東部地區(qū)能源轉(zhuǎn)型需三管齊下——訪中國(guó)工程院院士杜祥琬

　　文/本刊記者  王偉   特約撰稿人  崔磊磊

　　平價(jià)倒逼能源轉(zhuǎn)型

　　《能源評(píng)論》：無(wú)論從全球還是中國(guó)來(lái)看，新能源成本都在逼近傳統(tǒng)化石燃料，您如何評(píng)價(jià)這一歷史進(jìn)程？

　　杜祥琬：高成本曾是制約可再生能源發(fā)展的因素之一，近年來(lái)其成本不斷下降。以風(fēng)電為例，1980~2013年，風(fēng)電成本下降 90%，到2020年將與煤電相當(dāng)。光伏發(fā)電成本也在快速下降，2010~2017年從 0.36美元/千瓦時(shí)降到了0.1美元/千瓦時(shí)，下降幅度達(dá)73%，且還在進(jìn)一步下降。目前，除海上風(fēng)電和光熱發(fā)電成本仍然偏高外，水電、陸地風(fēng)電、光伏發(fā)電的成本均已進(jìn)入化石燃料電站的成本區(qū)間。

　　另一個(gè)更為重要的視角是投資，從全球能源投資來(lái)看，其重點(diǎn)已從煤炭逐步轉(zhuǎn)向可再生能源，2017年全球可再生能源投資超出其他能源兩倍以上。

　　《能源評(píng)論》：這是否預(yù)示著未來(lái)能源電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的方向？

　　杜祥琬：未來(lái)的電力系統(tǒng)應(yīng)該有四個(gè)特征：一是高比例的非化石能源電力裝機(jī)，二是集中式與分布式技術(shù)結(jié)合，三是多能互補(bǔ)，四是與儲(chǔ)能和智能控制相結(jié)合。

　　從電網(wǎng)來(lái)看，未來(lái)轉(zhuǎn)型的方向?qū)⑹羌惺诫娋W(wǎng)的智能化與以分布式發(fā)電為基礎(chǔ)的微網(wǎng)結(jié)合。集中式電網(wǎng)與微網(wǎng)可以雙向互動(dòng)，也可以獨(dú)立運(yùn)行，從而促進(jìn)整個(gè)能源系統(tǒng)更加便利化、低碳化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

　　《能源評(píng)論》：隨著新能源經(jīng)濟(jì)性的提升，非化石能源電力高比例正在成為現(xiàn)實(shí)。截至2018年底，我國(guó)非化石能源裝機(jī)占比已經(jīng)突破40%，發(fā)電量占比突破30%，隨之而來(lái)的就是應(yīng)用問(wèn)題，您認(rèn)為，在這方面誰(shuí)應(yīng)發(fā)揮重要作用？

　　杜祥琬：東部地區(qū)和城市的能源發(fā)展深刻影響著我國(guó)能源轉(zhuǎn)型。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，東部是我國(guó)能源的主要消耗區(qū)，西部、北部能源資源豐富，東部能源主要靠西部解決。但是我最近研究發(fā)現(xiàn)，東部地區(qū)也有很多新能源資源，然而利用比例還是很低。如果將來(lái)東部能從能源“消費(fèi)者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”，有助于緩解中國(guó)能源發(fā)展不平衡、不充分的矛盾。

　　同時(shí)，城市的能源利用水平是城市發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志，我國(guó)城市人口眾多，能耗較大，也因此成為能源轉(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場(chǎng)。城市能源轉(zhuǎn)型已具備良好的基礎(chǔ)，但能源的供應(yīng)、環(huán)境與管理面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　需統(tǒng)籌規(guī)劃全國(guó)能源布局

　　《能源評(píng)論》：大規(guī)模發(fā)展新能源需要面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)就是如何解決新能源的跨區(qū)消納，也就是電從遠(yuǎn)方來(lái)的問(wèn)題。您認(rèn)為這會(huì)隨著平價(jià)上網(wǎng)來(lái)臨發(fā)生變化嗎？

