能源轉(zhuǎn)型中未來主力能源發(fā)展方向探討

周戰(zhàn)波

（湖北省電力裝備有限公司，湖北 武漢 430000）

一、引言

能源轉(zhuǎn)型是國(guó)家和地區(qū)為應(yīng)對(duì)激烈的能源競(jìng)爭(zhēng)，提升能源發(fā)展應(yīng)用水平的重要探索和發(fā)展方向。為擁有較強(qiáng)的能源競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，有關(guān)國(guó)家和地區(qū)一直在積極探索新型能源的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路，希望通過轉(zhuǎn)型滿足未來能源發(fā)展的基本需求，掌握能源發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，提升能源發(fā)展應(yīng)用實(shí)際效果。

二、能源轉(zhuǎn)型發(fā)展面臨的新形勢(shì)

全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展是當(dāng)下經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境因素影響下的必然結(jié)果。當(dāng)前全球溫室效應(yīng)日益明顯，全球氣溫上升趨勢(shì)顯著，環(huán)境壓力增加，很多傳統(tǒng)的能源供應(yīng)模式不利于氣候、生態(tài)的穩(wěn)定，對(duì)人類的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展具有較大的負(fù)面影響，因此推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展成為共識(shí)。2016年《巴黎協(xié)定》的簽署，使能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的探索熱情更加高漲，中國(guó)也積極適應(yīng)時(shí)代和氣候發(fā)展的需要，不斷探索能源轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑，提出了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)，積極推動(dòng)清潔低碳能源體系的構(gòu)建。在能源轉(zhuǎn)型過程中，需要積極融合現(xiàn)代化科技手段，提升能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的實(shí)效，提升能源服務(wù)水平，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用效果，保障能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的順利過渡［1］。能源供給側(cè)重點(diǎn)實(shí)施了清潔能源替代戰(zhàn)略，能源消費(fèi)側(cè)則實(shí)施了再電氣化電能替代戰(zhàn)略，能源電力開發(fā)、生產(chǎn)和消費(fèi)的全部過程和各個(gè)環(huán)節(jié)都將呈現(xiàn)出新的能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)和特征，最終將實(shí)現(xiàn)以清潔能源主導(dǎo)、電為中心的能源新格局。隨著新能源的探索全面開展，世界各國(guó)的技術(shù)水平也在不斷提升，部門領(lǐng)域的新能源利用優(yōu)勢(shì)凸顯，提升了新能源轉(zhuǎn)型應(yīng)用的市場(chǎng)接受度，人們的意識(shí)也在長(zhǎng)期的應(yīng)用中發(fā)生了轉(zhuǎn)變，其中最為突出的變化就是碳排放的減少。隨著能源轉(zhuǎn)型效果不斷展現(xiàn)，能源發(fā)展優(yōu)勢(shì)突出，可再生能源的應(yīng)用水平提升，通過不斷提升自身的核心能源轉(zhuǎn)型技術(shù)，可以在世界能源發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的角逐中獲得較大的競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)。因此，要充分認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢(shì)，積極主動(dòng)地發(fā)展探索現(xiàn)代化技術(shù)手段，從而在世界能源發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的舞臺(tái)上獲得更大的競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)。在全球經(jīng)濟(jì)不斷深入發(fā)展的背景下，可以預(yù)測(cè)未來新型能源的需求量必然持續(xù)增加，而能源轉(zhuǎn)型的客觀需求增加，人們的新型能源消費(fèi)能力也必然提升，因此，要利用新能源找到自身的發(fā)展市場(chǎng)，利用能源轉(zhuǎn)型發(fā)展拓寬市場(chǎng)。在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中，多元化能源模式的建設(shè)和實(shí)施能更好地推動(dòng)能源系統(tǒng)的有效建立，可以通過滿足不同新能源的市場(chǎng)需要，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)模式、技術(shù)類型的多元化推進(jìn)。目前，電力系統(tǒng)脫碳化，探索出了利用風(fēng)能、光能等可再生電力，推進(jìn)燃料轉(zhuǎn)換，“化石能源發(fā)電+CCS”等多種電力系統(tǒng)脫碳化路徑，能源轉(zhuǎn)型發(fā)展領(lǐng)域不斷拓寬，未來能源發(fā)展的探索路徑將更加多元。

