擺脫化石能源
《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》主要結(jié)論
中國風(fēng)電發(fā)展路線圖:
中國太陽能發(fā)展路線圖:
主要觀點:
太陽能光伏發(fā)電電池技術(shù)研發(fā)將保持活躍,提高轉(zhuǎn)換效率及降低制造成本仍是未來主要發(fā)展方向。
光伏發(fā)電成本仍會保持下降趨勢,2025年將全面實現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)。
分布式光伏在政策導(dǎo)向下將由16%的市場份額逐漸擴大,近中期內(nèi)將和集中開發(fā)持平,中遠期看,分布式光伏受建筑資源飽和的限制而趨于市場穩(wěn)定,而集中式光伏電站將由于足夠的荒漠戈壁資源、電網(wǎng)建設(shè)和消納能力的加強而更具強勁開發(fā)潛力。
太陽能熱發(fā)電,中期內(nèi)作為中間負荷與峰值負荷有望實現(xiàn)與常規(guī)能源的價格競爭,并可能通過太陽能碟式熱發(fā)電及太陽能冷熱電聯(lián)供技術(shù)的突破,來推進分布式應(yīng)用。
太陽能熱利用中技術(shù)成熟、廣泛應(yīng)用的方式集中在中低溫領(lǐng)域。近中期內(nèi),太陽能熱水三聯(lián)供(供熱水、供暖和供冷)系統(tǒng)的成本將大大降低,可以實現(xiàn)商業(yè)化開拓。從中遠期看,太陽能中溫?zé)崂迷诠まr(nóng)業(yè)領(lǐng)域有望發(fā)揮巨大節(jié)能減排作用。
中國生物質(zhì)能發(fā)展路線圖:
中國生物質(zhì)能的資源主要來源是社會生產(chǎn)活動過程中產(chǎn)生的剩余物和廢棄物。
中國未來生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍將堅持"不與人爭糧、不與糧爭地"的基本原則。
到2030年,中國各類生物質(zhì)能技術(shù)提供能源產(chǎn)品的成本均可等于或低于同時期、同類化石能源產(chǎn)品的總成本。
2030年前,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)主要以發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、供熱和生物燃氣為主。
2030年后,生物液體燃料將進入高速發(fā)展時期,原料增量將基本用于生物液體燃料的生產(chǎn)需求。
綜合資源、技術(shù)和市場容量等因素分析,到2050年,生物質(zhì)能利用可替代化石能源總量將超過3億噸標準煤。
到2050年,生物質(zhì)能資源可獲得總量約為6億噸標準煤,其中能源作物和植物的可獲得量約為1.5億噸標準煤。
發(fā)改委能源研究所副所長、中丹可再生能源發(fā)展項目執(zhí)行主任王仲穎:
我個人覺得第一步的研究成果,就是中國2050年高比例可再生能源發(fā)展情景暨途徑研究。
給大家展示的是第一步研究成果的結(jié)果,2050高比例可再生能源方向到底得出什么結(jié)果,到2050年終端能源消費量32億噸標準煤,電力占整個終端能源消費60%以上,直接消費的化石能源為9億噸標準煤。電力供應(yīng)中非化石能源發(fā)電占比達到91%,可再生能源發(fā)電占比占了86%。
2050年一次能源供應(yīng)量34億噸標準煤,非化石能源占比達到66%以上。2050年非化石能源產(chǎn)量22.4億噸標煤,到2050年,國民經(jīng)濟要7倍于2010年的水平,年均增長速度在5%左右。屆時人均GDP是3萬美元(2005年的美元價值)。
