张国宝:解决中国能源问题要在创新上谋出路

2012-12-26 10:41:04 太阳能发电网
“2012中国高新技术论坛”于11月16日-18日在深圳会展中心举办。上图为分论坛“低碳技术与新能源发展峰会”演讲嘉宾全国政协常委、经济委员会副主任、国家能源委员会专家咨询委员会主任 张国宝。   张国宝:尊敬的唐杰副市长,各位

 

  

  “2012中国高新技术论坛”于11月16日-18日在深圳会展中心举办。上图为分论坛“低碳技术与新能源发展峰会”演讲嘉宾全国政协常委、经济委员会副主任、国家能源委员会专家咨询委员会主任 张国宝。
  张国宝:尊敬的唐杰副市长,各位来宾、朋友们,早上好!很高兴能够参加今天低碳技术和新能源发展峰会。
  进入本世纪以来,气候变化从一个先有人问津的话题,演变成为人们讨论未来时的核心问题。科学家们从担心冰河时代会再次到来,转变为担心全球变暖,虽然温室气体是否气球变暖的主因,仍有争议,但是现在气候变化成为主要政治问题。这些大的政治课题,无不和能源有关。
  谈到能源安全,其概念是在20世纪由西方国家提出来的,近代史上有着一个个与能源有关的事件,影响历史进程,使人感受到能源问题的重要性。
  例如瓦特发明蒸汽机,但需要煤炭才带来了蒸汽时代,支撑了英国工业的领先地位,并迅速打败了帆船动力的海上马车夫,一举让大不列颠成为统治世界的日不落帝国。第一次世界大战期间,作为英国海军第一大城的温斯顿丘吉尔,决定从战舰从燃煤改为燃油,这一大胆的举措使英国舰队相对于德国燃煤舰队获得全面优势,更大的航程,更快的速度,和更方便的燃油添加。然而保障舰队的石油供应则成为英国海军的最大忧虑,除了收购英国石油公司,保障从伊朗的石油供应以外,丘吉尔还采取了从多种渠道供应的措施,并由此留下至今还广为引用的至理名言,石油供应安全的关键在于多元化,且仅在于多元化。石油供应安全在很大程度上决定第二次世界大战胜败的因素,因为缺少国内的石油供应,纳粹德国和日本都寄希望于对石油供应源的控制而达到征服世界的目的。德国的目标是苏联和中东,而日本则锁定了东南亚。希特勒为了保证战争机器的石油供应,大力发展基于本国煤资源煤制油燃料工业,在斯大林科勒的惨败,使希特勒控制苏联石油的梦想破灭,而联军对其煤石油共产的战略轰炸,使德国战争机器的主要部分趋于瘫痪。
  在亚洲缺乏本土液体燃料供应和对漫长海上石油供应线的依赖,成为日本的软肋,燃料的匮乏,影响着日本战争期间的许多重大决策,而盟军对其石油供应链的切断加速了日本的失败。
  今天谈到对能源枯竭的担忧,其实由来已久。早在1881年,19世纪最伟大的科学家之一卡尔文就曾警告说英国的能源基础十分脆弱,英国的辉煌时期即将谢幕,因为地下蕴藏的煤炭即将枯竭,他认为唯一的曙光将是风车以某种形成的兴起。他部分预言对多了,日不落帝国陨落了,风力发电兴起,但是煤炭没有像他担忧的这么快枯竭。
  一个多世纪过去了,煤炭仍然十分丰富。同样另外一个伟大的工程师,后来成为美国海军上将的海曼里縀弗,他是核能工业的鼻祖,在1957年再次预言化学燃料时代将要终结,燃油汽车最终将从人们的视野消失,早日面对这个事实才是明智之举,里縀弗不相信诸如风能、太阳能、生物质能等可再生能源占到主要供应能源的15%,核能极有可能在发电领域取代煤炭,里縀弗是核能应用于舰船动力之父,同时将核能应用于发电的倡导者。
  理解中国的能源问题需要用全新的视野来审视,改革开放30多年来,中国的经济持续高速发展,已从基本能够自给自足,在国际能源事务中无足轻重,一举成为世界第一的能源生产和消费大国。一次能源消费总量在2010年就达到了34.8亿吨标准煤,而且中国的能源结构以煤为主,成为二氧化碳的排放大国。2010年的排放总量达到98亿吨二氧化碳,面临着巨大的减排压力,同时能源的对外依存度也不断提高,特别是石油的对外依存度达到57%。尽管如此,由于人口众多,人均年能耗刚刚达到世界人均水平的2.6吨标准煤,一个人一年消耗2.6吨煤,人均的年电力消费平均是3400千瓦时,只相当于OECD国家人均水平的二分之一。
  所以解决中国能源问题不能追求达到发达国家的人均水平,要在创新上谋出路。世界能源工业正经历一个全面创新的时期,中国能源工业应该抓住这一机遇,实施全面的创新,破解能源工业存在的种种困难。
