1.能源革命是由工業(yè)文明邁向生態(tài)文明的基礎(chǔ)
煤炭和石油的發(fā)現(xiàn)與利用,使人類有了蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī),接著又有了電,從而大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,促進(jìn)了人類的文明進(jìn)步,使人類告別了農(nóng)耕文明,進(jìn)入了工業(yè)文明。
二百多年工業(yè)文明的實(shí)踐表明,化石能源使用帶來的環(huán)境問題和氣候問題日益嚴(yán)峻,人類遭遇了“黑色困惑”。中國(guó)經(jīng)歷了近三十多年的快速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),同時(shí)顯露了愈來愈尖銳的壓縮型、復(fù)合型的環(huán)境問題。由污染排放造成的環(huán)境污染問題和溫室氣體(GHG)排放造成的氣候變化問題,是兩個(gè)不同的概念,但在中國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)下,兩者基本上同根、同源。例如:北京的PM2.5成份中,2/3來自煤炭和石油的使用;而中國(guó)的GHG排放總量中,以化石能源為源的也占到3/4以上。
未來中國(guó)、乃至地球的可持續(xù)發(fā)展呼喚著人類由工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)變,而這個(gè)轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)是新的能源革命:告別黑色、高碳,轉(zhuǎn)向綠色、低碳。
2.對(duì)中國(guó)環(huán)境容量的宏觀分析
發(fā)展的可持續(xù)性是一個(gè)全球性的問題,對(duì)中國(guó)則是一個(gè)尤為尖銳的問題,這不僅是由于中國(guó)人均資源(水、耕地、礦產(chǎn)資源等)顯著低于全球平均水平,更是由于中國(guó)環(huán)境容量的有限性。
中國(guó)80%的人口居住在愛輝-騰沖線以東的國(guó)土上,東部的土地面積約為全球陸地總面積的不到1/30,我們?cè)谶@塊土地上每年消耗全球煤炭的40%,即在東部的單位國(guó)土面積上消耗的煤炭(可稱“耗煤空間密度”)是全球平均值的12倍。且我國(guó)煤炭消耗中,高達(dá)一半是直接燃燒(非發(fā)電)的,這是最污染的利用方式。數(shù)據(jù)還表明:這塊土地上的“耗油空間密度”已是全球平均值的3倍。而我國(guó)東部“碳排放的空間密度”已是全球平均值的6倍。我國(guó)目前每千人汽車擁有數(shù),不到美國(guó)的1/5,但中國(guó)東部的“汽車空間密度”已超過了美國(guó)!如果單獨(dú)計(jì)算京津冀地區(qū)的數(shù)據(jù),則更為嚴(yán)重。僅以“煤耗空間密度”為例,它又是我國(guó)東部地區(qū)平均值的2.5倍,是全球平均值的30倍之多!可見我國(guó)發(fā)展的高碳特征十分顯著。我國(guó)東部的霧霾成為世界之最,不是很容易理解的嗎?如果我們想呼吸質(zhì)量說得過去的空氣,能去跟美國(guó)攀比人均車數(shù)、人均能耗嗎?顯然不能,也不應(yīng)該!我國(guó)東部的人口密度是全球平均值的5倍,計(jì)及上述的能耗和能源狀況,我國(guó)東部的環(huán)境負(fù)荷已比世界平均值高出五倍以上!以上最簡(jiǎn)單的算術(shù),給出了最基本的國(guó)情,我們的環(huán)境容量顯著小于世界平均值。中國(guó)迫切需要改變粗放的發(fā)展方式,推動(dòng)能源革命;迫切需要轉(zhuǎn)向 “新型工業(yè)化道路”,開創(chuàng)一條新型的發(fā)展之路,才能擁有可持續(xù)發(fā)展的未來。
3.化石能源的高效、潔凈化利用有重要現(xiàn)實(shí)意義
化石能源不會(huì)很快枯竭,今后幾十年間,煤炭和石油在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比會(huì)逐步下降,但仍將是主導(dǎo)能源之一,因此,化石能源的高效、潔凈化利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在煤炭的勘采、洗選、加工、運(yùn)送和終端利用的各個(gè)環(huán)節(jié)中,有一系列的提高能效、減少污染的技術(shù),燃煤電廠的節(jié)煤減排尚有明顯潛力。終端能源中直燃的煤改電或氣、汽車的油改電也是有益的方向,有關(guān)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管都很重要。這方面的進(jìn)步使高碳能源可低碳利用,是重要的能源變革,但還不是治本的能源革命。
包括頁(yè)巖氣、煤層氣、天然氣水合物在內(nèi)的非常規(guī)天然氣是相對(duì)潔凈的化石能源,對(duì)緩解環(huán)境污染和應(yīng)對(duì)氣候變化會(huì)作出貢獻(xiàn),因此要努力提高天然氣(含非常規(guī)天然氣)在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比。但是,定量和具體的國(guó)情分析表明:天然氣的占比能從目前的百分之五提高到百分之十幾,仍需付出巨大的努力。
在今后的幾十年間,天然氣將成為一個(gè)低碳能源支柱和重要的過渡性替代能源。但僅靠天然氣不可能完成對(duì)煤炭的高比例替代,所以,在中國(guó)“頁(yè)巖氣革命”或“頁(yè)巖氣時(shí)代”的口號(hào)并不恰當(dāng)。
4.實(shí)現(xiàn)能源革命——能源結(jié)構(gòu)演變的“三階段”
能源結(jié)構(gòu)由目前的化石能源為主,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥硪苑腔茉礊橹?,是必然的發(fā)展方向,也是全球共同的發(fā)展趨勢(shì)。完成這個(gè)轉(zhuǎn)變約需百年的時(shí)間,中間將經(jīng)歷一個(gè)“多元結(jié)構(gòu)階段”,其間,煤炭、石油、天然氣、可再生能源、核能五足鼎立,前者漸消、后者漸長(zhǎng)。
