中國儲能網(wǎng)訊：中國能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的步伐正不斷加快，近6年來，我國清潔能源消費(fèi) 比重從14.5%提高到22.2%，煤炭消費(fèi)比重已降至60%以下。未來中國清 潔低碳發(fā)展的目標(biāo)是什么？相應(yīng)的能源總量該如何布局？需要怎么制定實(shí)施策略和路徑？本刊日前采訪了中國工程院院士、中國節(jié)能協(xié)會理事長江億，他認(rèn)為，中國要實(shí)現(xiàn)清潔低碳發(fā)展，需要根據(jù)生態(tài)文明的理念，科學(xué)規(guī)劃交通、建筑、工業(yè)用能，同時大力發(fā)展可再生能源和清潔供熱，提倡綠色生活方式。
記者：您曾表示過，低碳發(fā)展是我們必須要面對的一場戰(zhàn)爭，其戰(zhàn)略意義和量化目標(biāo)是什么？
江億：按照《巴黎協(xié)定》制定的平均溫升不超過2℃的 目標(biāo)，到2050年全世界二氧化碳排放量不超過150億噸?，F(xiàn)在全世界總的碳排放量是300多億噸，自2016年開始中國每 年的碳排放都在100億噸以上。對中國而言，在30年間既要 保證經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民生活不斷改善，又要把二氧化碳排 放降低三分之二，降到三四十億噸，這是一個特別嚴(yán)峻的挑 戰(zhàn)。這幾乎是難以實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，但是氣候變化狀況又迫在眉 睫，我們必須應(yīng)對挑戰(zhàn)，在今后30年下狠心實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào) 整，按照中央提出來的能源革命戰(zhàn)略，改變能源供給方式和結(jié)構(gòu)，改變能源消費(fèi)方式，從而實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。
記者：從能源消耗角度，主要的用能大戶來自工業(yè)、建筑和交通幾個領(lǐng)域，您認(rèn)為我國工業(yè)領(lǐng)域的低碳化上限在哪里？
江億：中國目前大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已初步形成規(guī)模，逐漸開始軟著陸，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也不再以房地產(chǎn)為龍頭來拉動，已經(jīng)從量的增長轉(zhuǎn)為質(zhì)的提高。未來將通過高科技，通過提升產(chǎn)品質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，鋼鐵、建 材、化工這些高能耗產(chǎn)品在總的用能比例中會慢慢降下來， 由此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整就會使工業(yè)各個行業(yè)的用能比例出現(xiàn)變化，而新興產(chǎn)業(yè)的能耗水平要低很多，不會出現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展 并行增長的巨大能源消耗。實(shí)際上，現(xiàn)在中國相當(dāng)多的工業(yè) 產(chǎn)品，相當(dāng)多的指標(biāo)已經(jīng)做得很好了，實(shí)際能耗比發(fā)達(dá)國家 還要低，像燃煤發(fā)電、輸變電我們是世界上最好的之一。 未來10年，如果人均GDP達(dá)到3萬～4萬美元，全國 GDP總量達(dá)到40萬億美元，工業(yè)制造業(yè)按40%計算就是16 萬億美元。即使按照平均指標(biāo)比OECD國家能耗再高10%， 工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到16萬億美元，能耗總量也可以控制在5萬億千 瓦時電+13億噸標(biāo)煤之內(nèi)，前提是要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié) 構(gòu)調(diào)整。
記者：建筑用能和每個人息息相關(guān)，您認(rèn)為這一領(lǐng)域的能耗水平會如何演進(jìn)，挑戰(zhàn)在哪里？
