推動(dòng)清潔和綠色能源替代

● 朱成章

習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)發(fā)展峰會(huì)上發(fā)表重要講話，倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色能源方式滿足全球電力需求。這是習(xí)近平主席站在世界高度，對(duì)傳統(tǒng)能源發(fā)展觀的歷史超越和重大創(chuàng)新，是中國(guó)政府積極應(yīng)對(duì)氣候變化，推動(dòng)聯(lián)合國(guó)2015年后發(fā)展議程作出的重要倡議。

1 什么是清潔和綠色能源

狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?，這些能源消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，很少產(chǎn)生污染物。這是早期對(duì)能源的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為傳統(tǒng)能源是不可再生的，且會(huì)產(chǎn)生污染物和二氧化碳。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)能源資源有了新的發(fā)現(xiàn)，如頁(yè)巖油、氣，又如潔凈煤技術(shù)的成熟，污染嚴(yán)重的化石能源可以變成清潔能源，如煤炭采取潔凈煤和潔凈燃燒技術(shù)可以做到超低排放二氧化硫、氫氧化物和粉塵，排放量可低于天然氣發(fā)電。所以廣義的綠色能源除了可再生能源外，還包括核能、天然氣、潔凈煤及由煤炭等轉(zhuǎn)化的電力和氫能。我們平常所說(shuō)的綠色能源就是指廣義的綠色能源。

習(xí)近平主席講，要推動(dòng)以清潔和綠色能源方式滿足全球電力需求，實(shí)際上是說(shuō)我們的能源要以清潔和綠色能源去替代污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)能源，然后用清潔和綠色能源去滿足全球用能需求。也就是我們經(jīng)常說(shuō)的用清潔替代和電能替代去滿足全球能源需求。

2 積極發(fā)展能源替代

2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》中，在指導(dǎo)思想部分非常強(qiáng)調(diào)“調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，要求著力發(fā)展清潔能源，推進(jìn)能源綠色發(fā)展”。在“綠色低碳戰(zhàn)略”中著重指出要用清潔和綠色能源去替代污染嚴(yán)重的能源，以達(dá)到優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的目的?！熬G色低碳戰(zhàn)略”指出要“著力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，把發(fā)展清潔低碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向。堅(jiān)持發(fā)展非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉，逐步降低煤炭消費(fèi)比重，提高天然氣消費(fèi)比重，大幅增加風(fēng)電、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春秃穗娤M(fèi)比重，形成與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)、科學(xué)合理的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，大幅減少能源消費(fèi)排放，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)?！笨磥?lái)清潔和綠色能源替代是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)不斷的過(guò)程，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的過(guò)程。

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》在主要任務(wù)中專門(mén)有一項(xiàng)任務(wù)是“積極發(fā)展能源替代”，這里講的能源替代是指“煤基替代、生物質(zhì)替代和交通替代，到2020年，形成石油替代能力4000萬(wàn)噸以上?！彼^“煤基替代”是指煤制油、煤制氣替代燃油；“生物質(zhì)替代”是指非糧燃料乙醇和生物柴油、微藻制油技術(shù)替代燃油；交通替代是指交通使用的燃油用別的能源如天然氣和電力來(lái)替代。這些替代燃料除煤制油外，都屬于清潔和綠色能源。但這里講的能源替代有兩個(gè)特點(diǎn)：一是一般講清潔和綠色能源替代，是用清潔和綠色能源替代污染嚴(yán)重的石油和煤炭，而這里講的替代都是指替代石油燃料，而且要求在2020年以前形成石油替代能力4000萬(wàn)噸以上，有明確的替代指標(biāo)要求。以往講替代往往注重替代煤炭，要求煤炭在一次能源消費(fèi)總量中的比重下降。其實(shí)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)中還是講了用清潔和綠色能源替代煤炭，要求到2020年，全國(guó)煤炭消費(fèi)比重降至62%以內(nèi)。并要求到2020年，京津冀魯4省市煤炭消費(fèi)比2020年凈減1億噸，長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)煤炭消費(fèi)總量負(fù)增長(zhǎng)。所以總的來(lái)說(shuō)，還是要用清潔和綠色能源去替代污染嚴(yán)重的煤炭和石油。二是這里提到的煤基替代、生物質(zhì)替代和交通替代，除交通替代中用天然氣和電力代替交通燃料油是成熟技術(shù)外，其余兩項(xiàng)技術(shù)還不成熟，同時(shí)還存在其他一些突出問(wèn)題，在2020年前還難以發(fā)揮較大作用，2020年前石油替代能力主要靠天然氣和電力來(lái)完成。

