我国能源向低碳转型时不我待—访中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会副主任杜祥琬

“人生脚步坚实走，众友齐心同奋斗。艰难磨砺开新路，并非闲白少年头。少年头，后生可赞，再织锦绣。”这是中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会副主任杜祥琬在一次实验成功后，激动之余创作的一首诗。如今，80多岁的他仍然在为中国能源转型发展奔走呼吁。日前，本报记者就中国能源革命的来路、当下和方向，采访了杜祥琬。他认为，改革开放40年来，中国能源走过了一条从高速发展到逐步转型的道路，能源革命的核心是能源结构向低碳转型，可再生能源将成为未来的主导能源。

最靓丽的成就是非化石能源跨越式发展

改革开放40年来，我国能源事业取得跨越式发展，不仅成为世界能源生产第一大国，有力支撑了经济社会高速增长，而且清洁能源消费占比持续提高，正在形成有中国特色的能源产业发展模式。

从发展速度来看，1978～2017年间，我国一次能源消费量、能源生产量、发电装机容量及全社会用电量年均分别增长5.4%、4.6%、9.2%和8.6%。同期，我国国内生产总值由1978年的3679亿元快速增长到2017年的824828亿元，按不变价格计算，增长了34.5倍，年均增长9.5%。

从生产能力来看，1978年我国一次能源消费总量5.7亿吨标准煤，能源生产总量6.3亿吨标准煤，发电装机容量5712万千瓦，全社会用电量2498亿千瓦时。到2017年年底，我国一次能源消费总量达到44.9亿吨标准煤，能源生产总量达到35.9亿吨标准煤，发电装机容量达到177703万千瓦，全社会用电量达到63077亿千瓦时。

从能源结构来看，我国能源生产在结构上由原煤为主加速向多元化、清洁化转变，发展动力由传统能源加速向新能源转变。从比例来看，煤炭占能源消费总量比重呈现下降趋势，由1978年的70.7%下降到2017年的60.4%。天然气、一次电力及其他能源等清洁能源占比持续提高，其中，天然气由1978年的2.9%提高到2017年最高的5.4%，一次电力及其他能源占比由1978年最低的3.1%提高到2017年最高的17.4%。

从能源效率来看，我国单位GDP能耗整体呈下降态势，2017年比1978年累计降低77.2%，年均下降3.7%;比2012年累计降低20.9%，年均下降4.6%，5年累计节约和少用能源折合约10.3亿吨标准煤。

杜祥琬认为，40年间最为靓丽的成就是，我国非化石能源实现跨越式发展。

从装机容量来看，截至2017年年底，在全国电源装机中，水电装机3.4亿千瓦，占19.3%;核电装机3582万千瓦，占2.0%;风电装机1.63亿千瓦，占9.2%;太阳能发电装机1.29亿千瓦，占7.3%。其中，水电是可再生能源的主力，且仍具有一定的发展潜力。风电、光伏发展最快，已经建立了完整的产业体系。

从发展潜力来看，可再生能源发电的成本迅速降低，竞争力明显提升。从1980年到2013年，风电的成本降低了90%，预计到2020年可以达到与煤电相当。除海上风电和光热发电成本仍然偏高外，水电、陆地风电、光伏发电的成本均已进入化石燃料电站的成本区间。地热能及生物质能也有了显著发展。

“三匹马”助力 低碳能源模式渐成

我国经过改革开放40年的发展，已经成为世界第二大经济体。同时不能忽视的是，高速发展曾依托的高能耗高排放模式已经无法持续。如今，我国是世界第一大能源消耗和温室气体排放国，每年消耗煤炭约37亿吨，排放二氧化碳近100亿吨，占全球碳排放的27%左右。这都在提醒我们，我国能源向低碳转型时不我待。

