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中国社会科学院学部委员、可持续发展研究中心主任潘家华:创新引领提质增效 零碳能源助力可持续目标实现

2022-11-02 17:08:58  来源:中央广电总台国际在线  责编:

  国际在线消息:10月29日,第七届中国(深圳)国际气候影视大会在深圳拉开帷幕。中国(深圳)国际气候影视大会是深圳国际科技影视周的重要板块,活动由中国科学技术协会、深圳市人民政府主办,中共深圳市委宣传部、深圳市科学技术协会、深圳市文化广电旅游体育局、深圳市教育局、深圳市生态环境局、深圳市龙岗区人民政府、深圳市标新科普研究院、深圳市航都文化产业投资有限公司承办。

  中国社会科学院学部委员、可持续发展研究中心主任潘家华致词。以下是潘家华发言实录:

  感谢齐教授,前面杜院士、何校长和文局长对宏观的方向性的和很多技术性方面的话题做了很好的报告。刚才齐教授也介绍了,我在气候变化这个领域里边确实时间比较长,从1997年到现在已经有25年,而且一直做的是减缓气候变化,也就是我们现在说的碳中和相应的工作。 

  这25年来变化确实非常大,从本世纪初我们讲的碳公平,到后来讲发展,到现在讲碳中和,应该说碳从一开始被大家认为非常重要,到现在认为碳无关紧要。

  我们今天既然讲是一个国际共识,在巴黎协定下,缔约方也都明确了各自的国家自主贡献,要为1.5度的温升目标做出自己的贡献。我们要做出这样一个贡献,中国也在2020年9月22号提出要在2060年前实现碳中和。我们现在讲的能效、碳汇、CCS等等各种方法都很多,但是我们必须要明确碳中和只能或者必须聚焦化石能源。而聚焦化石能源,如果没有零碳能源的革命性突破,碳中和就是一句空话。

  为什么这么讲呢?过去五六年来,中国的化石能源燃烧排放的二氧化碳都在100亿吨以上,这里面煤炭占了几乎75%,石油占了20%,天然气大概占了8%。如果说要把碳中和能够在2060年前得以实现,最有效的而且必须做的就是零碳能源全方位的替代。

  中共中央国务院在2021年10月份所作出的《关于准确全面完整理解新发展理念做好双碳工作的意见》,也明确在2060年非化石能源占能源消费的比重要在80%以上。如果没有这样一个能源的根本的革命,我们所说的碳中和其实都不可能实现。化石能源现在占比还在85%,有很多人说化石能源是压舱石。所以要提高能效,化石能源不可或缺。但是我们也必须明确,现在可以三条腿走路:

  一是提高能效,减少化石能源的消费。这条路只能是不断地走向低碳,永远不可能走向零碳。举一个简单的例子,燃煤发电,我们从亚临界的每度电450克煤到现在的超临界270克煤一度电,我们的能效提高了40%,但是我们永远不可能说煤电能实现零碳。这是一条路,所以我们可以走,但是要想实现我们的终点,这条路是走不通的。

  二是颠覆性的零碳能源的革命。它直接就是零碳,跟碳没有任何关系,我们的风、光、水全部是零碳。有人说,在生产的过程中,比如晶硅的生产不是高耗能吗?这是没错的,如果我们的晶硅的生产是零碳的光伏发电,自然它的生命周期也可以归为零碳,因为它需要的能源并不一定是化石能源。所以如果是零碳跟能源全面替代的话,那就直接是零碳。

  三是终端移除,这个空间非常有限。零碳能源的全面替代,最关键的问题在经济和技术。大家应该有印象,20年前没有什么光伏、风电,在过去10年太阳能光伏发电价格下降了90%,风力发电价格下降了70%,而煤电、核电这些能源价格都还在上涨,现在已经有挤出化石能源的态势。