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》中無(wú)論是指導(dǎo)思想、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、綠色低碳戰(zhàn)略和積極發(fā)展能源替代都強(qiáng)調(diào)要發(fā)展清潔和綠色能源，都強(qiáng)調(diào)要用清潔和綠色能源去替代污染嚴(yán)重的能源。

3 替代能源與被替代能源

第一次能源替代，替代能源和被替代能源很明確，就是煤炭代替薪柴；第二次能源替代，替代能源和被替代能源也很明確，就是用石油和天然氣去替代煤炭。因?yàn)檫@兩次替代，替代能源都比被替代能源的能源密度高，能源的質(zhì)量高，替代能源能夠適應(yīng)新技術(shù)的需要，煤炭能適應(yīng)蒸汽機(jī)的需要，油氣能適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)的需要，替代能源都比被替代能源價(jià)廉物美?？墒乾F(xiàn)在所面臨的第三次能源替代，替代能源和被替代能源就不那么明確，意見(jiàn)分歧大致有以下幾種。

（1）替代能源是新能源，被替代能源是傳統(tǒng)能源。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、海洋能等等是清潔能源，他們把水電、核電都排斥在外。但是搞新能源，新能源發(fā)電具有明顯的隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性，沒(méi)有其他電源和蓄能設(shè)施的配合運(yùn)行，怎么能適應(yīng)用戶的用電需求，怎么能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行？

（2）替代能源是非化石能源，被替代的是化石能源。替代能源非化石能源比新能源增加了水能和核能。近年來(lái)在大力發(fā)展非化石能源過(guò)程中風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展得很快，相對(duì)來(lái)講水電、核電有些滯后，新能源電力的隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性難以全部克服，出現(xiàn)了棄風(fēng)、棄光，所以電力企業(yè)提出“創(chuàng)新電力規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)縱向源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化”，提高調(diào)峰電源比重，提高水電、核電發(fā)展速度和在非化石能源中的比重，相比風(fēng)電和光伏發(fā)電，水電和核電不僅同樣具有良好綠色低碳性能，還有發(fā)電成本較低和發(fā)電容量效用高的優(yōu)勢(shì)。但問(wèn)題在于我國(guó)水電好開(kāi)發(fā)的基本上已開(kāi)發(fā)完，現(xiàn)在要開(kāi)發(fā)的都在高海拔的西藏境內(nèi)，開(kāi)發(fā)難度大，輸電距離遠(yuǎn)，投資大，即使全部開(kāi)發(fā)，也不過(guò)1～2億千瓦；我國(guó)核電如能大規(guī)模開(kāi)發(fā)，確實(shí)是優(yōu)質(zhì)的清潔綠色能源，所以在前幾年能源長(zhǎng)期規(guī)劃中2050年核電有6億千瓦甚至8億千瓦。但最近有人撰文說(shuō)，中國(guó)核電只能搞1.5億千瓦，至多不超過(guò)2億千瓦。如果真是如此，也只能再搞1億多千瓦。在我國(guó)非化石能源中，水電和核電開(kāi)發(fā)規(guī)模受限，最終還得靠風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電。

