發(fā)展我國能源互聯(lián)網(wǎng)要與分布式低碳能源網(wǎng)絡相結合

時間:2016-03-24

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:對于不熟悉能源電力領域的人來說,能源互聯(lián)這個概念還有些陌生。您認為,對于普通人而言,能源互聯(lián)到底意味著什么?

記者:對于不熟悉能源電力領域的人來說,能源互聯(lián)這個概念還有些陌生。您認為,對于普通人而言,能源互聯(lián)到底意味著什么?

杜祥琬:這個題目很大。我的理解很有限,就說說我的有限的認識。“能源互聯(lián)網(wǎng)”這個概念最初是2004年英國《經(jīng)濟學人》雜志提出的,后來里夫金又在他的《第三次工業(yè)革命》一書中提到了“能源互聯(lián)網(wǎng)”,他比較強調分布式,分布式也與可再生能源的發(fā)展有關系,分布式發(fā)展可能是未來能源發(fā)展的重要方向。我想首先我們要明確搞能源互聯(lián)的目的,就是要建立一個“安全、經(jīng)濟、高效、低碳、共享”的能源體系,最終都是為了可持續(xù)發(fā)展。

無論是全球能源互聯(lián)網(wǎng)還是能源互聯(lián)網(wǎng),都要服務于建立“安全、經(jīng)濟、高效、低碳、共享”的能源體系。

記者:實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方式很多,能源互聯(lián)是其中的一種,能源互聯(lián)與其他方式最大的不同在哪里?

杜祥琬:能源互聯(lián)有幾個特點。第一,電氣化。在我國終端用能中,電力只占了20%,這個比例要提高,能源一定要電氣化,發(fā)展電力、提高電力比重,這是大家都有共識的大方向,是毫無疑問的發(fā)展方向。

第二,低碳化。煤電屬于高碳,如果要實現(xiàn)能源低碳化,首要的就是實現(xiàn)電力電源的低碳化,而且非化石能源的比例要提高。我國2014年非化石能源占到12%,計劃2020年要提高到15%,2030年要達到20%。目前,在終端能源中,電力中的非化石能源比例只達到25%,這個比例要提高上去。原因有兩點,一是緩解大氣污染。大氣污染的主要源頭是煤炭石油的燃燒,燃燒產(chǎn)生的顆粒物占到整個顆粒物的三分之二以上。二是緩解氣候變化。二氧化碳等的濃度不斷的、大幅度增加,帶來了氣候變暖和極端天氣,原因也是由于煤炭和石油的燃燒。雖然大氣污染和氣候變化是兩個概念,但卻是同根同源的。所以要逐步減少化石能源的使用,增加非化石能源的比例。對于電力來說,逐漸要讓非化石能源電力占主角。

第三,智能化。在電力系統(tǒng)中,智能化為提高能效管理提供了可能性。目前,信息技術、大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展將給我們的生產(chǎn)生活帶來深刻變化,也讓我們有條件和需求實現(xiàn)能源管理的智能化。

記者:您認為,分布式能源發(fā)展與集中的能源互聯(lián)網(wǎng)之間,也就是智能電網(wǎng)之間的關系是怎樣的?

杜祥琬:上面說的是“三化”,下面講兩個“結合”。第一是智能電網(wǎng)與分布式能源網(wǎng)絡的結合。它們是互相支持、互相配合的關系。傳統(tǒng)電網(wǎng)的概念是集中式的(現(xiàn)在指的是智能電網(wǎng)),仍然需要,但也一定要注重發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡,它可以與大電網(wǎng)進行相互補充。長期以來,我國都是集中式的電網(wǎng),但隨著可再生能源和信息技術的發(fā)展,智能電網(wǎng)應運而生。隨著太陽能和風能的發(fā)展,家家戶戶都可以成為能源的生產(chǎn)者和使用者。