　　杜祥琬：我長(zhǎng)期以來(lái)是支持西電東送的，而且現(xiàn)在依然認(rèn)為還要西電東送。從目前的情況來(lái)看，西電東送可能還會(huì)有所增加，但隨著東部電源的發(fā)展和西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，西電東送的需求增量可能會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)，至于具體時(shí)間，取決于國(guó)家規(guī)劃和政策引導(dǎo)等因素。

　　因此，新形勢(shì)下減輕西電東送、北煤南運(yùn)的壓力勢(shì)在必行，這也是根據(jù)我國(guó)國(guó)情應(yīng)該考慮的能源轉(zhuǎn)型的方向問(wèn)題。從資源可能性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性等方面，東部各省完全有可能做到能源較高比例的自給。比例具體能達(dá)到多少，各個(gè)地方要因地制宜。

　　《能源評(píng)論》：無(wú)論是基于環(huán)境容量，還是能源總量控制，東部地區(qū)肯定不能增加傳統(tǒng)火電比例，那究竟該如何提升東部城市能源自給比例？

　　杜祥琬：是的。這就需要在戰(zhàn)略的指導(dǎo)下認(rèn)真規(guī)劃包括東部在內(nèi)的全國(guó)電力和能源布局，包括源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、管、服等方面。一個(gè)突破方向就是新能源。如果東部的新能源開(kāi)發(fā)和自給做得好，就能減少西電東送和北煤南運(yùn)的壓力，這對(duì)國(guó)家和人民都是好事，一定程度上也有助于改善我國(guó)能源發(fā)展不平衡、不充分的問(wèn)題。

　　因此，一定要轉(zhuǎn)變觀念，轉(zhuǎn)變習(xí)慣。東部從能源“消費(fèi)者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”的能源發(fā)展思路符合電力轉(zhuǎn)型和能源革命的方向，有利于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、靈活性，也符合綠色、低碳、高效、安全、智慧的方向。

　　《能源評(píng)論》：您認(rèn)為，東部地區(qū)從能源“消費(fèi)者”變?yōu)椤爱a(chǎn)消者”的信心來(lái)自哪里？

　　杜祥琬：東部各省是節(jié)能提效的先行區(qū)，核能發(fā)展的優(yōu)先區(qū)，海上風(fēng)電、海洋能發(fā)展的優(yōu)勢(shì)區(qū)，天然氣（含非常規(guī)）、LNG進(jìn)口的接收區(qū)，還可以疊加分布式光伏、生物質(zhì)（固廢資源化）、地?zé)帷⒐I(yè)余熱、部分水電等。

　　中東部地區(qū)可再生能源資源潛力非常大，總體來(lái)看，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)的風(fēng)能和太陽(yáng)能僅占可開(kāi)發(fā)資源量的不足十分之一。

　　數(shù)據(jù)表明，在考慮低風(fēng)速區(qū)域的情況下，我國(guó)中東部地區(qū)風(fēng)能資源可開(kāi)發(fā)量共8.96億千瓦。水深在5~20米范圍內(nèi)的海上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)量約2.1億千瓦，陸上和海上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)資源量共計(jì)約11億千瓦。

　　在太陽(yáng)能方面，中東部地區(qū)集中式光伏電站可開(kāi)發(fā)的潛力是3.58億千瓦，分布式光伏裝機(jī)的潛力是5.31億千瓦，包含光伏建筑一體化在內(nèi)，共計(jì)近9億千瓦。中東部房屋建筑面積大約10萬(wàn)平方公里，如果2050年總用電量的1/4由光伏產(chǎn)生，所需要安裝面積大約是中部東部現(xiàn)有房屋面積的1/4。

　　技術(shù)、體制、觀念缺一不可

　　《能源評(píng)論》：風(fēng)電、光伏等能源具有波動(dòng)性、間歇性，要靠哪些新技術(shù)、新模式來(lái)解決？

　　杜祥琬：規(guī)模化發(fā)展新能源要跟儲(chǔ)能相結(jié)合。與此同時(shí)，火電的靈活性可以為太陽(yáng)能、風(fēng)能調(diào)峰，再加上東部網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)、智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等快速發(fā)展，都會(huì)為東部地區(qū)發(fā)展可再生能源提供技術(shù)支撐。