  悄然发生的革命将又一次催生新的技术,新的产业,新能源产业已成为各国竞相竞争的领域。与此时地缘政治也在加速演变,谁掌握了先进和充足的能源,谁就能在未来的竞争当中掌握主动权。美国油页岩的开发、加拿大油砂的开发、委内瑞拉Orinoco超重油的开发,正在使世界能源重心发生变革,我们必须跟上世界的格局变化,适应能源重塑的世界。
  杰里米•里夫金在《第三次工业革命》一书当中提出来互联通信技术与能源体系交汇的设想,书中写到互联网技术与可再生能源即将融合,并为第三次工业革命奠定一个坚实的基础,这一个革命将会改变整个世界,在可预见的未来,在中国这一片古老的土地上,数百万的中国人将可以在家中、办公室、工厂里生产自己的可再生能源,并通过能源互联网实现绿色电力的共享,正如我们现在创造并实现信息的在线共享一样。
  今天每个手机,每台电脑都是信息网的终端,每个人都可将自己的信息放到网上供所有人共享。同样每个人都可以从网上获取需要的信息。按此理念,是否可以设想今后广泛分布的太阳能、风能、生物质能、地热能等以电能形式送到网上,人们可以从网上获取自己所需要的电力,现代网络技术离做到这一点其实并不遥远,关键只是要建立互连的,智能的,能够覆盖全区域的能源网络。我在想像深圳的华为、中兴这样的通信技术企业,现在竞争十分激烈,发展的空间也越来越难,是否将通讯技术专用于智能电网的解决方案,也许能够开辟新的市场。现在有的国家已经行动起来,在布局地方做电能,在我国的吐鲁番,利用当地太阳能十分丰富的有利条件,结合吐鲁番老城区的改造,建设新区的机会,正在尝试建设利用太阳能的网络。民营企业新奥燃气也提出泛能网的概念,并且在一些园区实践。可以预料今后电网技术将会发生一系列革命性的变化,也可以预料作为清洁、便捷使用、方便转换的二次能源电力在能源建构中占有更大的比重。将有更多的一次能源通过转换为二次能源电力进行运用。
  电已经从1982年爱迪生发明灯泡时,以照明为主,发展成为为整个社会运转提供动力的能源,没有电,包括我们每天离不开的手机和电脑将无法工作,储能技术将在新能源运用和在电的稳定运行中发挥重要的作用,是今后应重点研发的领域。
  我知道的中科院大连化物所提供技术,由民营企业大连荣科储能公司发展的全钒液流储能电池,已被选用龙源电力用于辽宁的法库风电厂。告诉我电池的体积缩小一半。
  我国可再生能源分布广泛,潜力巨大,就在甘肃的河西走廊有着大片寸草不生的戈壁沙滩,风沙走石,但却是太阳能、风力资源的宝库,在这里已经安装了风电近600千瓦,今后发展4千到5千万千瓦的风光互补的电厂也可以能够做到。一大片风电厂,下面都还是寸草不生的戈壁滩,在风电的下面再铺上太阳能,既不占用土地,又能够利用太阳能发电,这样的工作他们才刚刚开始,没有真正大量在做。
  加上新疆、青海、广袤而风热、风能资源丰富的地区,可以发展上亿千瓦的风光电力,只要需要。比如说欧洲有一个计划,在北非的沙漠里面搞太阳能发电,电通过电缆、高压送到欧洲去,目前这是一个idea,但是能够设想在北非沙漠当中搞太阳能发电,为欧洲提供动力,为什么我们不设想在青海、甘肃、新疆这样的地方利用光能和风能来为我们经济发达的地区提供电力呢?
  光靠分布式发电,就地消化,在广大的西北地区我认为是很难做到的,且风光发电的不稳定性也会显现出来,关键问题就是把这些电力送出来,在全国范围内消纳。风光发电的不稳定也会被熨平。就是在这个地区,可能风电和太阳能比例高,就现在风电在全国发电当中占的比重只有1.5%,如果在全国电网来看这么一点电量可以说是微乎其微,不会引起电网大波动,如果消纳可再生能源,大家担心的电网不稳定的问题不在突出了。
  要不要发展特高压输电,要不要形成全国范围的大电网,答案和要不要建设覆盖广大区域的宽带网的道理是一样的,有人担心同步网太大,电网是否安全的问题可以通过技术来保证。在我过去的工作实践当中,一个新技术出现的时候,人们都有这样的那样的担心,最后通过科学技术解决了最初人们的担心。比如讲大家普遍看的液晶电视,当时我在主持高技术司的时候,我论证过,请全国这方面的专家论证过。当时专家的知识水平告诉说14英寸以下的可以用液晶,35英寸以上的PT,35到14英寸之间的还是显象管的天下。但是现在大家回过头来一看,这个结论是错的,他们当时担心液晶的显示屏做不了这么大,现在技术完全克服了这一点。
