專家談我國能源體系發(fā)展的主要趨勢與特點

作者：中國科學(xué)院院士、國際歐亞科學(xué)院院士 嚴(yán)陸光

　　我國能源體系發(fā)展的主要趨勢與特點是：能源需求仍將快速增長；一次能源結(jié)構(gòu)將開始發(fā)生明顯變化；保障石油供應(yīng)是能源安全的突出矛盾；電力發(fā)展更加迅速，電源結(jié)構(gòu)也將改變。

　　與世界一次能源供應(yīng)的發(fā)展趨勢相一致，2050年我國能源結(jié)構(gòu)也應(yīng)發(fā)生重大變化，突出表現(xiàn)在煤炭份額的大幅度下降。我國2005年原煤產(chǎn)量為 22億噸，若保持其份額不變(69%)，則到2050年的年產(chǎn)量應(yīng)達到約60億噸，達到當(dāng)前全世界煤炭總產(chǎn)量水平。從環(huán)境污染、溫室氣體排放及資源的合理可持續(xù)利用看，都是不允許的。即使2050年煤炭份額降至40%，其年耗量仍在大幅度增長，大氣污染與二氧化碳排放可能更為嚴(yán)重。必須大力發(fā)展煤的高效、清潔、低碳排放轉(zhuǎn)換技術(shù)。

　　從我國各種能源的實際出發(fā)，我國石油與水能的份額大體不變，約占20%及6%；天然氣與核能將會增加，天然氣由3%增至10%；核能由約1%增至9%，剩余的15%差額要依賴于風(fēng)能、太陽能與生物質(zhì)能等非水的可再生能源來解決。從電力供需方面看，發(fā)電裝機容量中氣電份額略有增長，由2%增至 5%，水電將由23%降至15%，核電則由1%增至11%，其余約30%的缺額(約7億千瓦)幾乎要全部依靠非水可再生能源發(fā)電的發(fā)展。降低煤的份額及增大非水可再生能源與核能的份額將是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要發(fā)展方向。

　　發(fā)展大規(guī)模非水能可再生能源是主要措施，2050年我國將有約15%(9億噸標(biāo)煤/年)的一次能源缺口，約30%(7億千瓦)的發(fā)電能力缺口依靠發(fā)展非水可再生能源填補。風(fēng)能、生物質(zhì)能與太陽能近年來得到了可喜的發(fā)展和日益增強的關(guān)注，但離2050年的大規(guī)模發(fā)展需求相距甚遠，其增長速率對能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響很大。大規(guī)模、穩(wěn)定、快速的發(fā)展必須采取有力措施，需要設(shè)立國家重大專項來促進其快速成長。

　　太陽能是最主要的可再生能源資源，其利用方式包括熱利用與太陽能建筑的規(guī)模推廣，制氫的多途徑探索研究，以及太陽能發(fā)電的研發(fā)、示范、產(chǎn)業(yè)化與大規(guī)模應(yīng)用。太陽能發(fā)電，包括光伏發(fā)電與熱發(fā)電，是重大專項的重點。要大力加強新型光伏電池及光伏電池材料的探索與研發(fā)，大幅度降低成本、提高效率，盡快實現(xiàn)大批量光伏硅材料國產(chǎn)化，開拓應(yīng)用，形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)。要探索新的太陽能利用模式，要及早部署荒漠地區(qū)集中式超大規(guī)模太陽能電站的分階段研發(fā)與示范，與荒漠地區(qū)生態(tài)治理及資源開發(fā)利用緊密結(jié)合。2020年建成十萬千瓦級示范電站，2030年建成百萬千瓦級示范電站，才能填補此后與時俱增的能源缺口。建立大型太陽能基地，還要解決大型太陽能電站有效融入電力系統(tǒng)、儲能與輸電有關(guān)的電力技術(shù)難題。

　　生物質(zhì)能源是重要的可再生能源，對現(xiàn)有資源及能源作物資源的潛力分析和估算，到2050年每年可達15億噸標(biāo)煤。充分高效用好傳統(tǒng)生物質(zhì)能，包括沼氣、發(fā)電、制造顆粒燃料和液體燃料等仍是近期主要任務(wù)。生物質(zhì)能大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵是提供大規(guī)模的生物質(zhì)資源，并要與解決“三農(nóng)”問題相結(jié)合。根據(jù)我國的情況，要在邊際土地建立穩(wěn)定的生物質(zhì)能的產(chǎn)業(yè)基地。大力進行能源植物遴選、改良，努力提高生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的效率和科技水平，為大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造條件。其中研發(fā)以纖維素為原料的新技術(shù)具有特殊的意義，為此必須加大科研投入。因地制宜，發(fā)展農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)能分散利用技術(shù)。

　　風(fēng)力發(fā)電已開始進入規(guī)模發(fā)展階段，可以期望2050年達到數(shù)億千瓦規(guī)模。為此，要抓緊解決大容量新型風(fēng)電機組研制與國產(chǎn)化，資源詳查，近海風(fēng)電場前期研究與有效進入電網(wǎng)的調(diào)度、儲存、調(diào)節(jié)與控制問題。

　　能源問題是關(guān)系我國經(jīng)濟建設(shè)、國家長治久安的重大問題，也是構(gòu)建社會主義和諧社會所必須解決的基礎(chǔ)問題，建立可持續(xù)能源體系是一個長期的過程，有關(guān)工作應(yīng)在科學(xué)擬定的、正確的發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下進行。我們提出的一些初步意見與建議，希望能為國家決策提供具有前瞻性和科學(xué)性的依據(jù)，為實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、保障我國21世紀(jì)上半葉能源供應(yīng)，并逐步過渡到可持續(xù)能源體系作出貢獻。