三、能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中未來主力能源分析

新能源的種類較多，在定義上也存在一定差異。在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)積極探索依托新技術(shù)應(yīng)用的能源獲取模式，試圖補(bǔ)充傳統(tǒng)的能源獲取和使用機(jī)制，經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)優(yōu)化和發(fā)展逐步替代傳統(tǒng)污染程度高、使用成本高的能源獲取和使用模式，為地區(qū)發(fā)展解決好能源需求問題。在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的探索中，建立可再生、循環(huán)型的能源發(fā)展技術(shù)模式，不僅有利于節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)置的建設(shè)投入，降低長(zhǎng)期性的能源使用成本，還能一定程度上為真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源消耗模式提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)保障［2］。在未來主力能源的發(fā)展探索上，各種新型能源的基本特點(diǎn)不同，如風(fēng)能源分布存在不均勻的狀態(tài)，部分地區(qū)風(fēng)力能源的穩(wěn)定性較差，難以保障穩(wěn)定、可靠地提供長(zhǎng)期性能源供應(yīng)；太陽(yáng)能資源十分豐富，全球太陽(yáng)能資源的可獲得度較高，但是會(huì)受到陰雨天氣的制約，對(duì)于部分高海拔的地區(qū)，太陽(yáng)能的穩(wěn)定供應(yīng)能力更加突出。隨著發(fā)電技術(shù)的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，人們對(duì)既有風(fēng)能、太陽(yáng)能的獲取轉(zhuǎn)化效率不斷提升，從全球風(fēng)能、太陽(yáng)能裝機(jī)總量的不斷擴(kuò)大可以獲知，全球?qū)μ?yáng)能和風(fēng)能的利用技術(shù)逐步趨于成熟，裝機(jī)成本也在不斷下降，很多技術(shù)手段的應(yīng)用不斷帶來實(shí)質(zhì)性的能源發(fā)展利好。在未來新型能源的發(fā)展利用過程中，為解決各個(gè)新能源獨(dú)立應(yīng)用且不穩(wěn)定的問題，在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的建設(shè)過程中，要通過探索建立互補(bǔ)性的能源供給使用模式提升新能源的互補(bǔ)效果，保障能源供應(yīng)的穩(wěn)定性，提升新能源的市場(chǎng)推廣效果，獲得社會(huì)大眾的認(rèn)可，徹底實(shí)現(xiàn)新型能源的轉(zhuǎn)型發(fā)展。中國(guó)計(jì)劃21世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)非化石能源占一次能源消費(fèi)總量20%的目標(biāo)，21世紀(jì)中葉，中國(guó)可再生能源占比將超60%。中國(guó)新能源資源分布不均，風(fēng)能資源豐富區(qū)（陸上50m高度3級(jí)以上）的潛在開發(fā)量估值2380GW，主要集中在三北地區(qū)（約占全國(guó)陸上風(fēng)能資源總量的80%）［3］；水力發(fā)電能源模式在我國(guó)水源豐富的地區(qū)也得到了一定發(fā)展，尤其是在長(zhǎng)江流域的水力發(fā)電探索中，利于水力發(fā)電的穩(wěn)定、清潔優(yōu)勢(shì)，使長(zhǎng)江流域地區(qū)的能源供應(yīng)得到了極大的提升，滿足了地區(qū)的能源供應(yīng)發(fā)展。但是水力發(fā)電模式受水資源空間分布的限制，水力發(fā)電能源開發(fā)模式難以在全國(guó)范圍內(nèi)開展，地域限制特點(diǎn)十分突出。此外，潮汐、地?zé)崮茉吹睦靡蔡幱陂L(zhǎng)期的技術(shù)探索中，為構(gòu)建我國(guó)多元化能源發(fā)展的科學(xué)形態(tài)提供了重要補(bǔ)充。在地區(qū)的新能源發(fā)展應(yīng)用中，要發(fā)揮當(dāng)?shù)氐哪茉窗l(fā)展應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，獲得更好的能源發(fā)展應(yīng)用效果，開辟更加到位的新能源開發(fā)局面。