　　近期來(lái)看，通過(guò)虛擬電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以很好解決。比如，可以將集中式智能電網(wǎng)和以分布式發(fā)電為基礎(chǔ)的微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，二者雙向互動(dòng)，通過(guò)虛擬電廠技術(shù)，結(jié)合儲(chǔ)能單元，再加上大數(shù)據(jù)智能化管理，把源、儲(chǔ)、調(diào)、用統(tǒng)籌起來(lái)，成為“智能大管家”。

　　《能源評(píng)論》：技術(shù)之外，還有哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要克服？

　　杜祥琬：東部城市能源自給觀念確立后，需要進(jìn)一步解決體制問(wèn)題。比如，光伏建筑一體化非常適用于東部城市，我國(guó)工商業(yè)屋頂分布式光伏的理論安裝容量不小于300吉瓦，但由于相關(guān)部門協(xié)調(diào)不利，缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致目前滿足要求的屋頂不到30%，如果完善相關(guān)政策，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

　　因此，要把我國(guó)東部分布式可再生能源發(fā)展與國(guó)家各部門的政策結(jié)合起來(lái)，在建筑、農(nóng)業(yè)、土地等領(lǐng)域制定明確的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，然后落實(shí)到各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門、企業(yè)、用戶等層面。

　　《能源評(píng)論》：體制問(wèn)題的深層原因您認(rèn)為來(lái)自哪里？目前各地的發(fā)展現(xiàn)狀如何？

　　杜祥琬：對(duì)于城市能源轉(zhuǎn)型而言，政府、企業(yè)的努力以及配合非常重要，但最需要轉(zhuǎn)變的是思想觀念，即讓東部從能源的“消費(fèi)者”變?yōu)槟茉础爱a(chǎn)消者”，做到寓電于民。長(zhǎng)三角地區(qū)包括沿海大型城市，都應(yīng)該樹(shù)立這樣的思想觀念，即要盡可能充分利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉础?/p>

　　我在東部多省調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，不少地區(qū)還沒(méi)有完全樹(shù)立起使用身邊能源的觀念。當(dāng)然，也有些地方走在了前列。比如，浙江省湖州市正在推進(jìn)“家庭屋頂光伏計(jì)劃”，力爭(zhēng)到2020年建成10萬(wàn)戶家庭屋頂光伏，屆時(shí)該市煤電裝機(jī)占比要降到37%，這一計(jì)劃在浙江具有普適性。嘉興的能源來(lái)源既有核電，又有光伏和風(fēng)電等，能源結(jié)構(gòu)中非化石能源占的比例相當(dāng)高，還有信息平臺(tái)支撐能源系統(tǒng)整合。江蘇省鹽城市也提出，盡快把可再生能源發(fā)電占比提高到50%以上。這些城市的做法具有借鑒價(jià)值，江蘇、浙江、山東等省份都能夠做到高比例自給，東部地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景和發(fā)展空間非常廣闊。

　　《能源評(píng)論》：您如何看待清潔能源的未來(lái)？

　　杜祥琬：清潔替代、電能替代是能源轉(zhuǎn)型的大勢(shì)所趨。歷史經(jīng)驗(yàn)表明，清潔能源要成為主導(dǎo)能源，往往要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的過(guò)程，比如煤炭替代薪柴用了173年，石油替代煤炭用了106年。可再生能源如何從替代能源成為主導(dǎo)能源，能否實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高比例發(fā)展，才是關(guān)鍵。

　　上述中東部能源新發(fā)展思路，符合電力轉(zhuǎn)型和能源革命的方向，利于電力發(fā)展趨于平衡、充分，利于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、靈活性，符合綠色、低碳、高效、智慧，也體現(xiàn)了從“政府辦電、大企業(yè)辦電”方向。未來(lái)，在多方共同努力下，中國(guó)能源的格局和能源結(jié)構(gòu)將會(huì)有極大改善，中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型、能源革命前景將會(huì)無(wú)限光明。

責(zé)任編輯：李昂