杜祥琬院士：可再生能源將成照亮未來的綠色之光

“可再生能源從‘微不足道’，到如今的‘舉足輕重’，相信未來將‘擔(dān)當(dāng)大任’。”近日，在接受《中國(guó)能源報(bào)》記者專訪時(shí)，中國(guó)工程院院士、國(guó)家能源委員會(huì)專家咨詢委員會(huì)副主任杜祥琬精辟概括了我國(guó)可再生能源的角色定位。

我國(guó)可再生能源經(jīng)過20多年高速發(fā)展，積累了哪些典型案例？“十五五”時(shí)期，我國(guó)能源發(fā)力重點(diǎn)是什么？圍繞這些話題，杜祥琬與記者進(jìn)行了深入交流。

“能源結(jié)構(gòu)逐步、穩(wěn)步轉(zhuǎn)向 以可再生能源、非化石能源為主”

“本世紀(jì)初，中國(guó)工程院在分析我國(guó)可再生能源發(fā)展時(shí)指出，我國(guó)的風(fēng)能、太陽能等新能源，對(duì)我國(guó)一次能源的貢獻(xiàn)雖然‘微不足道’，但后來研究發(fā)現(xiàn)，可再生能源必將走向‘舉足輕重’，并將進(jìn)一步‘擔(dān)當(dāng)大任’。可再生能源本身的特性，決定了它們將成為照亮未來的綠色之光。”杜祥琬說。

目前，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主。杜祥琬稱，據(jù)測(cè)算，我國(guó)技術(shù)可開發(fā)煤炭量約為1710億噸。“如果使勁燒的話，煤炭40年就燒得差不多了。”

煤具備“重要性、有限性和不可再生性”這三個(gè)特性。重要性和不可再生性不言而喻，但有限性很多人都理解不夠。“煤在許多人眼中扮演的一直是‘兜底能源’的角色。”杜祥琬說，“誠(chéng)然，短期內(nèi)煤大概還能兜底，但長(zhǎng)期而言，具有不確定性。”

“無煤可用，何談兜底？”杜祥琬不禁發(fā)問，很多人對(duì)這一點(diǎn)還缺乏認(rèn)識(shí)，自以為煤炭永遠(yuǎn)可以兜底。因此，必須要對(duì)煤炭的有限性有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。

在杜祥琬看來，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型，需要把以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，逐步、穩(wěn)步轉(zhuǎn)向以可再生能源、非化石能源為主。這不僅是長(zhǎng)期能源安全之策，也是走向“碳中和”的必由之路。

為什么要積極發(fā)展太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源？“因?yàn)樗鼈兪菬o限的，太陽能可以說是有太陽就存在。”杜祥琬說。

“近20年來，我國(guó)可再生能源快速發(fā)展。”杜祥琬說，數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模全球最大、發(fā)展速度全球最快，持續(xù)保持新增裝機(jī)的主體地位，截至今年6月底，全國(guó)可再生能源裝機(jī)量達(dá)到21.59億千瓦，約占我國(guó)總裝機(jī)量的59.2%。

當(dāng)下，隨著風(fēng)電、光伏的迅猛發(fā)展，新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性，給電網(wǎng)消納帶來一定挑戰(zhàn)。如何把間歇性變成靈活性？“有很多辦法，比如跟儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合，與先進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)結(jié)合，新能源就會(huì)變得更加智慧。”杜祥琬說。

“蘭考實(shí)現(xiàn)了電從‘身邊來’，其他地方可借鑒”

針對(duì)能源轉(zhuǎn)型，杜祥琬將目光聚焦在農(nóng)村廣袤的土地上。他先做了一個(gè)小范圍的試驗(yàn)。

地處中原的河南，能源結(jié)構(gòu)以煤為主，可謂是“微縮版”的中國(guó)。“如果把河南省能源革命做好，走出一條路子來，全國(guó)都可以得到啟發(fā)。”自2016年起，杜祥琬時(shí)任組長(zhǎng)的“中國(guó)農(nóng)村能源革命與分布式低碳能源發(fā)展”課題組就在河南省蘭考縣研究農(nóng)村能源問題。

功夫不負(fù)有心人。通過幾年的努力，一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的大縣通過可再生能源發(fā)電，不僅實(shí)現(xiàn)了用電自給，甚至還能將多余的電力傳送上網(wǎng)來盈利。

“過去，蘭考的電力是靠外來，用的也都是煤電。”杜祥琬感慨道，現(xiàn)在，依靠自身的可再生能源發(fā)電，如太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電，蘭考每年的發(fā)電量已經(jīng)大于自身需求。