  现代社会汽车已经深入到社会生活的方方面面,但是同时汽车尾气的排放是城市PM2.5的最大的罪魁祸首。就拿北京来说,33%的PM2.5是由危急形成的,高于煤电对PM2.5的影响。尽管人们对汽车的态度爱恨交加,但人们的生活与汽车紧密相连,很难设想一个没有汽车的社会我们是否适应,能设想四通八达的高速网有朝一日消失吗?作为化石能源的石油日益昂贵,甚至枯竭,不管我们是否愿意,会如里縀弗所言,燃油汽车将从人们的视野当中减少,至之消失吗?作为汽车厂家并不愿意看到这个,这关系到他们是否继续生存的问题,因此一直以来人们都在寻找石油的替代能源,可以说能否找到汽车的替代能源,关系到汽车产业的生死存亡,也是各国各汽车厂家展开的最大竞争。30年前发达国家的汽车厂家就在研究新能源汽车,但至今没有看到新能源汽车成为气候,曾经被寄予很大的期望氢经济也没有形成气候,原因是多样的,恐怕自然界当中并没有廉价可直接获得的氢资源,也是一个很重要的原因。以氢能源为主的燃料电池也未能取得广泛实用性应用。现在人们更多集中于直接充电式和混合电力汽车的研究,很多时候我们希望在直接充电式汽车上获得突破,因为一旦直接充电式汽车成熟,作为清洁二次能源的电力来源管广泛,化石能源、核能、风能、太阳能、生物质能、水能均转化为电能加以利用,理论上用之不竭。汽车工业可以得以持续生存和发展。
  其实电动汽车并不新鲜,我们几十年前在工厂工作时就开过变频车,关键是蓄电池的性能能否做到电力足够充足,而体积重量足够小,至于社会基础、设施是否完善,如充电站网络的建立我觉得相对比较容易。
  一、二十年来,我在国家发改委也曾经主管过汽车工业,当世界不断有厂家来向我展示他们的电动汽车,但是电池重量都在600公斤以上,经济性、实用性仍有很大的距离,虽然政府给纯电动汽车巨额的补贴,但是实际销售业绩并不理想,远还没有成为气候。另外在技术上如何仅靠电池来解决驱动之外的空调等问题,也有不少的难题。因此现阶段混合电力车、天然气家坐车受到更多的青睐,电动车的研发攻关重点是在电池上,现阶段不妨从公交车活动半径在一定范围内的专用车辆,如工程维修车、出租车、收费车等做起,逐渐改进推广。同时电动汽车的研发也很应该广阔思路,包括超级电容在汽车应用的可行性。上海世博会的时候,电容储能的电动车在世博会园区运行过,但是续航的距离比较短,优点是充电快,只需要几秒钟。我讲的意思是啊我们对电动汽车要广阔思路,不是某一种路径,现在还在探索当中。
  低碳技术的一个重要而广泛的领域就是节能技术和装备的研发和利用,以发电为例,我们国家前五年推行上大压小的政策,淘汰了7600小火电,应用单机百万千瓦的超超临界高效机组,五年间每千瓦时的发电煤耗就降低40克的煤,仅此一项就可节约煤炭1.5亿吨,我国共运行了33台百万千瓦超超临界机组,成为世界上应用该项技术装备最多的国家。一个管理技术先进的发电厂,厂用电力可以降低到3到4%,而通常的发电厂需要消耗6到7%的电。我国产业结构、工业技术和发达国家相比,总体上来讲仍有不少的差距,单位GDP能耗大约是OECD国家的4倍,我国大量存在的工业窑炉和化工装置还没有开展余热的利用,包括水泥窑、钢铁厂的高炉、焦炉,化工厂的余热没有得到广泛的利用。节能潜力巨大。
  我给大家举一个例子,清华大学的同方曾经找过我,他说我们现在的发电厂都有一个冷却塔,双曲线型的冷却塔,把热量带走,这些热量是否可以利用,他们认为可以利用的,并且做尝试,在大同矿务局搞了十万多平方米的职工宿舍,就利用发电厂的冷却水,大概40到50度用来给这些十多万平米的住宅供暖,在吉林和大同都搞了试点,如果这项技术能够加以推广的玖,光我们电厂还有多少余热可能利用。
  新能源技术和节能技术向广大科技工作者和企业展现巨大的舞台,潜力无限,也正方兴未艾,谢谢大家。

 



作者: 来源:新浪财经 责任编辑:郭燕

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有