化石能源是通向未来之“桥”

来源: 时间:2018-11-08

编者按

能源是国家安全和发展的重要基石和保障。当前,我国正处于能源生产和消费革命的重要转型期,面临着诸多关键问题:能源变革需要补齐哪些“短板”?能源结构调整的节奏该如何把握?非化石能源是未来发展方向,但化石能源短期内仍是“主力军”,该怎么处理二者关系?

带着这些疑问,记者日前专访了华北电力大学校长杨勇平。   

“能源结构调整过程不会很短,至少需要数十年”

中国能源报:您认为,我国未来能源结构和演变的路径是什么样的?

杨勇平:目前我国能源结构以化石能源为主,今后会渐进、过渡到化石能源和非化石能源协同共存,将来最终会发展到以清洁能源、可再生能源为主。但这一发展过程会非常漫长,不可能一步到位实现100%的可再生能源。所以,在未来相当长时间内,我国都将处于能源转型、变革时期。

我国在《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》中提出的目标是:2030年我国非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右,2050年非化石能源占比超过一半。这也能从侧面看出,能源结构调整过程不会很短,至少需要数十年的时间。

中国能源报:青海省在2017年6月和2018年6月,分别实现了连续7天和连续9天的100%清洁能源供电。如何理性看待这一事情?

杨勇平:这表明,至少在技术上,目前在特定区域、特定时段实现100%清洁能源发电是有可能的。但目前讨论全国范围内100%或者高比例可再生能源还为时过早。

一方面,在可以预见的相当长的时期内,煤炭资源还将作为基础能源在我国的能源体系中担当重要角色。可再生能源和煤炭等化石能源以及核能还将长期共存发展。特别是基于我国富煤、贫油、少气的资源禀赋,燃煤火力发电作为新能源电力系统的调峰手段,仍会长期发挥十分重要的作用。

另一方面,尽管从理论上讲,地球表面技术可用的可再生能源储量能够满足人类社会经济发展需求,但真正实现100%可再生能源,还需要突破性的技术支撑、用能方式的根本变革,以及能源产业政策的重大调整等。

按照目前的发展速度,我们预计到2035年前后,我国太阳能风能的装机容量将和燃煤火力发电持平;到2050年,新能源的实际发电量才有可能超过燃煤火力发电。

“努力打破省间壁垒,让清洁能源在更大范围内配置”

中国能源报:目前阻碍我国能源系统清洁高效发展的主要矛盾和关键问题有哪些?

杨勇平:我认为,主要有五个方面。

一是能源消费结构不合理。我国仍保持以煤炭为主的一次能源消费结构,煤炭能源消费总量占能源消费总量比重仍高于60%,石油、天然气等优质化石能源相对不足,油、气和清洁能源比重偏低;工业用能占我国终端能源消费比重超过60%,且煤炭、钢铁、建材、化工等高能耗行业比重偏高,高能耗、低能效、高污染的发展模式尚未得到根本改观;整个产业布局和产业结构有待优化和深入调整。

二是能源供需时空分布不匹配。我国新能源资源与负荷需求呈现逆向分布,且跨区域输电与电网灵活运行能力不足。我国风光资源集中在“三北”地区,东部地区能源相对匮乏且需求大,“三北”地区弃风弃光问题突出。其中,风电日内出力与负荷呈现反调峰特性,如甘肃电网全年风电正调峰概率仅10%,超过70%概率风电和负荷呈现相反变化特性,进一步阻碍了可再生能源的消纳。

三是各类能源系统不融合,行业、地域壁垒严重。当前能源系统按能源类型划分为多个相对独立运营行业,煤、油、气、电、水等各行业的企业负责本行业能源规划、建设、投资和运营,不同供能系统集成互补、梯级利用程度不高。另一方面,能源外送地区秉持大开发、多外送的发展惯性,能源受送地区对区外能源接受积极性低,能源送受地区之间利益矛盾加剧,能源在全国范围内优化配置受阻。预计省间壁垒造成的可再生能源弃电量占40%以上。

四是系统调节灵活特性低下。我国电源结构以火电为主,只能以燃煤火力发电作为电力系统的调峰手段,灵活性调节资源比重低,储能、燃气机组等资源比重不足10%,系统调节能力先天不足。作为对比,西班牙、德国、美国等国家的灵活性资源比重分别超过31%、19%、47%。另外,我国火力发电调峰能力有限,纯凝机组调峰能力50%左右,抽凝机组供热期仅为20%。而丹麦和德国等国家通过采用储热等技术手段,抽凝机组在供热期的调峰能力仍可达60%以上。

五是新技术成本高昂,缺乏合理的投资回报模式。储能、微电网、能源互联网等新技术快速发展,但自身固有高成本仍制约其商业化应用,盈利主要依靠规模化的总体效益,缺乏合理的投资回报模式支撑,可复制性、可推广性不强。因此,应加大先进储能等“卡脖子”技术的研发力度,为我国能源的清洁化、低碳化提供技术支撑。

“可再生能源与化石能源仍将长期共存,不能偏废”

中国能源报:刚才提到弃电问题。新电改被普遍认为是促进可再生能源消纳的一项措施。对此您有什么建议?

杨勇平:党的十九大报告提出推进绿色发展和生态文明建设,做出发展清洁能源产业的战略部署。所以,能源领域要充分发挥市场在资源优化配置中的决定性作用,通过推进电力市场化机制建设大幅提高可再生能源消纳比例。

比如,进一步完善可再生能源的市场化交易机制,充分利用电网通道资源,丰富可再生能源市场化交易的品种与频次,在就近消纳的基础上研究跨区域跨时空的消纳方式。

再比如,落实推行可再生能源配额考核机制。明确电网企业、售电公司和电力用户的考核主体地位以及承担份额,建立健全的可再生能源直接交易和绿色证书交易机制,形成促进绿色能源生产和消费的新模式。

同时,还要推进煤电等常规能源机组深度调峰、中长期备用辅助服务补偿和交易的机制建设,提高燃煤机组参与调峰和备用辅助服务的积极性,保证其合理投资回报,提高电力系统的稳定性。

中国能源报:当前可再生能源备受各方青睐,但煤炭、煤电等化石能源境况迥异。

杨勇平:构建清洁低碳、安全高效的能源体系是我国能源结构调整、推动能源生产和消费革命的目标和方向,也符合世界能源发展的总体趋势。欧盟等发达国家先后制定了煤炭等化石能源退出能源体系的时间表;我国风能、太阳能等可再生能源装机占比和增长速度近年来也位列国际前茅。

但以清洁能源为主的能源结构是未来的“彼岸”,从时间上看,距离那里还很遥远。可再生能源与化石能源仍将长期共存,两者都需要重视,不能偏废。

化石能源是承载可再生能源到达“彼岸”的“船”,是通往“彼岸”的“桥”。化石能源在相当长的时间内仍将发挥重要作用。所以,未来化石能源首先要做好低碳、高效的工作,实现高碳能源的低碳化利用,可再生能源则要加大研发力度,努力实现平价上网,两者应协同、互补发展,共同构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。