杜祥琬介绍，目前我国年人均二氧化碳排放量达6吨多，逼近欧洲、日本水平，并在持续增长。我国一些发达地区年人均二氧化碳排放量大于10吨，超过一些发达国家发展史上的峰值。我国东部“碳排放的空间密度”是全球平均值的6倍。以汽车为例，我国目前每千人汽车拥有量虽不到美国的1/5，但东部地区的“汽车空间密度”已超过美国。我国的“油耗空间密度”是全球平均值的3倍，如果中、西部沿袭东部发展路径，我国能源结构将会更“高碳”。

杜祥琬表示，在我国一次能源结构中，低碳能源“三匹马”——可再生能源、核能、天然气(含非常规天然气)，将逐步增长从而高比例替代煤炭等化石能源。为此，应调整电力结构，提高非化石发电占比。这是我国未来能源发展的战略选择。

实际上，低碳模式更应关注能耗指标。从全球来看，目前存在两种模式：第一种是以美国为代表的高耗能支撑的经济调整发展模式;第二种是以欧洲和日本为代表的较低能耗支撑经济增长的发展模式，在经济发展到一定水平后，年人均能耗就保持在一个较稳定的水平上。

从能源资源禀赋上讲，我国根本没有粗放式高耗能发展的资本。杜祥琬强调，我国应该走符合国情的发展之路，打造能源发展的“中国模式”。我国作为发展中国家，占有后发优势，比如信息技术、新能源技术、节能技术、低碳发展路径等，理应做到比欧洲、日本更节能、更低碳。

高质量发展 清洁能源潜力巨大

清洁替代、电能替代是能源转型的大势所趋。历史经验表明，要成为主导能源，往往会经历漫长的过程，比如煤炭替代薪柴用了173年，石油替代煤炭用了106年。清洁的可再生能源如何从替代能源成为主导能源，能否实现高质量高比例发展，才是关键。

可喜的是，我国在这方面已经开展先行实践，如青海已经实现216小时100%由清洁能源供电。未来，我国如何才能建成清洁低碳、安全高效的现代化能源体系，实现能源系统从化石能源向可再生能源转型?杜祥琬认为，要实现我国可再生能源高质量、高比例发展，需要解决以下几个问题。

一是大电网要向智能化、高效化方向发展，进而逐渐实现可再生能源友好型，即提高有间歇性的风电、太阳能发电的并网率。具体来说，就是到2020年，将弃风、弃光、弃水的比例降至5%以下。此外，应在高速双向通信技术的基础上，利用先进的传感和测量技术、控制方法及决策支持系统，实现电网的智能化。

二要做好国内电网的区域互联，强化清洁能源开发消纳。其中，发展微能源网是一个重要的发展方向。杜祥琬说，微能源网是能源互联网最基本的子单位，是综合型的能源局域网。它以能源优化利用为导向，与能源互联网有机连接，是智能化区域能源生产、使用、存储、调度和控制的系统;它可以通过能源存储和优化配置，实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，实现风能、太阳能、天然气等各种分布式能源多能互补，按需与公共电网灵活互动。

三是因地制宜发展分布式能源。近年来，我国的分布式光伏、风电、天然气等都有很好的发展势头，尤其在中东部地区，比重逐年上升。分布式能源有利于实现能源效率最优化，需因地制宜发展。发展分布式能源需要相关政策的支持，如我国工商业屋顶分布式光伏的理论安装容量不小于300吉瓦，但由于缺乏相关标准，目前满足要求的屋顶不到30%，如果完善相关政策，未来发展潜力巨大。

四是沿海各省应大力发展海上风电、分布式光伏、核电及少量的水电、生物质能和地热，减少对外来煤电的依赖，提高能源自给能力。

此外，他认为，大力发展储能，改进电力系统调峰方式、用好低谷清洁电力等创新发展，也将在我国的能源变革中起到重大作用。先进企业在发展方向上需注重技术进步和运行维护服务。在制度建设上，可再生能源电力配额考核制度、绿色电力证书交易机制等政策，也将为可再生能源全额保证性收购、高质量发展创造良好的环境。