四、能源轉(zhuǎn)型中新能源主要發(fā)展方向

（一）光伏發(fā)電

在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中，光伏能源的利用和推廣程度不斷增加，光伏發(fā)電模式具備較高的市場(chǎng)接受度，市場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用需求持續(xù)增加，市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值也不斷提升。隨著技術(shù)的不斷提升，光伏發(fā)電技術(shù)不斷突破，發(fā)電效率提升，如雙結(jié)太陽(yáng)電池的最高效率已達(dá)32.8%，在光伏發(fā)電有關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈不斷建立和完善的基本前提下，光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)更加突出，成本不斷降低，在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用效果不斷提升［4］。我國(guó)光伏發(fā)電組件的出貨量也在不斷提升，在全球市場(chǎng)中的份額優(yōu)勢(shì)十分明顯。在健康、穩(wěn)定的市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制逐步建立的背景下，新能源的市場(chǎng)推廣能力不斷提升，社會(huì)接受度增加，同時(shí)，在探索分布式利用再生能源的基本模式的前提下，對(duì)主力能源的資源整合和利用能力提升，在能源發(fā)展和應(yīng)用過程中，具有更加明顯的能源發(fā)展管控優(yōu)勢(shì)。

（二）風(fēng)電技術(shù)

我國(guó)在長(zhǎng)期自主研發(fā)風(fēng)電技術(shù)的過程中，核心技術(shù)得到了全面提升，在風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備制造方面逐步降低了對(duì)國(guó)外技術(shù)和設(shè)備的依賴，這對(duì)于降低風(fēng)電技術(shù)應(yīng)用成本的作用十分突出，例如，我國(guó)自主成功研發(fā)的大容量的陸上2 MW及以上的風(fēng)電機(jī)組，海上5 MW及以上的新能源發(fā)電風(fēng)電機(jī)組對(duì)我國(guó)風(fēng)電需求的滿足起到了巨大的改善作用，同時(shí)，在有關(guān)的風(fēng)電設(shè)備出口和技術(shù)推廣中，我國(guó)也占據(jù)較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能源轉(zhuǎn)化效率在不斷提升，很多核心技術(shù)都處于世界領(lǐng)先的地位。在推廣應(yīng)用風(fēng)電技術(shù)的過程中，要做好地區(qū)技術(shù)應(yīng)用的評(píng)估，根據(jù)地區(qū)能源需求量、未來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局綜合評(píng)估，保障技術(shù)應(yīng)用具備較強(qiáng)的可行性，以提升技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。

（三）核電技術(shù)

核電技術(shù)的應(yīng)用具有突出的一次投入，長(zhǎng)期使用的特點(diǎn)，發(fā)電能力突出，具備較強(qiáng)的地區(qū)能源改善優(yōu)勢(shì)。先進(jìn)的輕水壓水堆核電技術(shù)已經(jīng)取得較為突出的使用效果。在未來的核電技術(shù)發(fā)展中，持續(xù)增強(qiáng)核電的安全性，減少?gòu)U物的產(chǎn)生量，避免出現(xiàn)不良的核擴(kuò)散隱患，是保障核電技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的基本前提，這要求在核電技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展中要保障核電技術(shù)可靠實(shí)施。要全面控制發(fā)電成本，全面提升對(duì)核輻射、核安全的控制力，控制堆芯的破損控制效果，增強(qiáng)核設(shè)施隱患發(fā)生后的自救控制能力，可以做到自主救援而不依賴場(chǎng)外救援。還要具備較強(qiáng)的核廢物控制能力，能對(duì)潛在的核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面控制，建立多重安全控制能力，對(duì)核分散控制模式進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，以多機(jī)制管控措施保障核能源的有效利用和開發(fā)，以滿足地區(qū)的穩(wěn)定發(fā)展需求。

五、結(jié)語

能源轉(zhuǎn)型對(duì)于提升國(guó)家和地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)力，保障各產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展都有重要意義。在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，要通過全面開展新型能源探索，搭建技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，整合既有資源，把握技術(shù)和新能源應(yīng)用開發(fā)的科學(xué)方向，提升新型能源的實(shí)際應(yīng)用效果。