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王仲颖:我们现在主要矛盾是能源的高碳结构
作者: 佚名 时间:2019-8-9文章来源:北极星访问量:2119

王仲颖:我们现在主要矛盾是能源的高碳结构

来源:北极星储能网2019-08-08 09:28:06

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中国煤炭是资源优势,中国的资源禀赋是煤炭,任何一个中国的老百姓都不会答应,特别是北京的居民大家都很清楚,从2012年开始雾霾给大家带来的影响,显而易见。就是说我们现在主要矛盾是什么?能源的高碳结构。总量已经不是,现在存在弃风弃光很多问题,只是一个利益之争,不是技术问题。刚刚顾院士讲的非常好,我们有各种技术手段可以解决,包括我们未来的储能,不是技术问题,是利益问题。所以总量不是问题,我们可以用绿色能源、更清洁的能源来替代煤炭,当然我们现在做的并不好。

——国家发展和改革委员会能源研究所副所长王仲颖

8月7日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开,会议为大力推广风能、太阳能、储能创新技术,推动风光互补、太阳能+储能、风光储技术以及智能微电网、能源互联网技术在综合能源服务领域的应用;搭建风能、太阳能与储能产业科学技术、创新应用的交流与合作平台,推进风电、太阳能发电无补贴平价上网项目技术发展,推动储能技术进步和创新。

主旨报告环节,国家发展和改革委员会能源研究所副所长王仲颖作”中国能源绿色、安全、经济发展的思考暨2050展望“报告。

国家发展和改革委员会能源研究所副所长王仲颖

尊敬的杨校长,顾院士,各位专家,各位领导,各位同仁们,上午好!非常高兴,非常荣幸,受大会的组织者邀请来这里跟大家汇报。我今天给大家汇报的题目是“中国能源绿色、安全、经济发展的思考暨2050展望”。

我们大家都知道中美贸易战关税、体制等等一些问题,不知道大家意识到没有,可能到“十四五”我们继中美贸易战之后可能会迎来对中国更大的一个挑战,那就是欧盟甚至整个全世界对中国产品出口的碳税制裁。1850年全球二氧化碳排放,最前沿的排放量no1的全世界是大英帝国,为什么是它呢?1850年170年前它已经基本实现了工业化,煤炭驱动蒸汽机时代基本实现了工业化,伦敦的“雾都”也是因为煤炭的使用。到2011年,全世界二氧化碳排放最多的,我个人一直有一个观点,二氧化碳只是一个代名词,二氧化碳温室气体、二氧化碳只是一个代名词,真正随着煤炭的燃烧所伴随着它排放出来的其他的这些污染物,那才是我们致命的要害问题。2011年中国已经是全世界二氧化碳排放第一大国,170年之后一直到现在,实际上全世界的关注点,如果说二氧化碳温室气体是很重要的原因的话,2019年今年极端的自然灾害和极端的高温天气大家都有感觉,网上很多都有报道,这两天报道特别多,大家可以去看,从国际来看,这是碳税制裁。

从国内来看,我们存在能源生态非常糟糕的现状,主要原因就是我们的能源结构,煤炭自改革开放以来基本上就是在70%、60%以上,2018年还是在60%左右,我们每年消耗了全世界所有煤炭总产量、总消费量50%燃料在中国的土地上,而我们中国的土地占全世界的陆地面积有多少呢?大概不到2%,50%的量在不到2%的陆地面积上燃烧,排放所带来的影响是什么。

环境部门的专家有监测,我不是这方面的技术专家,但是我把中国煤电厂的分布图,已经更新到2017年的分布图,一个小方框代表130千瓦的装机,右边是春耕季的排放情况,底下中部是各省区煤炭消费密度,右下角是雾霾的情况,可以发现这四张地图的重叠性是非常高的。