江億：建筑用能可以分為四個部分：住宅用、公共建筑、農(nóng)村用能、北方采暖，目前能源消費(fèi)總量大約在10億噸 標(biāo)煤，上述四部分各占四分之一。 在建筑能耗領(lǐng)域，中國和美國相比，人均用能強(qiáng)度是他 們的六分之一；和歐洲包括和日本相比，人均用能強(qiáng)度是他 們的三分之一。如果按照美國的消費(fèi)模式，中國建筑能耗就 會成倍增長，未來不可設(shè)想會出現(xiàn)什么情況，因?yàn)槲覀儽仨?頭腦清醒，弄明白到底路往哪兒走、哪種生活方式更適合。 挑戰(zhàn)在于，隨著中國的經(jīng)濟(jì)增長，能否保證我們建筑能耗水 平不再增長。按照未來總建筑面積在800億平方米以內(nèi)，人 均50多平方米居住面積計算，如果勤儉節(jié)約的傳統(tǒng)美德能夠傳承，那么中國建筑運(yùn)行能耗可以控制在11.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 也就是3萬億千瓦時電+2.5億噸標(biāo)煤的范圍。這一用能強(qiáng)度 會比現(xiàn)在高一點(diǎn)，但可以滿足老百姓的新興需求。
記者：交通領(lǐng)域的電氣化已經(jīng)得到多方重視， 您如何看待其未來前景？
江億：將來一定要把電力變成交通的主要能源，改變后至少可以提高能源效率，包括火車、汽車、輪船，都要慢慢 改變。 需要注意的是，公共交通應(yīng)該大力發(fā)展，因?yàn)楫?dāng)大規(guī) 模的城市建設(shè)告一段落之后，包括燃煤、建材、鋼材這些物 流運(yùn)輸會顯著減少，取而代之的是客運(yùn)，因?yàn)槔习傩沼辛宋?質(zhì)基礎(chǔ)后，旅游的需求會出現(xiàn)快速增長，當(dāng)然這個運(yùn)量比運(yùn) 煤、運(yùn)鋼、運(yùn)建材要少，再考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，按照運(yùn)輸量比 目前增長50%來考慮，未來的目標(biāo)是油改電達(dá)到2萬億千瓦時，再加3億噸標(biāo)煤的燃料。
記者：綜合來看，您認(rèn)為未來實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的能源需求會達(dá)到什么樣的量級？
江億：分項來看，工業(yè)能耗為5萬億千瓦時電+13億噸標(biāo)煤的燃料，交通能耗為2萬億千瓦時電+2億噸標(biāo)煤，建筑能耗是3萬億千瓦時電+2.5億噸標(biāo)煤，合起來10萬億千瓦時 電，再單加19億噸標(biāo)煤?？偲饋砜?，按發(fā)電的能耗算下來， 大約是50億噸標(biāo)煤，這樣就能在清潔低碳能源支撐下，使得 我們的GDP達(dá)到40萬億美元，為建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國提供堅強(qiáng)支撐，不繞路走直路。
記者：要滿足您提到的10萬億千瓦時電+19億 噸標(biāo)煤，我們需要如何設(shè)計清潔低碳發(fā)展路徑和用能方式？
江億：世界上發(fā)達(dá)國家的能源發(fā)展都經(jīng)歷了這樣的過程，從生物質(zhì)能源到煤炭再到石油，近年來以歐洲為代表的 發(fā)達(dá)國家，開始大幅度消減燃油、燃?xì)獾挠昧?，用可再生?源和生物質(zhì)能源來替代，以應(yīng)對氣候變化。發(fā)達(dá)國家用20多年時間將能源結(jié)構(gòu)從煤炭為主變成油氣為主，我們是不是也要延續(xù)這一模式？中國是不是也應(yīng)該按照這樣路徑走？我的看法是，我們的國情不一樣，思路也不應(yīng)該一樣。
記者：近年來，天然氣的價值逐漸被各方認(rèn)可，我們可否把希望寄托在天然氣上？
江億：在10萬億千瓦時電能中，如果可再生能源發(fā)電 和核能發(fā)電占3萬億千瓦時，剩下的都是天然氣發(fā)電，每年就需要2萬億立方米的天然氣。首先，2萬億立方米天然 氣要排放50多億噸二氧化碳，不符合我國碳排放總量降至 三四十億噸的要求。其次，目前全球每年天然氣消費(fèi)總量 為3萬億立方米、交易量1萬億立方米，而中國自產(chǎn)氣產(chǎn)量不足2000億立方米。因此，無論是從碳減排要求，還是國際能源安全形勢，抑或我們?nèi)庇蜕贇獾馁Y源稟賦，都表明我們不可能依靠天然氣，這就決定了我們很難按照西方的路徑實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。怎么辦？唯一的道路就是大力發(fā)展可再生能源和核能。實(shí)際上，發(fā)達(dá)國家也在朝這條路走，我們完全可以繞過燃油、燃?xì)膺@條路，直接走大力開發(fā)可再生能源的路徑，這應(yīng)該作為中國未來能源發(fā)展的一個基本 戰(zhàn)略決策。
記者：發(fā)展可再生能源在資源和方向上都沒問題，關(guān)鍵是如何解決其不穩(wěn)定和間歇性問題？