化石能源估計(jì)還能使用百年以上,但是,它帶來的環(huán)境和氣候問題必須解決,它畢竟是不可再生的。所以,未來地球必將倚重非化石能源??稍偕茉磁c核能將共同為此作出貢獻(xiàn)。在我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)中,非化石能源2020年將占到15%,2030年應(yīng)能達(dá)到25~30%,2050年應(yīng)能超過40%。非化石能源的占比超過化石能源,可視為能源革命的一個(gè)標(biāo)志。
5.可再生能源是未來地球的支柱能源
在可再生能源中,比較成熟的水電尚有一定的發(fā)展?jié)摿?,然后趨于飽和?br />
在一次能源結(jié)構(gòu)中,貢獻(xiàn)可達(dá)近10%。
非水可再生能源,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿?。非水可再生能源在我?guó)和全球,資源足夠豐富,技術(shù)上沒有原理性的障礙,近年來發(fā)展較快。
歐盟最近決定,2030年使可再生能源在終端消費(fèi)中占比達(dá)到30%。當(dāng)前必須解決的問題是:1.依靠科技創(chuàng)新,降低成本,使其經(jīng)濟(jì)性具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;2.進(jìn)一步降低其全生命周期的環(huán)境影響,例如:設(shè)備制造階段的排放;3.間歇性的風(fēng)能和太陽(yáng)能如何提高并網(wǎng)率。為此,必須發(fā)展智能電網(wǎng)和大容量儲(chǔ)能技術(shù)(包括物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能方法);4.發(fā)展分布式用能技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)和不并網(wǎng)用電,峰電的直接利用(如用于海水淡化、制氫等)。
6.核能是未來地球的可持續(xù)發(fā)展能源
日本福島事故對(duì)中國(guó)和全球核電發(fā)展有一定影響,但各主要核電國(guó)家通過認(rèn)真分析,都確定了繼續(xù)發(fā)展核電的方針。究其原因,有以下三點(diǎn):1.對(duì)核事故進(jìn)行科學(xué)的分析、總結(jié)、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),核電安全的技術(shù)水平和管理水平將進(jìn)一步提高,棄核并不理智;2.核電作為潔凈、低碳、高能量密度能源,其優(yōu)點(diǎn)未被動(dòng)搖;3.以非化石能源高比例替代煤炭的客觀需求,需要輸出穩(wěn)定的核電與間歇式的可再生能源相結(jié)合。
中國(guó)的核電目前只占到發(fā)電量的2%,“安全、穩(wěn)步、規(guī)模發(fā)展核電”是中國(guó)的理性選擇。從目前的核裂變電站到未來的核聚變電站,是一個(gè)必然的發(fā)展方向和歷史過程,在未來的綠色地球上,核能將成為一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的能源支柱。
7.中國(guó)需要樹立新的能源安全觀并轉(zhuǎn)變能源供需模式
為了可持續(xù)發(fā)展的未來,中國(guó)需要樹立新的能源安全觀。除傳統(tǒng)的“能源供應(yīng)安全”觀念外,必需注入“能源環(huán)境安全”的觀念,以及“占據(jù)未來能源科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)”的安全觀念。
對(duì)“能源供應(yīng)安全”的傳統(tǒng)觀念,也必須有新的思考和調(diào)整,即不能只一味要求供應(yīng)側(cè)滿足一切需求,而應(yīng)由供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)相向而行,達(dá)到供需平衡。
改變“以粗放的供給滿足增長(zhǎng)過快的需求(后者包含有不合理需求?。?rdquo;,轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以科學(xué)的供給滿足合理的需求”的供需模式。2012年中國(guó)的GDP占全球的11.6%,卻消耗了21.9%的能源,即單位GDP的能耗是全球平均水平的一倍。大量的過剩產(chǎn)能、空置建筑物和短壽命建筑是浪費(fèi)資源和不合理需求的典型??梢姡种撇缓侠硇枨?、減少浪費(fèi)、大力節(jié) 能、提高能效,是中國(guó)能源可持續(xù)、環(huán)境可持續(xù)、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)不可或缺的戰(zhàn)略,也是能源革命的內(nèi)涵。
8.應(yīng)對(duì)全球變化的出路只能是合作共贏應(yīng)對(duì)
全球的環(huán)境問題和氣候變化,需要各國(guó)共同努力。世界各國(guó)盡管千差萬(wàn)別,矛盾重重,卻共生在一個(gè)地球上,有著現(xiàn)實(shí)的和潛在的共同利益。能源革命旨在建立全球綠色、低碳的能源新體系,這是未來地球可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),在這一領(lǐng)域世界各國(guó)面臨著大同小異的科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題,國(guó)際合作空間廣闊。解決全球變化的問題,呼喚人類的良知和智慧,大家都輸,意味著災(zāi)難;一部分人輸,另一部分人贏,意味著沖突和混亂。顯然,理智的、最終的出路只能是通過合作,實(shí)現(xiàn)共贏。