十九大已经明确了,我们还是要坚持发展才是硬道理,我们只有在发展中解决我们存在的问题,就是经济建设仍然是我们党的中心任务。经济要发展就需要能源,我们展望一下,2050年,中国一次能源还要消费多少,2018年底46.4亿吨标准煤,我这里指电热当量,就是65—75。我们参观oecd国家的工业化之路,考虑技术进步,到2050年,我们一次能源消费总量要从46.4升到65恩—75亿吨标准煤。

我们也做了一个比较,65—75亿吨到底什么意思?刚才仿照oecd国家,指出之2050年人均gdp要达到oecd目前的发展水平,就是我们要进入到社会主义现代化强国,我们要跟oecd现在的平均水平一样。按去年购买力来测算的话,要达到比如美元价2018年的人均4万美元,在这样的经济发展目标基础上我们做了一个假设,2050年的能源总量与结构我们具体分析一下65—75是什么意思。三分天下,什么意思呢?2050年1/3的煤炭、1/3的油气、1/3的非化石能源,就是可再生能源加我们现在所说的核电,三分天下,应当是相当优化的结构。曾经也有专家提到过这个,在五六年前、十年前也提出过这个,就是2050年中国的能源结构如果能达到这么一个结构的话,三分天下的话应该是相当不错的,基本上跟oecd的平均水平相当,世界上没有一个国家像中国这样特别是发达国家他的煤炭超过30%。

以2011年为基数,两种能源增长速度,一个是1.5%的增长速度,一个是2.0%的增长速度,分别在65—75亿吨。尽管二氧化碳是污染排放的代名词,按照目前的《巴黎协定》也好,iecc的规则也好,到2050年二氧化碳的排放空间,到2度的标准,大概在120—160的这么一个空间,75亿吨就代表126亿吨,这个空间全给你都不多,即使你说60亿吨你的创新能力很强、你的节能水平很高,也得排放100多亿吨,三分结构的天下你也得排放100亿吨的二氧化碳,就是说2050年全球的二氧化碳都给中国,现实吗?不现实,此路不通。关键就是说,我们现在能源领域主要、次要矛盾已经发生了转变。

改革初期,我们的能源领域主要矛盾是能源总量供给不足,我们那时候的经济指数非常小,前两天在所里讲了一次党课,做了一个统计,1978年,大家知道我们的人均gdp是多少吗?按美元计是200多美元,到2018年底我们的人均gdp是9749美元,你能拿今天中国的经济发展现状跟改革开放初期的去比吗?你说中国煤炭是资源优势,中国的资源禀赋是煤炭,任何一个中国的老百姓都不会答应,特别是北京的居民大家都很清楚,从2012年开始雾霾给大家带来的影响,显而易见。就是说我们现在主要矛盾是什么?能源的高碳结构。总量已经不是,现在存在弃风弃光很多问题,只是一个利益之争,不是技术问题。刚刚顾院士讲的非常好,我们有各种技术手段可以解决,包括我们未来的储能,不是技术问题,是利益问题。所以总量不是问题,我们可以用绿色能源、更清洁的能源来替代煤炭,当然我们现在做的并不好。

我们想建立一个生态能源体系,解决高碳能源结构,左上角是对现在我们经济生态环境的关系,倒三角的关系,随时可能要崩塌的关系,要把倒三角正过来变成正三角的关系,我们生态的能源系统,十九大报告提出的清洁低碳安全高效的能源和现代化经济体系,来支撑我们生态文明的社会。这个能源体系有什么特点呢?绿色、安全、经济是它的特点,也是我们能源转型的一个切入点。绿色代表生态损失小、环境污染少、资源效率高、二氧化碳排放低。安全代表可应对极限的施压、可控资源有保障、平均价格可接受、产供促销有弹性。经济代表企业居民可承受、全社会投入产出效益高,市场机制为主要手段来配比资源,就是总书记讲的市场在资源配置中发挥决定性作用、政府发挥更好的作用。

怎么来进一步去探索和找到解决的路径呢?就是把我们原来仿着oecd的我需要65—75亿吨标准煤,我们也做了情境分析,我们认为可以做到35—38亿吨标准煤就可以,这里要做能源结构大文章,实际上就要做绿色电力大文章。