（3）替代能源是非化石能源加天然氣，被替代能源是煤炭和石油。天然氣在化石能源中污染物少、碳含量低，是化石能源中的清潔能源。我國(guó)天然氣資源豐富，海上、陸上，常規(guī)和非常規(guī)，頁(yè)巖氣等非常規(guī)資源比美國(guó)還要豐富，此外還有天然氣水合物。羅伯特·海夫納三世在《能源大轉(zhuǎn)型》一書(shū)中甚至說(shuō)天然氣可能是再生能源，取之不竭、用之不盡。但現(xiàn)實(shí)情況是中國(guó)過(guò)去在能源消費(fèi)中天然氣占比不高，近年來(lái)在能源消費(fèi)中比重有所上升，但占比仍不高，而且我國(guó)天然氣價(jià)格比煤炭高四五倍，天然氣要大力發(fā)展，要積極使用，但天然氣主要應(yīng)當(dāng)用于民用解決污染問(wèn)題，用于交通上代替石油燃料，既可減少污染物及二氧化碳的排放量，又有經(jīng)濟(jì)效益。有人說(shuō)美國(guó)煤電發(fā)電量比重只有 38.3%，氣電比重 29.8%（2012 年數(shù)據(jù)），中國(guó)煤電發(fā)電量比重達(dá)到70.45%，氣電比重僅2.37%（2014年數(shù)據(jù)），中國(guó)應(yīng)向美國(guó)學(xué)習(xí)，減少煤電，增加氣電。但是要知道，美國(guó)減少煤電、增加氣電也僅僅是近十幾年頁(yè)巖氣革命以后的事，美國(guó)天然氣價(jià)格比煤炭便宜，中國(guó)如能進(jìn)行頁(yè)巖氣革命，天然氣價(jià)格低于煤炭，中國(guó)也必然會(huì)向美國(guó)學(xué)習(xí)減少煤電，增加氣電，可惜現(xiàn)在國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格太貴。天然氣發(fā)電只能讓位于高效、清潔的煤電。

（4）替代能源是高效清潔利用的非化石能源與化石能源，被替代的是污染嚴(yán)重的石油、煤炭利用?；茉锤咝鍧嵗弥邪禾扛咝鍧嵗萌缑褐茪?、燃煤超低排放電廠和天然氣的利用。這個(gè)思想最早提出的是習(xí)近平總書(shū)記，2014年6月，習(xí)總書(shū)記說(shuō)：“推動(dòng)能源供給革命，建立多元供應(yīng)體系。立足國(guó)內(nèi)多元供應(yīng)保安全，大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用，著力發(fā)展非煤能源，形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系?！边@個(gè)思想在 《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 （2014-2020）》表述為“堅(jiān)持非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉”。現(xiàn)在對(duì)于化石能源高效清潔利用如何發(fā)展有不同看法，突出表現(xiàn)在如何對(duì)待超低排放燃煤電廠。有的認(rèn)為不應(yīng)當(dāng)再建燃煤電廠，應(yīng)當(dāng)讓位于水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等非化石能源電力；另一種意見(jiàn)認(rèn)為，超低排放燃煤電廠還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)發(fā)展，2014年有燃煤電廠8.3億千瓦，2020年應(yīng)達(dá) 11億千瓦，2030年應(yīng)該達(dá)到14.5億千瓦。按照并舉和中國(guó)國(guó)情，超低排放煤電還是應(yīng)當(dāng)發(fā)展的。

討論這個(gè)問(wèn)題的目的是為了弄清楚電力替代在清潔和綠色能源替代中扮演一個(gè)什么樣的角色。如果能源替代采取頭兩種模式，那么替代能源都要轉(zhuǎn)變成電力來(lái)使用，電力替代的任務(wù)很重。如果采取后兩種模式，特別是第4種模式，清潔能源替代就比電力替代重要得多。我們研究能源替代還是應(yīng)當(dāng)遵循第4種替代模式。

4 寄希望于能源科技創(chuàng)新

黨的十八屆五中全會(huì)提出堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，必須把創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。能源創(chuàng)新改變世界，蒸汽機(jī)的發(fā)明，催生了第一次工業(yè)革命；內(nèi)燃機(jī)和電力的發(fā)明，產(chǎn)生了第二次工業(yè)革命；現(xiàn)在能源迫切需要?jiǎng)?chuàng)新，新能源的發(fā)展需要新的開(kāi)發(fā)技術(shù)和大型儲(chǔ)能裝備；核電除了安全之外，也需要像快堆、聚變堆那樣的新技術(shù)，才能承擔(dān)起替代能源的重任；化石能源的高效清潔利用需要更為高超的技術(shù)，特別是廉價(jià)的除碳技術(shù)；我們需要比美國(guó)更高明的頁(yè)巖油氣技術(shù)，使中國(guó)擺脫大量進(jìn)口油氣的局面，走向中國(guó)的能源獨(dú)立。創(chuàng)新決定中國(guó)能源的未來(lái)，創(chuàng)新將創(chuàng)造出未來(lái)的清潔和綠色能源，讓我們?cè)谀茉磩?chuàng)新中走向清潔和綠色能源的未來(lái)。