一則新聞引起人們的關(guān)注,世界環(huán)境保護組織稱(chēng)在以后的所有報告里會(huì )將"全球變暖"一詞,替換成"氣候危機",由此可見(jiàn),提醒全人類(lèi)提升大家的環(huán)境保護意識越發(fā)重要,除此之外, 在能源環(huán)保領(lǐng)域,特別是電力清潔領(lǐng)域,各位專(zhuān)家也在做著(zhù)他們的思考和建議。
隨著(zhù)溫室氣體排放和環(huán)境壓力越來(lái)越大，電力的清潔化生產(chǎn)顯得愈加重要。
近日，在相關(guān)會(huì )議上，多位院士、專(zhuān)家學(xué)者就如何讓電力更加清潔化展開(kāi)了討論。
毫無(wú)疑問(wèn)，隨著(zhù)可再生能源的快速增長(cháng)，電力生產(chǎn)的清潔化已經(jīng)成為全球化趨勢。據IEA統計，2018年全球發(fā)電量達到26.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中化石能源的發(fā)電占比占64％，可再生能源占比為26％，核能占10％，清潔能源發(fā)電占比逐步提升。
就中國而言，一次能源消費結構中，長(cháng)期以來(lái)煤炭占比較大，這不僅造成了國內較為嚴重的環(huán)境問(wèn)題，還在國際溫室氣體排放中面臨較大壓力。但近年來(lái)中國主動(dòng)調整能源結構，目前不僅風(fēng)電、光伏的裝機總量成為全球第一大國，而且在新增電力裝機中，可再生能源裝機量也在不斷增加。
圍繞清潔電力生產(chǎn)和推進(jìn)能源革命，九位院士分別就不同的角度提出了自己的觀(guān)點(diǎn)。
謝克昌（中國工程院院士、原副院長(cháng)）：
中國能源發(fā)展面臨的形勢，用一句話(huà)講，化石能源的地位在可預見(jiàn)的未來(lái)不可動(dòng)搖，但是清潔、低碳、高效、安全仍然面臨嚴峻的挑戰。中國長(cháng)期以來(lái)煤炭在一次能源消費中的比例都占到70％左右，但是經(jīng)過(guò)十二五、十三五的努力，2018年這個(gè)比例下降到59％，非化石能源達到了14.3％。因此，對國際承諾的2020年15％的非化石能源占比是可以實(shí)現，尤其是在裝機容量上，非化石能源的新增裝機占比達到了40％，新增發(fā)電量也達到了31％。
煤炭是我國的主體能源，而清潔高效利用的煤炭也應該稱(chēng)之為清潔能源。通過(guò)超低排放技術(shù)，通過(guò)末端治理，煤炭在發(fā)電過(guò)程當中的顆粒物可以降到低。中國的運行數據已經(jīng)表明，實(shí)現超低排放以后顆粒物的排放大大降低，燃煤發(fā)電污染物的排放水平已經(jīng)領(lǐng)先于世界，而且在一些污染物的排放上還低于天然氣的排放。
中國的能源結構與供需關(guān)系決定了中國必須大力的推進(jìn)煤炭清潔高效可持續開(kāi)發(fā)利用，并以此作為能源轉型發(fā)展的立足點(diǎn)和首要任務(wù)，實(shí)現了清潔高效利用的煤炭就是清潔能源。
彭蘇萍（中國工程院院士／中國礦業(yè)大學(xué)教授）：
目前中國清潔能源利用，氫能是一個(gè)重要的方面。氫能的發(fā)展目前又迎來(lái)了一個(gè)高潮。實(shí)際上，20多年前在美國克林頓時(shí)期和小布什時(shí)期，氫能發(fā)展就在世界引起了反響，當時(shí)美國提出了氫能經(jīng)濟，但是20多年過(guò)去了氫能還是不溫不火，20年后為什么又出現了一個(gè)新的熱潮呢？
一是因為在能源系統里，氫本身作為一種清潔能源是大家追求的終極目標，第二個(gè)是現在制氫的成本在大幅度的降低，在中國一大批煤化工企業(yè)使制氫的成本每公斤控制在6毛錢(qián)左右，又進(jìn)一步引起了大家對氫能的關(guān)注。