为什么要用电,为什么我们的终端要不断的提高电气化的水平。第一张图,是指煤炭与经济发展的关系。第二张图,石油消费与经济发展的关系。大家看这两张图几乎关系一样的,你再做一下测算,煤炭的使用效率和石油使用效率差不了多少,煤电使用效率高的也可以达到40%几,油,我们开车也好、交通也就是这个水平,45%。所以跟经济增长关系趋势一致,但是咬合度、间距相差很大。第三张图,经济增长与电力消费增长之间的关系。解放初期我们是在一穷二白的经济体系更薄的情况下,看不处理经济发展与电力之间的密切关系,但是之后大家可以看到电力曲线和经济曲线几乎是一条曲线,电力的使用效率、用能效率可以达到比如说99%,我用电甚至可以几乎没有浪费就把它转化成我们需要的这种功,所以我们要在电力上做文。

但电力上做文章就有一个循环问题,实际上顾院士刚才也讲,说我们现在电动车,我不承认能源所没有一辆电动车是清洁低碳的。事实上中国产的电动汽车目前能源结构状况下,顾院士说的非常对,的确不是低碳的,因为我们煤炭占全部电力的结构70%,就是说10度电要消耗7度的煤电,7度煤电再除0.4是多少的效率就是用了多少煤。所以为什么我说电动汽车的效率是燃油汽车的3—4倍,但是问题你要看电是怎么来的,你依然是煤电、气电,你会形成一个恶化循环,本来电动汽车代表着中国未来制造业,振兴我们制造业,就是说我们制造业强国,我一直是认为电动汽车是突破的一个路径,你这时候必须要在前端做一个革命性的改革,实现电力绿色化。我们这里做了两个情景,一个是低于2度情景,一个是既定政策情景。

低于2度情景,终端能源28亿吨,为什么终端能源那么少,因为我电气化相当高,15万亿度电,电我不是靠煤电、气电,我是用风电和光电来的,最后我才能实现。我们现在发电平衡阀怎么折算呢,可再生能源电力,可再生能源一度电要折算成标准煤,大概要乘2.2到2.4倍,实际上只消耗了1度电的可再生能源,明明那1度电没消耗非得用发电能效法扩大2倍。这是什么问题呢?在我们的能源结构非常糟糕的情况下,要能发展那些可再生能源,乘2.2倍代表我们的成绩,可再生能源到一定程度的时候,你才用这个统计方法就给自己抹黑了,怎么讲?我明明没用那么多能源你非得统计处这么多能源。

我们这个情景有四个特点:

一是以终端高比例电气化为特征的能源消费革命。

二是以高比例可再生能源为特征的能源生产革命(电热当量)。刚才说了,电动汽车要大发展,制造业要建现代化强国,为支撑就要用更多的电,中国高比例电气化。在生产端要来一场能源生产革命。

三是高比例可再生能源电力为特征的电力系统,这就是能源技术革命。没有能源技术革命支撑不了这么高比例的风电和光电,对应刚才顾院士讲的,储能发展未来的潜力,能源技术革命。

四是供电脊梁是风、光为特征的电力系统——能源体制机制革命。2050年28亿千瓦的光电、26亿千瓦的光电,没有能源体制机制的革命是不可能实现的,实际上我们现在说的弃风弃光率这么高,或者是最近这两年中央高层的重视,我们国家电网作出了巨大的贡献,但是大家仔细去考量一下,不是技术问题,而是利益运用。换句话说,陕西也好、山西也好,凭什么要甘肃的风电,要了甘肃的风电就要把自己的煤电压下来,我的煤电是地方属性,我的煤电每发1度电都给地方带来gdp,双重gdp,用我自己发的电生产产品,再把产品卖出去,是双重的gdp,如果用了甘肃的风电,只是得到了最终产品的gdp,我凭什么用你的。所以在体制机制电力系统没有理顺的情况下,你不可能有这么高比例的风电和光电。

