擺脫化石能源
《中國可再生能源發展路線圖2050》主要結論
中國風電發展路線圖:
中國太陽能發展路線圖:
主要觀點:
太陽能光伏發電電池技術研發將保持活躍,提高轉換效率及降低制造成本仍是未來主要發展方向。
光伏發電成本仍會保持下降趨勢,2025年將全面實現光伏平價上網。
分布式光伏在政策導向下將由16%的市場份額逐漸擴大,近中期內將和集中開發持平,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定,而集中式光伏電站將由于足夠的荒漠戈壁資源、電網建設和消納能力的加強而更具強勁開發潛力。
太陽能熱發電,中期內作為中間負荷與峰值負荷有望實現與常規能源的價格競爭,并可能通過太陽能碟式熱發電及太陽能冷熱電聯供技術的突破,來推進分布式應用。
太陽能熱利用中技術成熟、廣泛應用的方式集中在中低溫領域。近中期內,太陽能熱水三聯供(供熱水、供暖和供冷)系統的成本將大大降低,可以實現商業化開拓。從中遠期看,太陽能中溫熱利用在工農業領域有望發揮巨大節能減排作用。
中國生物質能發展路線圖:
中國生物質能的資源主要來源是社會生產活動過程中產生的剩余物和廢棄物。
中國未來生物質能產業發展仍將堅持"不與人爭糧、不與糧爭地"的基本原則。
到2030年,中國各類生物質能技術提供能源產品的成本均可等于或低于同時期、同類化石能源產品的總成本。
2030年前,生物質能產業主要以發展生物質發電、供熱和生物燃氣為主。
2030年后,生物液體燃料將進入高速發展時期,原料增量將基本用于生物液體燃料的生產需求。
綜合資源、技術和市場容量等因素分析,到2050年,生物質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。
發改委能源研究所副所長、中丹可再生能源發展項目執行主任王仲穎:
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展情景暨途徑研究。
給大家展示的是第一步研究成果的結果,2050高比例可再生能源方向到底得出什么結果,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。電力供應中非化石能源發電占比達到91%,可再生能源發電占比占了86%。
2050年一次能源供應量34億噸標準煤,非化石能源占比達到66%以上。2050年非化石能源產量22.4億噸標煤,到2050年,國民經濟要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)。
生態環境會達到什么樣的效果呢?如果我們能夠實現的話,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。我給大家兩個數據,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。所以如果實現這個情景,中國將真正進入生態環境美好美麗中國的時代。
一起探討一下這個情景的可行性。在我們情景設計里,到2050年中國汽車保有量應該是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,風電、太陽能發電將主宰電力系統。能源的供應將依托能源互聯網,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的穩定、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的模擬分析。北京現有汽車保有量接近600萬輛,假設2030年發展到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的貢獻反饋按照充電的7個千瓦,這輛電動汽車續航能力在100-120公里左右,可以拿出7個千瓦給電網做貢獻。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,技術進步。擺在我們面前的就有美國的特斯拉,續航能力在500公里以上,最近看到網上的消息,西班牙石墨烯電池可以使電動汽車續航能力達到一千公里,如果續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沒有峰谷差。
電動汽車只是未來眾多支撐電力系統的技術之一,未來還會有各種儲能技術,智能信息傳遞和控制技術等等。
國家可再生能源中心副主任高虎:
總的來看我們國家風能資源足夠支撐我們大規模風能發展的目標。國家也制定了九個千萬千瓦級的風電級別,布局在三北和沿海地區。我們對七大基地各個時間節點發展做了研究,具體結論是七個基地經濟可開發量可以達到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。太陽能利用技術很多,包括熱發電,在這些技術路線之中也都存在自我相互競爭的關系,所以做路線圖是非常難以很準確描述各個技術未來發展方向。但是不管怎么樣,成本不斷下降,技術的不斷創新,使光伏發電,光熱發電,太陽能熱利用主要的發展驅動力。
生物質能技術比太陽能利用技術還要復雜。總的來看生物質能潛力非常大,可以達到三億噸總的規模,目前來講利用量不大,只有10%。針對廢棄物、種植類作物,農林剩余物做了未來可獲得量的研究,不同時間節點,現在來看纖維素類農業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:
丹麥是全球風電占全部發電量占比最高的國家,13年發電量占到全部發電量32%,丹麥生物質能在全部能源消費中的比重也達到了18%,目前丹麥已經是典型的分布式能源系統,具有未來電力系統的典型特征。過去是有限的幾座大電站,現在已經變成了幾百座分布式電站,除風電外,大部分以天然氣和生物質能為燃料。丹麥50%電力是熱電聯產的電廠生產的,特別時期運行非常合理。丹麥熱電聯產普遍都有儲熱設施,把多余的熱能存儲起來,存滿了就可以發電,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。
我們想的不是技術問題,更多的應該是利益問題,這就表明丹麥不僅具有先進的清潔能源技術的生產能力,更重要的是已經建立了一套科學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年他們的目標是風電占到全部發電的50%,可再生能源要占到全部能源消費的35%,這為全球可持續發展和能源轉型做出了表率,也是需要我們去很好學習和借鑒的。
近年來,我國可再生能源發展很快,特別是風電和光伏發電規模增加。與丹麥相比,我國能源供應主要是煤炭,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,一方面大量燃燒煤炭,另一方面許多清潔電力無法并網的不合理現象普遍存在,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可再生能源特點的電力運行管理體系,還沒有建立起優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展工作。總書記在中央財經領導小組第六次會議上明確提出,我們要著力推動能源生產消費革命,在中美應對氣候變化的聯合聲明中已經提出中國將在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模化發展,丹麥的成功經驗也堅定了我們發展可再生能源的信心和決心。
我們應該看到全球所有的發達國家,沒有一個是以煤為主的,大部分都是石油天然氣為主,而且都在實現能源轉型,開發利用可再生能源,很多國家都已經有了明確的目標。所以我想以煤炭為主的能源體系是支撐不了國家現代化的,這可能是一個國際的經驗,要想真正實現國家的現代化必須要轉變以煤為主的能源結構,我們可以開發更多的天然氣,可以建設更多的核電,但不可以依靠煤炭,這應該是一個國家發展的規律。
目前我國的煤炭產量已經超過40億噸,不僅帶來生產安全問題,還造成了大量的采空區土地塌陷,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問題。鐵路近60%是運輸煤炭,無論如何實現煤炭清潔利用,開采和運輸帶來環境和社會問題都是無法避免的。因此,要實現國家現代化必須改變以煤為主的能源結構,最終擺脫對煤的依賴,這是經濟社會發展所必要的。我們必須有這樣的認識,有認識才會有行動。
責任編輯: 李穎