氫能是一種非常好的二次能源，以前我們把氫能和傳統的化石能源割裂開(kāi)來(lái)了，但是新一輪的氫能發(fā)展主要得益于成本的降低，給大家帶來(lái)了希望，但是降低成本的主要動(dòng)力還是化石能源的一種促進(jìn)，這個(gè)促使我們思考化石能源和氫能如何相互促進(jìn)，當氫能和化石能源慢慢磨合后，可能會(huì )進(jìn)一步促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
倪維斗（中國工程院院士／清華大學(xué)教授）：
現在大家都在討論清潔能源問(wèn)題，火電超低排放很多國內電站都做到了，主要是指二氧化硫、氧化氮這方面已經(jīng)和氣電基本上相仿，目前來(lái)看火電的清潔化利用關(guān)鍵問(wèn)題是如何控制二氧化碳排放。因為污染物減少了，二氧化碳并未減少。
目前來(lái)看，火電要把二氧化碳減到零相當困難。經(jīng)過(guò)仔細研究和長(cháng)期實(shí)踐，大家認為煤與生物質(zhì)混燒技術(shù)，即用生物質(zhì)為原料部分或全部替代火電中的煤炭，是一個(gè)不錯的火電低碳發(fā)展方向。采取煤與生物質(zhì)混燒的辦法，可以有限控制碳排放，可以說(shuō)混燒5％就可以減少5％的二氧化碳排放，英國這幾年在火電摻燒方面發(fā)展的很快，相當多的火電廠(chǎng)已經(jīng)采用了混燒的辦法，有的電廠(chǎng)都已經(jīng)全部采用了生物質(zhì)。
因此我們應該把這個(gè)產(chǎn)業(yè)培養起來(lái)，整個(gè)混燒的生物質(zhì)供應鏈是非常大的產(chǎn)業(yè)，可以和“三農”問(wèn)題結合起來(lái)，用整個(gè)的工業(yè)需求來(lái)促進(jìn)生物質(zhì)原料的發(fā)展，既解決了原料問(wèn)題，還為農民提供了就業(yè)和脫貧的機會(huì )。
陳清泉（中國工程院院士）：
能源的清潔化需要能源更加智能化，那么什么是智慧能源，智慧能源就是要把廢棄的能源變成有用的能源。能源的智能化可以解決四大矛盾，一是傳統能源和新能源的矛盾，二是一次能源和二次能源的矛盾，三是集中能源和分布能源的矛盾，四是電力能源和化工能源之間的矛盾。
解決上述矛盾，要求能源利用要低碳化、智能化和終端能源電氣化，除此之外還需要能源的氫能化，因為氫能化也是很好的二次能源，并且氫能化可以做到電能化做不到的事情，他可以把電力能源和化工能源很好地融合，要把電力、氫氣、煤炭所有的能源結構融合，融合以后可以把廢棄能源變成有用。
另外，智能化與低碳化還需要聯(lián)手，智能化的同時(shí)要做到低碳，因為在能源生產(chǎn)當中會(huì )產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳有時(shí)候是一種廢料有時(shí)候又是一種材料，在能源生產(chǎn)和消費當中也產(chǎn)生氫氣，氫氣有時(shí)候是材料有時(shí)候是廢料，氫氣和二氧化碳結合就是一個(gè)燃料。
我要再提一下，我從事電動(dòng)汽車(chē)研究40多年，我認為能源革命和汽車(chē)革命一定要聯(lián)手，因為交通占能源消費的三分之一，什么是汽車(chē)革命，汽車(chē)革命的內涵一是電動(dòng)化，二是無(wú)人駕駛和智能化，第三是互聯(lián)共享。汽車(chē)的出現改變了人們的出行方式，但是今天又輪到汽車(chē)被革命，因為今天的汽車(chē)帶來(lái)污染，能源不可持續，交通堵塞，而汽車(chē)革命就是要電動(dòng)化和智能化。
杜祥琬（中國工程院院士／原副院長(cháng)）：
近年來(lái)，經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展進(jìn)入了新階段，能源發(fā)展也相應的進(jìn)入新階段，而中國的城市能源利用水平是城市發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步的一個(gè)重要標志，中國城市人口眾多，能耗比較大，因此可以說(shuō)是能源轉型的主戰場(chǎng)。目前，城市能源轉型已經(jīng)具備了良好的基礎，但是能源的供應，環(huán)境和管理都面臨著(zhù)嚴峻的挑戰。那么，東部和城市的能源發(fā)展能不能有一點(diǎn)新的思路呢？能不能東部能源盡量做到自給自足？或者中東部新增能源做到自給為主，西電東輸為輔呢？