江億：是這個問題。從國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)來看，無論是德國、丹麥，還是我國青海零碳發(fā)電15日，都提供了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。這也預(yù)示著，中國有希望在36億～37億噸碳排放量下， 就能把能源供應(yīng)的重任扛起來。關(guān)鍵就在于，除了部分工業(yè)、特殊工業(yè)部門仍然需要燃料，如何在供給側(cè)通過減少直接燒火的燃料比例，以及先燒火變成熱再發(fā)電的比例，大幅提升風(fēng)電、光伏、核能的比例，從而倒逼消費(fèi)側(cè)用電水平大幅度提高。同時，鑒于光電、風(fēng)電都不可控，建筑用能又存在較大的峰谷差，重點(diǎn)就是要下功夫在終端解決柔性用電問題，為此，就需要將供給端和消費(fèi)側(cè)解耦，讓二者脫離剛性連接，這樣才能不斷提高電氣化水平。
記者：在不同的領(lǐng)域，有哪些具體的辦法和創(chuàng)新思路？
江億：東部用能地區(qū)的電力系統(tǒng)要重點(diǎn)解決好調(diào)峰問題，比如發(fā)展抽水蓄能、電動汽車，發(fā)展電動汽車絕不僅僅是為了解決污染和效率問題，更重要的是它能夠和智能充電樁構(gòu)成儲能設(shè)施，通過電池參與電力系統(tǒng)的削峰填谷。 一個創(chuàng)新的思路就是，建筑用電方式要徹底改變，通過直流供電+分布式蓄電，這樣就能徹底改變建筑用電模式。 現(xiàn)在屋內(nèi)所有照明、家電都是直流供電，轉(zhuǎn)動件都是直流變頻、變熱，因此在末端直接化，可以大幅度提高用電效率， 避免來回轉(zhuǎn)換造成的損失，而且直流電方便儲存，也為用戶提供了便利，同時也會徹底改變城市供電系統(tǒng)布局，配電網(wǎng)不用按峰值供電，只需要按平均值供電，目前這一差距至少有5倍，非常可觀。
記者：對于北方地區(qū)的建筑，清潔供暖也是用 能大頭，在這里面會有哪些新模式和新技術(shù)？
江億：實(shí)際上，取暖只要20度左右的環(huán)境溫度。因此任何燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐都不應(yīng)該作為供熱熱源。因?yàn)檫@樣做就違反了熱學(xué)的基本原則，屬于高溫能量干了低溫的活，會造成巨大浪費(fèi)，應(yīng)該是溫度對口、梯級利用。 目前看來，可以利用其他行業(yè)覺得是“垃圾熱”的熱 源：一是熱電聯(lián)產(chǎn)余熱。即使未來大力發(fā)展可再生能源，也還有40%以上的電力來自火電，可以把這些產(chǎn)生的余熱統(tǒng)統(tǒng) 收進(jìn)來供熱。二是未來一定還有一大批鋼廠、有色金屬廠、 建材廠，這些工廠生產(chǎn)過程中也排放出大量的余熱。比如房山的燕山石化等化工廠，排出來五六十度冷卻水的熱量，能供約3000萬平方米的建筑供暖，這些資源必須要用好。
記者：這樣綜合利用肯定是最高效也是最清潔低碳的，但是這部分熱源能否堪當(dāng)大任？
江億：未來，依靠工業(yè)余熱和熱電聯(lián)產(chǎn)余熱，可以滿 足北方地區(qū)70%建筑面積的供熱需求，其余的30%需求，通過熱泵設(shè)施和燃?xì)庹{(diào)峰就可以滿足?，F(xiàn)在注意的是不能以熱定電，因?yàn)檫@會給電力系統(tǒng)帶來巨大的問題。同時，切記不能發(fā)展基于燃?xì)獾臒犭娎淙?lián)供，因?yàn)檫@種方式在中國屢上屢敗，到現(xiàn)在沒有一個合適的項目，而且我們沒有天然氣資源，不該干這件事。 要實(shí)現(xiàn)中國低碳發(fā)展，就應(yīng)該根據(jù)生態(tài)文明的理念，科學(xué)規(guī)劃未來的交通、建筑、工業(yè)能耗，同時大力提倡綠色生活方式，這是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的基礎(chǔ)。在產(chǎn)業(yè)層面，要大力發(fā)展風(fēng)電、光熱、水電、可再生和核能。在消費(fèi)側(cè)增加電力比例，東部地區(qū)解決削峰填谷問題，變用電剛性為柔性。供熱要把火電廠、工業(yè)余熱充分用好，作為建筑供熱耦合，可以考慮跨區(qū)域輸熱方式，解決地理位置不匹配問題。通過上述 途徑，完全可以實(shí)現(xiàn)通過10萬億千瓦時電+19億噸標(biāo)煤，來 滿足我們經(jīng)濟(jì)需要，實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展目標(biāo)。
原標(biāo)題:清潔低碳發(fā)展中國策—訪中國工程院院士江億
