我國應(yīng)彎道超車直接發(fā)展可再生能源

我國要走這樣一條路徑：集中現(xiàn)有的人力物力，彎道超車，直接向可再生能源低碳結(jié)構(gòu)發(fā)展，與發(fā)達(dá)國家同步進(jìn)入低碳或者零碳能源時(shí)代。

◆江億

巴黎協(xié)議中國政府已經(jīng)正式批準(zhǔn)生效，其核心內(nèi)容就是保證控制氣候變化不超過2℃。按照這個(gè)計(jì)劃，到2050年，全球的二氧化碳排放總量不超過150億噸。

這是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覈F(xiàn)在碳排放總量每年已經(jīng)超過100億噸。按照碳排放總量150億噸計(jì)算，我國到2050年可以得到的碳排放額度最多為35億噸，只是現(xiàn)在100噸的1/3?，F(xiàn)在距2050年還有33年零兩個(gè)月的時(shí)間，在這段時(shí)間里，怎么能夠使我國碳排放總量下降2/3？這是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，現(xiàn)在就應(yīng)該有所規(guī)劃，有所行動(dòng)。實(shí)際上，發(fā)達(dá)國家尤其是歐洲都已經(jīng)開始行動(dòng)起來。比如，發(fā)展可再生能源、提高能源效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展核能甚至CCS（CO2捕獲和埋存）以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

縱觀人類用能歷史，我們走過了幾個(gè)時(shí)代。

在第二次世界大戰(zhàn)之前，除了美國煤炭比例在50%~60%波動(dòng)，其他各國基本上都以煤炭為主導(dǎo)能源。二戰(zhàn)結(jié)束后，從1950年到1975年，25年實(shí)現(xiàn)了從煤炭時(shí)代向油氣時(shí)代的過渡。當(dāng)時(shí)從煤炭向石油轉(zhuǎn)型，煤炭消耗量從90%多降到30%~40%以下，或者更低。從20世紀(jì)70年代，基本上進(jìn)入了油氣時(shí)代。開始是油，后來以氣為主導(dǎo)。煤炭總量達(dá)到20%、30%和40%左右，這是人類使用能源結(jié)構(gòu)調(diào)整變化的過程。

而我國目前煤炭消耗量還在65%、70%這個(gè)數(shù)字上走著，或者可以認(rèn)為仍然處在煤炭時(shí)代?，F(xiàn)在由于氣候變化的問題，發(fā)達(dá)國家紛紛開始了從油氣時(shí)代向可再生能源為主的低碳時(shí)代轉(zhuǎn)變。比如，歐盟、丹麥、芬蘭、德國、瑞典等國，都計(jì)劃到2050年初步實(shí)現(xiàn)零碳或者低碳，可再生能源成為能源主導(dǎo)。我國也計(jì)劃2030年之前碳排放達(dá)到高峰，峰值以后下降，2030年可再生能源占總能源的20%以上。

現(xiàn)在我們面臨的問題是：中國是不是要走以前發(fā)達(dá)國家走過的老路，即從煤炭時(shí)代轉(zhuǎn)向油氣時(shí)代？我國現(xiàn)在天然氣占總能源比例不到5%，而發(fā)達(dá)國家總能源中30%~40%是天然氣。盡管我國天然氣只占5%，但對(duì)外依存度已經(jīng)達(dá)到30%，要進(jìn)一步加大天然氣比例只能加大進(jìn)口。而由現(xiàn)在的煤炭能源轉(zhuǎn)向天然氣能源，需要巨額的基礎(chǔ)設(shè)施投資。但反過來，中國的燃煤技術(shù)無論在清潔還是高效等方面，都處在世界領(lǐng)先地位。

因此，我國要不要走這樣一條路徑：先用10~15年時(shí)間把煤改成油氣，然后再花10~15年把油氣替換，實(shí)現(xiàn)低碳可再生能源為主的轉(zhuǎn)移？或者選擇另一條道路：集中現(xiàn)有的人力物力，彎道超車，直接向可再生能源低碳結(jié)構(gòu)發(fā)展，與發(fā)達(dá)國家同步進(jìn)入低碳或者零碳能源時(shí)代？