最后利用点时间举个例子,你这么高的风光在中国能不能装机,例子不见得恰好,但是我们有德国的案例,大家都去过德国,都知道德国8千多万人口跟我们四川省的面积差不多,按照他分布的利用,他装的风机,我后面会说,我们远远没有达到这个比例。我这里举个什么例子呢?主要是中东部分散式风电发展的潜力。我们有18亿亩耕地,左右是18亿亩耕地的资源图,每180亩地的田间堤埂一台2兆瓦风机,18亿亩耕地的田间堤埂可以安装200亿千瓦风机。人家说180亩地找不到这么一块空间,那1800亩行不行。什么意思?180亩地相当于,按照1/2500的比例,实际就是16台乒乓球台子找了4张片大小的地方,如果不行,变成1600张乒乓球台子找一个4张名片大小的地方,分散式风机也有20亿千瓦,这是一个比喻。我们再看具体的跟德国做一个比较,中国与德国可再生能源利用的情况,这是风电,德国每平方公里风电装机容量为156千瓦,中国是多少?这是截止到去年年底的,中国是每平方公里17千瓦。光伏,德国每平方公里120万千瓦,我们每平方公里14万千瓦。36万平方公里4300万千瓦。山东15万平方公里,这是中国风电、光电前十的省份列出来了,看跟人家比差距多大,就是说我们土地可以去按风、光的潜力是巨大的。

再说一下电动汽车跟我们的储能有关系的,我们做过一个案例分析,电动汽车的储能2030年北京的案例研究,负荷预测是按照电网公司来弄的。我要说的是,北京现在汽车保有量是600万辆,2030年如果1000万辆的话,其中50%是电动汽车,而且这50%电动汽车什么水平呢?续航能力在300—350公里的水平的话,如果我们有一个完全竞争的电力市场,我们就可以把北京市的电力负荷削平,这就是顾院士说的,每一辆电动汽车都是微型的几乎零成本的储能电站,它跟电力市场、电力系统结合起来,夜间凌晨充电,白天给电网配电,因为我们日常的大家都知道,我们的行驶里程最多就是50—100公里,我们大城市北京、上海、深圳、广州,50—100公里。350公里的续航能力至少有200公里可以作为储能来用。如果说特斯拉400—500公里的续航能力,300万辆电动汽车就可以把北京的负荷削平。再根据我们做的研究,我们有一个假设,中国2050年4亿辆电动汽车,也包括现在所有的,以电动汽车的续航能力来统计,理论支持可再生能源能量40亿千瓦的可再生能源装机,就是说我可以一天8小时的续航能力在电力系统没有任何问题。

最后给大家要说的就是,能源领域我们三大革命行动:

一是以交通领域为代表的应用端清洁能源革命必将引发一场能源消费革命。

二是以绿色发展为内涵的高质量发展必将引发一场能源生产革命。

三是能源体制革命,我这里引用了美国专家写的一本书里面的一句话,化石能源的清洁利用只是实现能源生产和消费革命的辅助措施,我们现在离不开煤电,但是我们要尽量的把煤电给它清洁化的利用,或者我们让运行小时数降下来,尽量做调峰的电源,像在欧洲还可以运行1500小时,只要你给电力市场足够的价格,比如他运行4000小时时候是3毛电价,他运营1500小时就应该给他5毛、6毛甚至1块的电价,所以今天的“煤炭、石油、天然气”必将成为昨天的“胶片、唱片、纸张”,就是说体制各个。

最后,我现在在倡导推动“三化”,就是中国的低碳发展路径,“终端电气化”,就是能源的电气化,用能一定要电气化,高比例电气化。“行业智能化”,包括我们的产业、居民、建筑、生产、设备智能化,将来共享汽车也好、无人驾驶也好、ai也好,实际上都是代表行业智能化。很关键的一点就是“电力绿色化”,电力绿色化是建立生态能源体系推动经济高质量发展的利器。

谢谢大家!

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