  再举个例子,今年6月22号,四川甘孜州光伏电站的招标,上网电价是0.147元每度电,而且这里面还包括一亩地一年200元的场地租赁费,而且还有利润可赚。如果这样算下来,这么有竞争力,一万平方公里的沙漠光伏,西北地区可以发2万亿度点,华北地区也可以发1.3万亿度电,2021年全国的电力也就是8.2万亿度点,如果这样算下来,我们4万平方公里的戈壁荒漠就可以保障全国2021年的电力需求。新疆有160万平方公里,内蒙118万平方公里,还有青海、甘肃、陕西、宁夏,从这个角度来讲,杜院士讲我们要重新界定我们的能源资源禀赋,而且这些资源禀赋还跟煤炭化石能源的开采不一样,它的一是多赢的,有潜力也有竞争力。   也有人说风光是间歇性的电力,它不可以稳定,没有灵活性。确实是这样,以至于我们在五年前、十年前把风光电力称之为垃圾电。但是我们也要看到,我们的粮食生产一年四季也是春花秋实,我们秋天打的粮食要供给一年食用,我们要储粮。能源是不是也能储存呢?以前我们这方面了解的不多,现在看来,就光伏发电本身,它就可以通过光热来储能。中国科学院工程物理研究所所做的压缩空气储能,这也是可以长时间存储,不仅是以周来计算,而且可以以月、季度来计算,现在已经到了30万千瓦的装机,且不说水电,它是可以有储能效果的,还有我们的电池,我们的汽车动力电池70度电,当我们需要的时候可以储电,在没有电的时候自然可以放电。现在储能的技术经济性,我们看中国科学院空气热压缩储能,他们的资本金内部收益率约为16.38%,投资回报率约为7年。

  零碳能源的生产革命,推动的不仅仅是碳中和,更包括就业、增长、安全、环境等可持续发展关键目标的实现。

  我们看化石能源,它只有开采,没有多长的产业链,最后是一烧了之,还有各种污染。如果是风和光,它的产业链就足够长,比如说我们的风机就有钢铁,又带动上游铁矿石的开采,钢铁制造、安装、运行和维护,而且我们的产能,现在在全球风力发电装机生产的前10名中,中国企业有6家,风电的生产价格现在一般来讲也在0.2元以内。我们的海上风电现在也在0.3元以内。以前我们哪有什么海上风电,2021年中国海上风电装机占全球海上风电装机的80%。

  刚才说的就业,再讲安全问题,我们讲能源安全,现在欧洲的能源安全情况,还有今年夏天四川的拉闸限电,这更能说明可再生能源有它的担当。比如说光伏,10平方米的屋顶就可以生产1千瓦,100平方米就可以产生10千瓦的电能,在光照充足的地方不可能没有电。我们现在每年进口原油的对外依存度超过了70%,石油安全一直是我们挥之不去的阴影。按照公安部交管局的数据,我们每千人汽车拥有量还只有220辆,如果按照美国每千人870辆,欧洲、日本每千人550辆,我们的石油需求还会翻倍,有这么多油给我们买吗?我们说中国是世界工厂,我们卖什么什么便宜,我们买什么什么贵。如果我们现在是自己国土上的无限风光,我们还有这样一个安全的担忧吗?

  大家可能会说,电池有很大的问题,风光是可再生的,但是稀有金属、稀土是不可再生的。这也不错,但是我们要有一个比较,化石能源比如说燃油是一烧了之,而我们的电池中各种金属是可以回收利用的,电池中的金属含量远远比矿石要高出很多,所以从这个角度上讲,我们的安全、清洁、公平、就业应该说相对化石能源来讲更有优势。我们现在说的零碳能源是生产的革命,如果我们有能源足够的生产,能不能满足我们的消费呢?所以我们有零碳能源的生产革命,还必须有零碳能源的消费革命,消费革命是不是让我们消费者损失更多、花费更多?零碳能源的消费革命提升的是民生福祉。   举个例子,我们的路面交通,按照国务院办公厅在2020年11月2号印发的《新能源汽车产业发展规划》,当中提到要在2025年每百公里的行驶里程在12度电。前面我们说了,一度电的上网电价是0.15元,100公里12度电,也就是说2块钱就够我们跑100公里了。而现在我们看燃油价格,总是让人感到很惶恐,降价降得不多,涨价总是能给人压力。燃油汽车100公里至少得8升油,按照8块钱一升的价格,100公里需要加64块钱的油。

