杜祥琬:東部地區和城市的能源發展深刻影響著我國能源轉型
發布者:lzx | 來源:能源評論 | 0評論 | 631查看 | 2019-08-20 09:31:54    

近日,記者就未來能源的發展方向采訪了中國工程院院士杜祥琬。


平價倒逼能源轉型


記者:無論從全球還是中國來看,新能源成本都在逼近傳統化石燃料,您如何評價這一歷史進程?


杜祥琬:高成本曾是制約可再生能源發展的因素之一,近年來其成本不斷下降。以風電為例,1980~2013年,風電成本下降90%,到2020年將與煤電相當。光伏發電成本也在快速下降,2010~2017年從0.36美元/千瓦時降到了0.1美元/千瓦時,下降幅度達73%,且還在進一步下降。目前,除海上風電和光熱發電成本仍然偏高外,水電、陸地風電、光伏發電的成本均已進入化石燃料電站的成本區間。


另一個更為重要的視角是投資,從全球能源投資來看,其重點已從煤炭逐步轉向可再生能源,2017年全球可再生能源投資超出其他能源兩倍以上。


記者:這是否預示著未來能源電力系統轉型的方向?


杜祥琬:未來的電力系統應該有四個特征:一是高比例的非化石能源電力裝機,二是集中式與分布式技術結合,三是多能互補,四是與儲能和智能控制相結合。


從電網來看,未來轉型的方向將是集中式電網的智能化與以分布式發電為基礎的微網結合。集中式電網與微網可以雙向互動,也可以獨立運行,從而促進整個能源系統更加便利化、低碳化、智能化、網絡化。


記者:隨著新能源經濟性的提升,非化石能源電力高比例正在成為現實。截至2018年底,我國非化石能源裝機占比已經突破40%,發電量占比突破30%,隨之而來的就是應用問題,您認為,在這方面誰應發揮重要作用?


杜祥琬:東部地區和城市的能源發展深刻影響著我國能源轉型。


長期以來,東部是我國能源的主要消耗區,西部、北部能源資源豐富,東部能源主要靠西部解決。但是我最近研究發現,東部地區也有很多新能源資源,然而利用比例還是很低。如果將來東部能從能源“消費者”變為“產消者”,有助于緩解中國能源發展不平衡、不充分的矛盾。


同時,城市的能源利用水平是城市發展和社會進步的重要標志,我國城市人口眾多,能耗較大,也因此成為能源轉型的主戰場。城市能源轉型已具備良好的基礎,但能源的供應、環境與管理面臨著嚴峻挑戰。


需統籌規劃全國能源布局


記者:大規模發展新能源需要面臨的一個重大挑戰就是如何解決新能源的跨區消納,也就是電從遠方來的問題。您認為這會隨著平價上網來臨發生變化嗎?


杜祥琬:我長期以來是支持西電東送的,而且現在依然認為還要西電東送。從目前的情況來看,西電東送可能還會有所增加,但隨著東部電源的發展和西部經濟的發展,西電東送的需求增量可能會出現拐點,至于具體時間,取決于國家規劃和政策引導等因素。


因此,新形勢下減輕西電東送、北煤南運的壓力勢在必行,這也是根據我國國情應該考慮的能源轉型的方向問題。從資源可能性、技術可行性、經濟可行性等方面,東部各省完全有可能做到能源較高比例的自給。比例具體能達到多少,各個地方要因地制宜。


記者:無論是基于環境容量,還是能源總量控制,東部地區肯定不能增加傳統火電比例,那究竟該如何提升東部城市能源自給比例?


杜祥琬:是的。這就需要在戰略的指導下認真規劃包括東部在內的全國電力和能源布局,包括源、網、荷、儲、管、服等方面。一個突破方向就是新能源。如果東部的新能源開發和自給做得好,就能減少西電東送和北煤南運的壓力,這對國家和人民都是好事,一定程度上也有助于改善我國能源發展不平衡、不充分的問題。


因此,一定要轉變觀念,轉變習慣。東部從能源“消費者”變為“產消者”的能源發展思路符合電力轉型和能源革命的方向,有利于電力系統的經濟性、安全性、靈活性,也符合綠色、低碳、高效、安全、智慧的方向。


記者:您認為,東部地區從能源“消費者”變為“產消者”的信心來自哪里?