答案顯而易見，只有選擇第二條道路，才可以改變我國目前缺氣少油的不利條件，成為促進(jìn)可再生能源發(fā)展的有利條件。

我國現(xiàn)在能源消耗很高，碳排放總量也是世界第一，很重要的一個(gè)原因是因?yàn)楦咚侔l(fā)展的城鎮(zhèn)化。路橋壩樓包括能源系統(tǒng)，這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量的鋼鐵、水泥、建材，而這些都是高能耗產(chǎn)業(yè)。旺盛的市場(chǎng)需求導(dǎo)致中國的碳排放居高不下或持續(xù)增長(zhǎng)，造成能源消耗巨大。而到了現(xiàn)在這個(gè)時(shí)期，中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式應(yīng)該轉(zhuǎn)型了，應(yīng)該由投資型驅(qū)動(dòng)改為高附加值的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。隨著基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展和建設(shè)需求逐步減少，煤炭能源時(shí)代將會(huì)結(jié)束并直接轉(zhuǎn)向可再生能源時(shí)代。這是一個(gè)可行的途徑，因?yàn)榭梢员苊庥蜌饽茉椿A(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)、重復(fù)投資。

那么，我國未來能不能實(shí)現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)？答案是肯定的。我國未來每年用電量約為8.5萬億~9萬億千瓦時(shí)，分別用在建筑2.5萬億千瓦時(shí)，交通1.5萬億千瓦時(shí)，工業(yè)4.5萬億千瓦時(shí)。這些電從哪里來？水電現(xiàn)在每年1萬億千瓦時(shí)，能夠增長(zhǎng)到1.5萬億千瓦時(shí)；核電現(xiàn)在0.15萬億千瓦時(shí)，能夠增長(zhǎng)到1萬億千瓦時(shí)；風(fēng)電0.2萬億千瓦時(shí)，可以增長(zhǎng)到1萬億千瓦時(shí)；光電可以增長(zhǎng)到1萬億千瓦時(shí)。這些加起來可以提供約50%的用電量。然后，再由燃?xì)?、燃煤電廠提供另外的50%。但在提供電量的同時(shí)，還要承擔(dān)電力調(diào)峰。這樣算來，碳排放量將達(dá)22億噸。在燃料供應(yīng)方面，需要增加17億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，可以由生物質(zhì)能提供8.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，包括農(nóng)業(yè)秸稈、動(dòng)物糞便、餐廚垃圾等。林業(yè)秸稈可以制成生物質(zhì)燃?xì)?800億立方米/年，壓縮顆粒4億噸，還可以導(dǎo)出二氧化碳形成負(fù)碳。生物燃料剩余的材料還可以返回農(nóng)田變成好的肥料，能源作物每年可產(chǎn)能合兩億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。再由燃煤、燃?xì)?、燃油提供另?.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的化石能源，形成15億噸碳排放，相加起來與目標(biāo)相近。

實(shí)現(xiàn)這種低碳的能源結(jié)構(gòu)有幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)要做：一是要解決電力調(diào)峰問題，保證光電風(fēng)電的有效利用。要通過熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄能，把CSP（光熱發(fā)電）變成電力調(diào)峰電站。二是發(fā)展建筑直流供電，實(shí)現(xiàn)分布式蓄能。在末端把電穩(wěn)定，自行解決用電波動(dòng)。三是利用現(xiàn)在熱電廠和工業(yè)生產(chǎn)的低溫余熱，如鋼鐵、有色、化工、建材、信息業(yè)的低溫排熱，解決建筑供熱。

作者系中國工程院院士，中國節(jié)能協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)。本文摘自其在“2016中國煤炭消費(fèi)總量控制和能源轉(zhuǎn)型國際研討會(huì)上”的發(fā)言。標(biāo)題為編者所加。