  交通可以替代,其它的可不可以替代呢?现在南方用空调,用电没问题。在北方是集中供热,从化石能源燃烧,它会有能源的损失,管道运输也会有能耗的损失,一个单位的能源消费产出多少热值?也就只有0.9左右。但是如果我们用热泵技术,把地下的热采集起来,把水和空气中的热采集起来,一度电就可以产出4度电的热,那是不是成本更低了,而且是零碳的,没有污染。所以我们说我们只是换了赛道,而没有减少就业,没有减少我们的产出。我们的千人汽车拥有量才220辆,如果到600辆,汽车产业的规模会更大,市场会更活跃。所以从这个意义上讲,我们只是切换了一个更加辉煌、更有竞争力的未来。

  在无限风光能源零碳发展布局下,我们的晶硅生产新疆占了2/3,青海占13%,这个产业的布局,高能耗都到西部去了,还带去了就业。还有西部零碳电力的产出,通过特高压输变电到东部地区,也可以增加就业和收入。还有产业空间再布局。我们有人说沿海才是我们的重点,但是我们要知道沿海有300万平方公里的蓝色国土,海洋风电现在每度电可以到0.3元的成本,是不是比每度电的标杆电价还有竞争力?关于储能前面我们也讲了。所以我们区域协同应该说更有优势,不仅是区域协同,而且对于我们整个发展范式也会是一个根本的转型,我们现在讲分布式能源,一定要分布发电,通过电网再输配到终端用户。如果换一种方式理解分布式发电,屋顶自己装机、自己发电、自己用。我们的城市化率已经到65%,还有35%的人居住在农村,这样我们还有6亿人口,至少有2亿户,一户100平方米的屋顶,一年可以发13000度电。家庭用电包括制冷、供暖最多一个月不会超过500度电,这样一年也就不超过6000度电,我们的汽车一年跑3万公里,也只需要3600度电,这加起来还不到1万度电,对一个家庭的用电来说是绰绰有余的,如果说我还有3000多度电,是不是可以给工业、给城市。所以我们讲农村的发展,它的动力源泉不就有了吗。 

  我们现在讲碳的移除,我们说煤炭的清洁高效利用,关键在哪里?将来我们的风电0.15元一度的成本,煤电卖给谁?我们的煤变油,将来石油都不需要了,我们的煤变的石油又卖给谁?这个风险是显而易见的。

  我们现在对碳有很多的纠结,纠结我们能不能够在2060年碳中和,其实这个大可不必纠结。我们无非就是三种可能,一是发达国家如期碳中和,中国延后10年,我们有可能不会碳中和吗?中国最大的优势就在于学习能力强,我们复制、放大的能力强,二是如果发达国家实现不了碳中和,中国又害怕什么呢?三是如果发达国家不能如期碳中和,我们很有可能提前碳中和。中国的光伏、风电的装机占了全球的80%以上,而欧盟、美国的产能只能满足1/3、1/5,但是他们就可以高喊碳中和,我们现在是绝对世界的巨无霸。我们也做了一些工作,有哪些不可替代的呢?基本上都应该可以替代。而且这样的替代可以满足我们的需求。

  但我们现在有很大的问题,就是我们一定要把学习能力转变成为原创能力,我们是世界第二大经济体,但是我们很多方面都是绝对的世界第一,风、光、水,以及汽车电池,这都是世界第一的。现在有些地方除了技术、产能以外,浙江做了一个非常大的体制机制创新,他们可以隔墙售电,不用经过电网,这样就可以把各种力量调动起来。

  我们说要引领未来,一定要创新引领,不能够满足于大,必须要着眼于先,我们只是换了赛道,而且这个赛道我们可以跑得更快、跑得更好、跑得更远。原创技术不可或缺,所以我们还要站在道义的高位,能够有我们的软实力来匹配。

  (声明:所有会议实录均为现场速记整理,未经演讲者审阅,国际在线登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。)

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