杜祥琬:東部各省是節能提效的先行區,核能發展的優先區,海上風電、海洋能發展的優勢區,天然氣(含非常規)、LNG進口的接收區,還可以疊加分布式光伏、生物質(固廢資源化)、地熱、工業余熱、部分水電等。


中東部地區可再生能源資源潛力非常大,總體來看,目前已經開發的風能和太陽能僅占可開發資源量的不足十分之一。


數據表明,在考慮低風速區域的情況下,我國中東部地區風能資源可開發量共8.96億千瓦。水深在5~20米范圍內的海上風電可開發量約2.1億千瓦,陸上和海上風電可開發資源量共計約11億千瓦。


在太陽能方面,中東部地區集中式光伏電站可開發的潛力是3.58億千瓦,分布式光伏裝機的潛力是5.31億千瓦,包含光伏建筑一體化在內,共計近9億千瓦。中東部房屋建筑面積大約10萬平方公里,如果2050年總用電量的1/4由光伏產生,所需要安裝面積大約是中部東部現有房屋面積的1/4。


技術、體制、觀念缺一不可


記者:風電、光伏等能源具有波動性、間歇性,要靠哪些新技術、新模式來解決?


杜祥琬:規模化發展新能源要跟儲能相結合。與此同時,火電的靈活性可以為太陽能、風能調峰,再加上東部網絡和信息技術、智能化技術、大數據、云計算等快速發展,都會為東部地區發展可再生能源提供技術支撐。


近期來看,通過虛擬電網和泛在電力物聯網技術可以很好解決。比如,可以將集中式智能電網和以分布式發電為基礎的微網網絡相結合,二者雙向互動,通過虛擬電廠技術,結合儲能單元,再加上大數據智能化管理,把源、儲、調、用統籌起來,成為“智能大管家”。


記者:技術之外,還有哪些關鍵環節需要克服?


杜祥琬:東部城市能源自給觀念確立后,需要進一步解決體制問題。比如,光伏建筑一體化非常適用于東部城市,我國工商業屋頂分布式光伏的理論安裝容量不小于300吉瓦,但由于相關部門協調不利,缺乏相關標準,導致目前滿足要求的屋頂不到30%,如果完善相關政策,未來發展潛力巨大。


因此,要把我國東部分布式可再生能源發展與國家各部門的政策結合起來,在建筑、農業、土地等領域制定明確的能源轉型目標,然后落實到各個產業部門、企業、用戶等層面。


記者:體制問題的深層原因您認為來自哪里?目前各地的發展現狀如何?


杜祥琬:對于城市能源轉型而言,政府、企業的努力以及配合非常重要,但最需要轉變的是思想觀念,即讓東部從能源的“消費者”變為能源“產消者”,做到寓電于民。長三角地區包括沿海大型城市,都應該樹立這樣的思想觀念,即要盡可能充分利用當地的可再生能源。


我在東部多省調研后發現,不少地區還沒有完全樹立起使用身邊能源的觀念。當然,也有些地方走在了前列。比如,浙江省湖州市正在推進“家庭屋頂光伏計劃”,力爭到2020年建成10萬戶家庭屋頂光伏,屆時該市煤電裝機占比要降到37%,這一計劃在浙江具有普適性。嘉興的能源來源既有核電,又有光伏和風電等,能源結構中非化石能源占的比例相當高,還有信息平臺支撐能源系統整合。江蘇省鹽城市也提出,盡快把可再生能源發電占比提高到50%以上。這些城市的做法具有借鑒價值,江蘇、浙江、山東等省份都能夠做到高比例自給,東部地區新能源產業市場前景和發展空間非常廣闊。


記者:您如何看待清潔能源的未來?


杜祥琬:清潔替代、電能替代是能源轉型的大勢所趨。歷史經驗表明,清潔能源要成為主導能源,往往要經歷漫長的過程,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能源,能否實現高質量高比例發展,才是關鍵。


上述中東部能源新發展思路,符合電力轉型和能源革命的方向,利于電力發展趨于平衡、充分,利于電力系統的經濟性、安全性、靈活性,符合綠色、低碳、高效、智慧,也體現了從“政府辦電、大企業辦電”方向。未來,在多方共同努力下,中國能源的格局和能源結構將會有極大改善,中國的能源轉型、能源革命前景將會無限光明。

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