生態(tài)環(huán)境會達到什么樣的效果呢?如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)的話,各種污染物,二氧化硫、氮氧化物、重金屬的排放量低于中國1980年的排放水平。2050年二氧化碳排放量30億噸,2010年我們國家二氧化碳排放量是67億噸,屆時人均排放2.17億噸。我給大家兩個數(shù)據(jù),2010年世界平均水平人均4.4噸二氧化碳排放量,90年世界平均水平人均3.99噸。電力部門二氧化碳排放量14億噸,2010年電力部門排放量是32億噸,下降一半多,這就是91%非化石電力的貢獻。所以如果實現(xiàn)這個情景,中國將真正進入生態(tài)環(huán)境美好美麗中國的時代。
一起探討一下這個情景的可行性。在我們情景設(shè)計里,到2050年中國汽車保有量應(yīng)該是5億輛左右,這當中4億輛是電動車。未來電力將主宰能源系統(tǒng),風(fēng)電、太陽能發(fā)電將主宰電力系統(tǒng)。能源的供應(yīng)將依托能源互聯(lián)網(wǎng),這4億輛電動汽車首先就對未來電力市場是一個巨大的支撐。4億輛電動汽車將支撐電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠,甚至更高效的運行。
為什么?再舉一個簡單的例子,電動汽車支撐北京電力系統(tǒng)的模擬分析。北京現(xiàn)有汽車保有量接近600萬輛,假設(shè)2030年發(fā)展到1000萬輛,如果其中50%,也就是500萬輛是電動汽車的話,每輛電動汽車為電網(wǎng)的貢獻反饋按照充電的7個千瓦,這輛電動汽車續(xù)航能力在100-120公里左右,可以拿出7個千瓦給電網(wǎng)做貢獻。屆時500萬輛電動汽車就可以將北京的電力峰谷差削平。
再進一步思考,技術(shù)進步。擺在我們面前的就有美國的特斯拉,續(xù)航能力在500公里以上,最近看到網(wǎng)上的消息,西班牙石墨烯電池可以使電動汽車續(xù)航能力達到一千公里,如果續(xù)航能力達到稍微保守的300公里,每一輛電動汽車給電力系統(tǒng)貢獻就可以從7千瓦增加到20千瓦。那時候僅電動汽車這一項,200萬輛最多不超過300萬輛電動汽車,就可以使北京的電力系統(tǒng)沒有峰谷差。
電動汽車只是未來眾多支撐電力系統(tǒng)的技術(shù)之一,未來還會有各種儲能技術(shù),智能信息傳遞和控制技術(shù)等等。
國家可再生能源中心副主任高虎:
總的來看我們國家風(fēng)能資源足夠支撐我們大規(guī)模風(fēng)能發(fā)展的目標。國家也制定了九個千萬千瓦級的風(fēng)電級別,布局在三北和沿海地區(qū)。我們對七大基地各個時間節(jié)點發(fā)展做了研究,具體結(jié)論是七個基地經(jīng)濟可開發(fā)量可以達到10億千瓦以上。
我們國家太陽能資源也是非常豐富,即使中東部資源不是特別好的地方也遠遠比歐洲好得多。太陽能利用技術(shù)很多,包括熱發(fā)電,在這些技術(shù)路線之中也都存在自我相互競爭的關(guān)系,所以做路線圖是非常難以很準確描述各個技術(shù)未來發(fā)展方向。但是不管怎么樣,成本不斷下降,技術(shù)的不斷創(chuàng)新,使光伏發(fā)電,光熱發(fā)電,太陽能熱利用主要的發(fā)展驅(qū)動力。
生物質(zhì)能技術(shù)比太陽能利用技術(shù)還要復(fù)雜??偟膩砜瓷镔|(zhì)能潛力非常大,可以達到三億噸總的規(guī)模,目前來講利用量不大,只有10%。針對廢棄物、種植類作物,農(nóng)林剩余物做了未來可獲得量的研究,不同時間節(jié)點,現(xiàn)在來看纖維素類農(nóng)業(yè)廢棄物總量來說還是最大的。
國家能源局新能源司副司長史立山:
丹麥是全球風(fēng)電占全部發(fā)電量占比最高的國家,13年發(fā)電量占到全部發(fā)電量32%,丹麥生物質(zhì)能在全部能源消費中的比重也達到了18%,目前丹麥已經(jīng)是典型的分布式能源系統(tǒng),具有未來電力系統(tǒng)的典型特征。過去是有限的幾座大電站,現(xiàn)在已經(jīng)變成了幾百座分布式電站,除風(fēng)電外,大部分以天然氣和生物質(zhì)能為燃料。丹麥50%電力是熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠生產(chǎn)的,特別時期運行非常合理。丹麥熱電聯(lián)產(chǎn)普遍都有儲熱設(shè)施,把多余的熱能存儲起來,存滿了就可以發(fā)電,這樣的能源效率是非常高的。即使是丹麥火電機組也具有非常高的靈活性,最低的處理丹麥多次給我們介紹,可以達到最大負荷的最高處理的10%,這在我們這里是難以想象的,就不用說做了。