在城鎮(zhèn)化的過程中,發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡很有必要。未來我國會有十個甚至二十個百分點的城鎮(zhèn)化率的增加,城鎮(zhèn)化以后,農民變成了市民,生活質量都會提高,包括留在農村的農民,隨著農業(yè)現(xiàn)代化,生活水平、人均用能、用電都會增加。因此要特別倡導分布式的低碳能源網(wǎng)絡,將集中式電網(wǎng)與分布式網(wǎng)絡相結合,包括農網(wǎng)改造也要注重發(fā)展分布式網(wǎng)絡,多使用可再生能源。

第二,除了集中式電網(wǎng)與分布式的低碳能源網(wǎng)絡的結合,還要注重橫向的互聯(lián)和縱向的優(yōu)化的結合,橫向是多種能源的結合,如火電、風電、核電等,縱向是發(fā)電、用電、配電、用電、儲能等環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

記者:在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中,您認為哪種技術最值得關注,日后會有較快發(fā)展?

杜祥琬:值得一提的是儲能。儲能是發(fā)展可再生能源的重要方向。太陽能、風能具有間歇性,不能全部并網(wǎng),儲能能夠幫助電網(wǎng)減少棄風、棄光?,F(xiàn)在儲能方式很多,有物理儲能和化學儲能,但在可再生能源大規(guī)模商業(yè)化應用以后,儲能如何更好地與之結合還要進一步研究。下一步,要發(fā)展高密度的儲能,在這方面未來會不斷有創(chuàng)新點。只有把儲能這塊做好,才能夠商用化、規(guī)?;匕l(fā)展可再生能源。

除了儲能以外,還有一個可再生能源峰值的利用技術。比如可再生能源在上不了網(wǎng)的時候,如何能夠不浪費掉。利用上述技術,當它達到峰值的時候,可以利用這部分能量去電解水,或者進行海水淡化。電解水可以制氫,氫又可以成為能量載體被利用。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)可以帶動一系列的技術發(fā)展。

記者:中國提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念,國內也進行了一些實踐。特高壓技術的發(fā)展是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎,您怎么看特高壓所發(fā)揮的作用?

杜祥琬:特高壓是好技術,在中國做得不錯。第一條特高壓試驗示范線路——晉東南-南陽-荊門1000千伏高壓交流輸電示范工程的論證是中國工程院做的,我們支持這條線路的建設,現(xiàn)在運行得不錯。技術要用在它該用的和需要的地方,在應用的時候要做好頂層設計和科學論證。中國的現(xiàn)代化是需要精心設計的,因為我們國家人均資源相對有限,一定要本著經(jīng)濟、高效、安全、低碳的精神做好論證。比如我國需要什么樣的集中電網(wǎng)和分布式相結合,需要什么樣的網(wǎng)絡構建才能更加優(yōu)化,滿足高效、經(jīng)濟、低碳的原則,要在做好科學論證的基礎上做事。

記者:能源結構由目前的化石能源為主,逐步轉變?yōu)槲磥硪苑腔茉礊橹魇潜厝坏陌l(fā)展方向,也是全球共同的發(fā)展趨勢,完成這個轉變需很長時間。如何加快這個進程?

杜祥琬:這需要有明確的戰(zhàn)略方向。西方在百年前也是以煤為主,現(xiàn)在煤炭大概只占到30%左右,后來太陽能、天然氣、可再生能源逐漸發(fā)展起來。我國的天然稟賦是以煤為主,要進一步減少煤炭比例,就要進一步增加共識,認識上統(tǒng)一,政策上體現(xiàn),技術上配合,積極引導控煤、減煤,逐步增加低碳能源的比重。比如天然氣,現(xiàn)在只占6%,我預計未來會增加到10%以上。

我國煤炭比例較高,轉變起來不易,但我認為也不比發(fā)達國家更難,因為百年前他們也是以煤為主,現(xiàn)在是全球化的時代,后發(fā)達國家有后發(fā)的優(yōu)勢,我們要充分利用信息技術和新能源技術,讓低碳化的進程更快一些,我們不應比發(fā)達國家做的差。我們評估過中國的太陽能、風能資源,大概可以滿足國內的電力需要,且不要說還有核電,因此電力低碳化這條路子中國是能走通的,需要努力和時間。

記者:如今,各國都在為了可持續(xù)發(fā)展和低碳發(fā)展努力,很多國家也在調整各自的能源發(fā)展戰(zhàn)略,紛紛去攻占能源技術高地。對此您怎么看?

