆Q，我國已率先建立了新能源汽車的三級監(jiān)管平臺，有了很好的一手?jǐn)?shù)據(jù)積累。目前行業(yè)內(nèi)也正在從動(dòng)力電池安全風(fēng)險(xiǎn)在線評估、異常性能單體的預(yù)警管控以及整車的安全防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多方面構(gòu)建安全保障體系，完善電動(dòng)汽車的安全性能。“大數(shù)據(jù)、云管控、智能化為完善動(dòng)力電池的安全管理提供了新抓手。”何洪文表示，通過安全的電池材料體系升級再輔以智能化的動(dòng)力電池管理可以進(jìn)一步完善動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性能。
“鋰離子電池易燃主要和電解液有關(guān)。”陳人杰認(rèn)為，現(xiàn)在電池的制造工藝、生產(chǎn)過程的安全管理等方面已經(jīng)有了很大提升，但是依然使用液態(tài)電解質(zhì)，未來可以研發(fā)固態(tài)的電解質(zhì)體系，提升電池的安全性。改進(jìn)電池的安全性可以從兩個(gè)方面入手，一方面是電池材料的優(yōu)化和改良，另一方面是對電池的結(jié)構(gòu)和制備工藝進(jìn)行改進(jìn)。
隨著越來越多的電動(dòng)汽車投入市場，廢舊電池的處理成為難題?！?018年我國報(bào)廢電池達(dá)6000噸左右，三年后的數(shù)據(jù)會(huì)達(dá)到20萬-30萬噸，這對工業(yè)解決方案的要求特別迫切?！比珖鴱U棄化學(xué)品處置標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員林曉介紹，報(bào)廢電池留在城市中會(huì)有污染和安全風(fēng)險(xiǎn)，必須把報(bào)廢電池資源回收。過去的10年中，電池的價(jià)格已降至原來的十分之一，這意味著電池的回收，可基本實(shí)現(xiàn)盈利，但目前還需探索更加成熟的工業(yè)解決方案。鋰離子電池的回收技術(shù)，在常規(guī)的消費(fèi)領(lǐng)域已經(jīng)有了，但動(dòng)力類電池的材料和系統(tǒng)不一樣，需要更多的研發(fā)來解決問題。
在12月5日中國能源研究會(huì)年會(huì)上，中國能源研究會(huì)常務(wù)理事李俊峰表示，當(dāng)前，全球已經(jīng)把氫能源作為戰(zhàn)略資源。從資源角度，未來趨勢是逐步擺脫對化石能源的依賴；從技術(shù)角度，資源依賴逐步會(huì)向技術(shù)依賴轉(zhuǎn)移，通過技術(shù)來找到石油的替代品。未來的資源越來越貴，氫能不僅能夠跨年度儲(chǔ)能、反季節(jié)調(diào)度，還能在煉鋼、水泥等工業(yè)領(lǐng)域減少二氧化碳的排放。
生物質(zhì)能蘇醒
可再生能源中“被忽視的巨人”加速成長
生物質(zhì)能作為重要的可再生能源，在全球范圍內(nèi)日益受到各國的高度重視。也在全球能源轉(zhuǎn)型的歷史關(guān)口中，生物質(zhì)能扮演著越來越重要的角色。如何加強(qiáng)我國與國際生物質(zhì)能行業(yè)的交流與協(xié)作，建立生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)多邊國際合作機(jī)制，成為當(dāng)務(wù)之急。
11月6日，由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)、國際能源署(IEA)聯(lián)合主辦，中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)(以下簡稱“生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)”)承辦的“2019全球生物質(zhì)能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”在北京召開?！拔覀冋幵趹?yīng)對氣候變化的關(guān)鍵時(shí)刻。氣候變化，關(guān)乎人類前途命運(yùn)，國際社會(huì)和全人類都應(yīng)該攜起手來促進(jìn)低碳社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展?！眹鴦?wù)院參事、國家發(fā)改委能源局原局長徐錠明在致辭中表示，全社會(huì)應(yīng)對氣候變化的決心不能變，中國應(yīng)對氣候變化的意志不會(huì)變，“共同但有區(qū)別的責(zé)任”主要原則不應(yīng)變。
徐錠明表示，應(yīng)對氣候變化、應(yīng)對能源環(huán)境的挑戰(zhàn)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是世界各國的共同愿望，也是世界各國的共同責(zé)任。加強(qiáng)可再生能源開發(fā)利用，是應(yīng)對日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題的必由之路，也是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心副主任胡華龍表示，加快開發(fā)利用生物質(zhì)能和可再生能源已經(jīng)成為世界各國的普通共識和一致行動(dòng)，也是全球能源轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略舉措。生物質(zhì)能是一種重要的可再生能源，開發(fā)利用生物質(zhì)能源對推動(dòng)中國生態(tài)文明建設(shè)、能源革命和低碳經(jīng)濟(jì)、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、應(yīng)對全球氣候變化等國家重大戰(zhàn)略落地具有重要意義。
胡華龍認(rèn)為，在未來，生物質(zhì)能開發(fā)利用將呈現(xiàn)多元化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展態(tài)勢。要加強(qiáng)創(chuàng)新促進(jìn)生物質(zhì)能綜合利用，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，踐行系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃，發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù)要與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、精準(zhǔn)扶貧等國家重大戰(zhàn)略相結(jié)合，要統(tǒng)籌考慮各種需求，協(xié)調(diào)考慮能源、資源、環(huán)境、生產(chǎn)模式、生活方式等進(jìn)行多元技術(shù)集成。
“生物能源是‘可再生能源中被忽視的巨人’，挖掘出生物質(zhì)能的巨大潛能，可以幫助我們?yōu)楹蟠蛟煲粋€(gè)低碳能源體系。”IEA可再生能源中心主任Paolo Frankl在致辭中表示，中國可再生能源有了長足的發(fā)展，但是二氧化碳的排放增長仍然沒有被遏制，這就需要重塑能源體系。
Paolo Frankl表示，在光伏、水電部署上中國都是首屈一指，要更關(guān)注供熱，供熱占到了能源需求的半壁江山。生物質(zhì)能和可再生能源供熱仍有大幅提升空間，通過良好的市場設(shè)計(jì)和政府市場支持就可以提升市場應(yīng)用。中國要擴(kuò)大生物質(zhì)能在政策方面的部署，以提升能源供給的安全，同時(shí)也可以解決三農(nóng)問題以及幫助中國解決空氣污染的問題。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)原校長石元春認(rèn)為，生物質(zhì)能既是能源，勝似能源。占天時(shí)，據(jù)地利。生物質(zhì)能在中國將進(jìn)一步發(fā)展，億噸級生物燃油工程、千億立方米生物天然氣工程、百億平方米生物質(zhì)清潔供熱工程等將陸續(xù)出現(xiàn)在華夏大地，中國將為世界生物質(zhì)能的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。