東部的能源高比例自給有沒(méi)有可能，靠什么？我想東部可以發(fā)展自己的電源，西部發(fā)展自己的經(jīng)濟和電力的負荷，這樣來(lái)緩解中國很有特色的發(fā)展不平衡不充分的問(wèn)題，使中東部既是電力的消費區又是電力的生產(chǎn)區，以電源的新形態(tài)發(fā)展助推電網(wǎng)的新格局，來(lái)逐步的改變以外來(lái)電為主的格局。
那么東部的資源夠用嗎？在考慮低風(fēng)速區域資源的潛力下，中東部地區陸上風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量是8.96億千瓦，陸上加上海上可開(kāi)發(fā)的資源，一共是11億千瓦。光伏方面，集中式的光伏電站可開(kāi)發(fā)的潛力是3.58億千瓦，分布式光伏裝機的潛力是5.3億千瓦，兩個(gè)加起來(lái)一共將近9億千瓦。另外，再加上當地的火電、燃氣發(fā)電等，從資源量上看，完全沒(méi)問(wèn)題。
從技術(shù)可行性上看，光伏和風(fēng)電等可再生能源技術(shù)可行性已經(jīng)基本解決，但是光伏和風(fēng)電都需要儲能的配合，近年來(lái)儲能技術(shù)進(jìn)步也很快，化學(xué)儲能也在接近抽水蓄能的價(jià)格水平。
從經(jīng)濟可行性上看，成本曾經(jīng)是制約可再生能源發(fā)展的因素之一，但是這些年成本不斷的下降。從1980年到2018年，風(fēng)電成本降了90％，2020年將與煤電相當，從2010年到2017年，國際上光伏發(fā)電成本從0.36美元每千瓦時(shí)，已經(jīng)降到了0.1美元每千瓦時(shí)，下降幅度達到了73％，而且目前還在進(jìn)一步下降。
中國東部能源實(shí)現比較高比例的自給，從資源、技術(shù)和經(jīng)濟性都可行，但是我們既然有西部、北部這樣一個(gè)能源密度比較高的地區的資源條件，當然還是要用的，再加上現在已經(jīng)有一些基礎，所以西電東送為輔，中東部自給不夠的部分繼續利用西南的水電，以及部分的煤電，還有已經(jīng)在西部地區的風(fēng)光基地的電，但是隨著(zhù)東部電源的發(fā)展，西電東送的壓力，北煤南運的壓力會(huì )減少。
因此，西電東送的增量有可能會(huì )出現一個(gè)拐點(diǎn)，這一點(diǎn)是一個(gè)非常重要的能源轉型的標志，所以說(shuō)能源轉型不光是能源結構，空間結構和空間格局也會(huì )有重要的變化。
黃其勵（中國工程院院士）：
對于能源轉型的目標和措施，國家提出要建設智能低碳安全的能源體系，我自己的體會(huì )是要抓好能源轉型的兩條戰線(xiàn)，一個(gè)是可再生能源的規?；?，一個(gè)是化石能源的清潔化?；茉春涂稍偕茉?，從人類(lèi)發(fā)展長(cháng)河二者是一個(gè)博弈關(guān)系，化石能源不管他多么豐富，總會(huì )有一天用完的，可再生能源到什么時(shí)候也不會(huì )用完。
今天我們多用了一噸化石能源，子孫后代就會(huì )少用一噸，我們今天用化石能源主要的方式是燒，利用他的發(fā)熱量為我們人類(lèi)服務(wù)，可是子孫后代說(shuō)不定有奇思妙想，把黑色的煤炭變成一個(gè)金色的巨龍，所以說(shuō)在這個(gè)博弈當中，設法做到化石能源清潔化和低碳化的同時(shí)，一定要做到可再生能源的規?；罅康氖褂?。
郭劍波（中國工程院院士／中國電力科學(xué)研究院院長(cháng)）：
大家都知道，風(fēng)電和光伏發(fā)電具有間歇性的特征，風(fēng)電和太陽(yáng)能如果成為主力電源，必須對其他機組，比如火電進(jìn)行靈活性改造。以中國的某省的實(shí)際數據做計算，我們要獲得30％的電量，如果不做靈活性的改造，用我們目前電網(wǎng)的數據就必須限電23％，風(fēng)電的利用小時(shí)只能到1500，火電的利用小時(shí)只能到3500。