杜祥琬:我們常講要有能源安全觀,認為能源如能充分供給就是安全的,如短缺則是不安全的,這一理解沒有錯。但我認為,能源安全觀還有第二個概念,就是能源的環(huán)境安全,能源造成的環(huán)境問題必須提高到戰(zhàn)略高度,這也是我們之所以走低碳化道路的原因。能源安全觀還有第三個概念,就是占據(jù)未來技術的制高點,誰能夠站在這個制高點,誰才能擁有未來。如果僅僅是去競爭化石能源,我們便會失去未來。我們一定要看到,未來屬于非化石能源,中國作為一個大國,能源消耗已經(jīng)占到了全球的1/5以上,所以更要做好這方面的工作。對于發(fā)展非化石能源方向性的努力,全球各國有很高的共同性,從這個角度來說,世界各國也都在參與一場非化石能源的競賽,做得好的國家便可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,中國需要做好這方面的工作,這也會對世界其他國家產(chǎn)生引領借鑒作用。

記者:從特高壓,到核能,再到新能源,現(xiàn)在中國在能源電力領域取得了很多成就,這對于中國搶占能源發(fā)展的戰(zhàn)略主動權增加了什么樣的砝碼?

杜祥琬:我想這個砝碼主要是創(chuàng)新驅動力。解決能源難題,最終是要看誰能創(chuàng)新,創(chuàng)新者便可以在這個領域取得引領地位。就中國而言,我認為我們在一些地方取得了一定成績,但總體來說,我們在能源電力方面還是缺少一些基礎性研究,這方面的工作還有待加強。“十三五”期間,創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念也都與能源電力行業(yè)密切相關,從這一角度來說,我們更要強調創(chuàng)新驅動,要想方設法在新的能源技術上走在世界前列。

記者:通過巴黎氣候大會,各國達成了全球氣候變化新協(xié)定。在能源電力的發(fā)展上,各國如果想達成共識,面臨最大的阻力是什么?

杜祥琬:巴黎協(xié)定能夠達成,是因為大家都不想讓氣候問題影響我們的可持續(xù)發(fā)展,這是大家的共同利益,世界各國已經(jīng)成為“命運共同體”,這個共同是有抓手的。世界75個國家通過了一個能源憲章,這就是對能源問題一種高度的共識,所以各國在能源、電網(wǎng)方面的合作,包括在技術上、構架上的問題,有很多共同利益,這一方面的交流是互補的,共利的,在這一方面,國際上是很有合作空間的。

在執(zhí)行過程中,就國際氣候治理來說,全球必須要有統(tǒng)一的制度,例如在聯(lián)合國氣候公約中規(guī)定各國所承擔的責任,以及對各個國家減排狀況每五年進行盤點的原則,只有在制度、原則約束的基礎上,世界各國才能達成巴黎氣候大會的協(xié)定,這一過程相當艱難。能源領域便有所不同,首先,各國對于能源問題已經(jīng)達成了一定共識,認可要從經(jīng)濟、社會、環(huán)境等三個角度實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)能源綠色低碳化,并且在非化石能源問題上,世界各國沒有特別尖銳的矛盾,更多的是各國之間技術層面的交流。對于這一問題,我認為中國最重要的是要做好自己的工作。

杜祥琬

中國工程院院士、原副院長,應用物理、激光技術與能源戰(zhàn)略專家,中國工程物理研究院高級科學顧問,國家能源專家咨詢委員會副主任、國家氣候變化專家委員會主任。曾任“863計劃”激光專家組首席科學家;主持并參與了關于中國能源發(fā)展戰(zhàn)略和應對氣候變化的咨詢研究工作。

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