據(jù)蘭考縣發(fā)改委統(tǒng)計(jì)，通過因地制宜推進(jìn)風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等農(nóng)村可再生能源開發(fā)，蘭考全縣可再生能源發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)135萬千瓦。其中，風(fēng)電裝機(jī)為79.4萬千瓦，光伏裝機(jī)為51.7萬千瓦。此外，蘭考縣還建成投運(yùn)2.4萬千瓦的生物質(zhì)熱電、1.5萬千瓦垃圾發(fā)電、日產(chǎn)2.5萬方生物天然氣項(xiàng)目。

“其實(shí)，蘭考是個(gè)三類資源地區(qū)，風(fēng)力資源和太陽能資源都不是最富裕的。”杜祥琬補(bǔ)充道，但風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)起來了，屋頂光伏也發(fā)起電來了，全縣建一個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠就夠用了，而且還能把全部城市生活垃圾都處理了。“這就證明相關(guān)技術(shù)在人力的加持下是可行的。”

在杜祥琬看來，蘭考提出了能源“身邊來”的概念，首先要利用身邊的可再生能源，就地取材不夠，再談“遠(yuǎn)方來”。

事實(shí)證明，蘭考的模式值得其他地方參考。“技術(shù)現(xiàn)在已基本成熟，且成本也下降很快。很多東部地區(qū)如果可以像蘭考這樣依靠本地的可再生能源，能源自給率就能提高。”杜祥琬說。

“首先要改變觀念，也要借助核心技術(shù)去創(chuàng)新”

杜祥琬強(qiáng)調(diào)，“我們要充分認(rèn)識(shí)到，中國(guó)的未來要靠可再生能源，而不是靠煤、油、氣等化石能源。”

那么，今后到底如何借助可再生能源、儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)、負(fù)碳技術(shù)，以及人工智能等數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)？

杜祥琬認(rèn)為，科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵支撐，需持續(xù)推行降碳、脫碳、碳移除舉措，強(qiáng)化碳捕集利用與封存、零碳工業(yè)流程再造等關(guān)鍵技術(shù)的科研攻關(guān)，加速綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。同時(shí)，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)發(fā)展模式實(shí)現(xiàn)根本性變革。

在能源領(lǐng)域，主要有煤炭方面的煤炭綠色智能高效開發(fā)利用、煤粉預(yù)熱燃燒技術(shù)、循環(huán)流化床高溫后燃等技術(shù)；核能方面的可控核聚變、加速器驅(qū)動(dòng)次臨界潔凈核能系統(tǒng)、固有安全核電、釷基熔鹽堆等技術(shù)。在工業(yè)領(lǐng)域，主要有工業(yè)數(shù)字化、氫冶金、全廢鋼電爐流程、二氧化碳化工利用、氫能煅燒水泥熟料、關(guān)鍵金屬礦物質(zhì)開發(fā)循環(huán)利用等技術(shù)。在交通領(lǐng)域，主要有可持續(xù)航空燃料、新能源汽車與電網(wǎng)互動(dòng)、氫燃料電池電堆、船舶電動(dòng)化、氫燃料航空發(fā)動(dòng)機(jī)、生物乙醇等技術(shù)。

談及如何加強(qiáng)國(guó)際合作、提升我國(guó)在全球氣候治理和能源轉(zhuǎn)型中的貢獻(xiàn)度時(shí)，杜祥琬堅(jiān)定地認(rèn)為，氣候變化是全球共同面臨的挑戰(zhàn)，沒有哪個(gè)國(guó)家能夠置身事外、獨(dú)善其身。我國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化，強(qiáng)化適應(yīng)氣候變化行動(dòng)舉措，對(duì)保護(hù)地球家園作出至關(guān)重要的貢獻(xiàn)。“首先做好中國(guó)的事，比如可以從能源低碳化轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化氣候變化應(yīng)對(duì)舉措、創(chuàng)新國(guó)際合作項(xiàng)目等維度發(fā)力，共同推動(dòng)全球綠色低碳發(fā)展，攜手探索人類可持續(xù)發(fā)展新路徑。要正確面對(duì)低碳轉(zhuǎn)型面臨的困難和挑戰(zhàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)氣候治理國(guó)際合作與交流，積極參與國(guó)際會(huì)議、項(xiàng)目合作、學(xué)術(shù)研討、人才培訓(xùn)等活動(dòng)，講好中國(guó)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的生動(dòng)故事。”