如果到40％或者是50％的話(huà)，這個(gè)情況會(huì )更加的嚴重。如果我們對傳統機組進(jìn)行靈活性的改造，假設我們將來(lái)全部都是靈活性電源，都可以壓到零處理，棄風(fēng)棄光率會(huì )大幅下降。我們要獲得更多的新能源的電量，提高消納能力，希望不棄風(fēng)棄光，我們的電網(wǎng)安全運行，在沒(méi)有新的技術(shù)措施的情況下是難以保障的。
所以這也是電力系統面臨的更大挑戰，我們要保證在現有技術(shù)上電網(wǎng)的安全，我們對新能源的發(fā)電出力就要限制，實(shí)際上現在愛(ài)爾蘭提出50％到55％的，就是新能源的出力不能超過(guò)50％，英國也有類(lèi)似的規定，當然希望我們能夠有智慧解決他，使得新能源能夠健康發(fā)展。
褚君浩（中國科學(xué)院院士／中科院上海技術(shù)物理研究所研究員）：
目前，能源和環(huán)境是非常重要的問(wèn)題，過(guò)去100年地球溫度上升、人口增加、二氧化碳排放增加，現在的北冰洋可以去旅游了，問(wèn)題還在繼續。
因此我們必須要發(fā)展低碳技術(shù)，低碳技術(shù)包括了減碳技術(shù)，比如說(shuō)煤炭的清潔高效利用，這個(gè)就是減碳技術(shù)。第二個(gè)是無(wú)碳技術(shù)，包括核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等等。第三個(gè)是去碳技術(shù)，就是把二氧化碳捕獲埋存，要解決這三個(gè)方面的能源問(wèn)題，我們還有很長(cháng)時(shí)間的路要走，既需要煤炭高效清潔利用，發(fā)展LED照明節能減排，又要發(fā)展多種形式的可再生能源技術(shù)，再加上二氧化碳的捕獲與封存，解決人類(lèi)面臨的能源問(wèn)題。
衣寶廉（中國工程院院士／中科院大連化學(xué)物理研究所研究員）：
巴黎協(xié)定規定本世紀希望溫度上升小于2攝氏度，那就要減排二氧化碳，我們國家在大會(huì )上承諾到2030年左右，二氧化碳排放要比2005年下降60％到65％，非化石能源占一次能源的20％左右。要實(shí)現上述目標，除了提高能源效率以外，很重要的一點(diǎn)就是能源要減碳，氫能的發(fā)展是一個(gè)重要的方面。
源轉型過(guò)程當中氫起的作用是非常大的，他能夠實(shí)現大規模的高效的可再生能源的消納，用電解水的辦法，能夠降低交通過(guò)程當中燃料電池車(chē)在不同行業(yè)區間進(jìn)行能量分配，他可以把各地區的電能可再生能源轉化為氫再進(jìn)行運輸分配，他可以降低工業(yè)碳排放，比如說(shuō)煉焦或者是取暖，能夠把捕集到的二氧化碳加氫變成燃料。
目前氫的來(lái)源還是通過(guò)化石燃料來(lái)制的，煤制氫，天然氣制氫。目前也在研發(fā)生物質(zhì)制氫，太陽(yáng)能光解水制氫，傳統的電解水制氫現在占比很小，因此，現在提倡的是用可再生能源或者是核能，通過(guò)電解水或者是液分解來(lái)制氫，這個(gè)是目前的一個(gè)重點(diǎn)，可以起到減排的目的。
我們國家棄風(fēng)、棄光和棄水電量非常大，因為可以用這些能源來(lái)做氫氣，用于燃料電池車(chē)，也可以用于跟天然氣混合的發(fā)動(dòng)機，當然也可以用于冶金。目前世界各國都在做氫能的發(fā)展規劃，日本計劃到2030年發(fā)展80萬(wàn)輛燃料電池車(chē)，中國計劃發(fā)展100萬(wàn)輛，未來(lái)氫燃料電池汽車(chē)在減排和減碳方面將有很大的發(fā)展空間。
專(zhuān)家們的意見(jiàn)都極為有建設性，但是又有多少可以實(shí)行，未來(lái)的世界環(huán)境又有多少的改變，我們不知道，這要靠每一個(gè)人，每一個(gè)組織，每一個(gè)國家一起共同努力，我們期待越來(lái)越好的明天！
愿人類(lèi)的居住環(huán)境越來(lái)越好，未來(lái)人類(lèi)子孫將繼續在這片美麗的土地上繁衍生息。
湖北儀天成電力設備有限公司
2019年5月24日
719388481