我們想的不是技術(shù)問題,更多的應(yīng)該是利益問題,這就表明丹麥不僅具有先進的清潔能源技術(shù)的生產(chǎn)能力,更重要的是已經(jīng)建立了一套科學(xué)的實驗清潔能源運行的管理體系。丹麥所以能夠做到這一點最重要的是形成了歷史增長的發(fā)展理念,2009年就制定了到2050年完全擺脫化石能源消費的宏偉戰(zhàn)略,并且在腳踏實地的進行實施,不是空談。2020年他們的目標是風(fēng)電占到全部發(fā)電的50%,可再生能源要占到全部能源消費的35%,這為全球可持續(xù)發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型做出了表率,也是需要我們?nèi)ズ芎脤W(xué)習(xí)和借鑒的。
近年來,我國可再生能源發(fā)展很快,特別是風(fēng)電和光伏發(fā)電規(guī)模增加。與丹麥相比,我國能源供應(yīng)主要是煤炭,非水電可再生能源在能源電力消費比重都比較低。特別近幾年北方可再生能源豐富的地區(qū),一方面大量燃燒煤炭,另一方面許多清潔電力無法并網(wǎng)的不合理現(xiàn)象普遍存在,這在丹麥專家看來是難以理解的,這也表明我們還沒有建立起適應(yīng)可再生能源特點的電力運行管理體系,還沒有建立起優(yōu)先利用可再生能源的理念和意識。
通過中丹項目合作,我們既認識到了我們與丹麥之間存在的巨大差距,也通過了解丹麥高比例情景能源方面的成功經(jīng)驗,更認識到了我們國家未來清潔能源空間和潛力是巨大的,必須下更大的力氣做好可再生能源的發(fā)展工作??倳浽谥醒胴斀?jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上明確提出,我們要著力推動能源生產(chǎn)消費革命,在中美應(yīng)對氣候變化的聯(lián)合聲明中已經(jīng)提出中國將在2030年碳排放達到峰值,非化石能源在一次能源消費中的比重達到20%,這就要求我們必須轉(zhuǎn)變思路,在努力提高利用效率的同時必須要著力推動可再生能源的規(guī)?;l(fā)展,丹麥的成功經(jīng)驗也堅定了我們發(fā)展可再生能源的信心和決心。
我們應(yīng)該看到全球所有的發(fā)達國家,沒有一個是以煤為主的,大部分都是石油天然氣為主,而且都在實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,開發(fā)利用可再生能源,很多國家都已經(jīng)有了明確的目標。所以我想以煤炭為主的能源體系是支撐不了國家現(xiàn)代化的,這可能是一個國際的經(jīng)驗,要想真正實現(xiàn)國家的現(xiàn)代化必須要轉(zhuǎn)變以煤為主的能源結(jié)構(gòu),我們可以開發(fā)更多的天然氣,可以建設(shè)更多的核電,但不可以依靠煤炭,這應(yīng)該是一個國家發(fā)展的規(guī)律。
目前我國的煤炭產(chǎn)量已經(jīng)超過40億噸,不僅帶來生產(chǎn)安全問題,還造成了大量的采空區(qū)土地塌陷,也帶來了嚴重的地下水資源的破壞,大氣和土壤的污染等生態(tài)問題。鐵路近60%是運輸煤炭,無論如何實現(xiàn)煤炭清潔利用,開采和運輸帶來環(huán)境和社會問題都是無法避免的。因此,要實現(xiàn)國家現(xiàn)代化必須改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu),最終擺脫對煤的依賴,這是經(jīng)濟社會發(fā)展所必要的。我們必須有這樣的認識,有認識才會有行動。
責(zé)任編輯: 李穎