優(yōu)化能源結(jié)構(gòu) 構(gòu)建新型能源體系——訪中國工程院院士杜祥琬

　　“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略提出10年來，您認(rèn)為我國能源領(lǐng)域發(fā)生的最突出變化是什么?

　　杜祥琬：10年來，我國能源轉(zhuǎn)型是深刻的、全方位的，我印象最深的是能源結(jié)構(gòu)的變化，是可再生能源的迅速發(fā)展。從2023年的數(shù)據(jù)來看，我國可再生能源發(fā)電裝機達(dá)到15億千瓦，占全國發(fā)電總裝機的51.9%，可再生能源的發(fā)電量已接近3萬億千瓦時，接近全社會用電量的三分之一;水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模均為世界第一，在全球可再生能源發(fā)電新增裝機中我國的占比超過了50%。

　　優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)才能確保能源安全、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。對于能源結(jié)構(gòu)如何優(yōu)化，多年來我們一直說，節(jié)能與提效要“雙輪驅(qū)動”、供給與消費要“兩端發(fā)力”。這一次，我想更多地強調(diào)，要大力調(diào)整中東部地區(qū)的能源供給結(jié)構(gòu)，逐步提高中東部能源自給率。

　　記者：對于能源體系“安全可靠、經(jīng)濟可行、綠色低碳”，您倡導(dǎo)要形成一個“可能三角”。在“可能三角”中，當(dāng)前需要著重討論的是什么?

　　杜祥琬：安全可靠是對能源系統(tǒng)的基本要求，經(jīng)濟可行的能源系統(tǒng)才會被社會接受，綠色低碳是能源轉(zhuǎn)型的大方向，三者缺一不可。新型能源體系必須逐步滿足這三個目標(biāo)，使之成為“可能三角”，才是高質(zhì)量的能源系統(tǒng)。

　　當(dāng)前，新能源發(fā)電占比大幅增加，能源系統(tǒng)的綠色低碳特征比較清晰，需要著重討論的是如何做到安全可靠、經(jīng)濟可行。

　　在安全可靠方面，要做到即使在極端天氣等情況下，電力供應(yīng)也不會出現(xiàn)較大功率缺額的風(fēng)險。新型電力系統(tǒng)的電源發(fā)展需多能互補，在實現(xiàn)高效、清潔化發(fā)電的同時，有序安排煤電機組靈活性改造，讓其參與深度調(diào)峰。要進(jìn)一步挖掘我國水電在裝機和出力上的潛力，發(fā)揮核電穩(wěn)定基荷的作用。在安全前提下，我認(rèn)為核電裝機完全可能在2030年前達(dá)到1億千瓦以上。在電網(wǎng)側(cè)，要建設(shè)智能電網(wǎng)，促進(jìn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的智能化，使電網(wǎng)可觀、可測、可控。儲能在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)都有應(yīng)用市場，發(fā)展商用化的儲能、儲熱技術(shù)是能源系統(tǒng)具備柔性、包容性和平衡功能的關(guān)鍵。

　　在經(jīng)濟可行方面，則要兼顧社會用能階段性的承受能力和長期的經(jīng)濟性。隨著新能源發(fā)電占比提高，系統(tǒng)平衡成本、安全保障成本將成為電力系統(tǒng)的成本增量。一方面，要廣泛利用各領(lǐng)域的靈活性資源，低成本解決電力系統(tǒng)的平衡難題。另一方面，隨著分布式電源的發(fā)展，可將大電網(wǎng)的運行模式轉(zhuǎn)化為大電網(wǎng)和一系列微網(wǎng)結(jié)合的模式，利用高精度的預(yù)測技術(shù)實現(xiàn)局部的自平衡，減輕大系統(tǒng)的平衡壓力，降低增量成本投入。

　　記者：保障國家能源安全是能源行業(yè)的首要政治任務(wù)，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有了“先立后破”“煤炭壓艙石”等深刻認(rèn)識，您對此有哪些思考?

　　杜祥琬：相對石油和天然氣，我國煤炭儲量較為豐富，在一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭是主要貢獻(xiàn)者。但我認(rèn)為，大家對“富煤”要有一個清醒的認(rèn)識——我國只是“相對富煤”。我們切不可有高枕無憂之心，一定要認(rèn)識到煤炭的三個屬性：重要性、不可再生性和有限性。

　　放眼全球，我國人均煤炭儲量僅為世界平均值的67%。我國目前探明可直接利用的煤炭儲量為1710億噸，現(xiàn)在每年大約能開發(fā)40億噸，煤炭的儲采比約為40年。十幾年前發(fā)1千瓦時電大約需要消耗400克標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)在發(fā)1千瓦時電，全國的燃煤發(fā)電廠平均只需標(biāo)準(zhǔn)煤300克，高能效的煤電廠只需248克。即便技術(shù)如此進(jìn)步，2060年后煤炭也沒有太大后勁，即便不講碳中和，煤炭也不可能永遠(yuǎn)發(fā)揮“壓艙石”的作用。這是我與煤炭行業(yè)的專家院士交流后得出的結(jié)論。

　　記者：所以您認(rèn)為，可再生能源才是我國豐厚的資源稟賦?

　　杜祥琬：是的，我國已經(jīng)開發(fā)的可再生能源資源不到技術(shù)可開發(fā)資源量的十分之一，其潛力不可限量。此外，可再生能源資源是我國自己可以掌控的，不受國際地緣政治變化的影響，且分布式發(fā)展有利于分散地域風(fēng)險，有利于保障能源體系的獨立性和安全性。

　　盡管可再生能源尤其是新能源在技術(shù)上還要解決波動性等問題，但從大趨勢來看，發(fā)展可再生能源才能同步解決能源轉(zhuǎn)型和能源安全問題。未來我國用電需求仍將快速增長，電力行業(yè)保供面臨巨大壓力。國網(wǎng)能源研究院有限公司預(yù)測，到2030年，我國用電總量將由2021年的8.3萬億千瓦時增長到11.8萬億千瓦時，增幅為42%。電力需要供需平衡，電網(wǎng)需要更加智能，風(fēng)電、光伏發(fā)電和各種儲能等靈活性資源需要更密切地配合。

　　記者：隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷推進(jìn)，業(yè)內(nèi)越來越強烈地感到，開展科技戰(zhàn)略咨詢非常重要。您對開展重大科技戰(zhàn)略咨詢研究有很深體悟。您認(rèn)為，這方面最需要注意什么?

　　杜祥琬：我的感受是，進(jìn)行科技戰(zhàn)略研究既要立足國情，又要超脫于行業(yè)。煤、電、油、氣、新能源……每個能源領(lǐng)域的專家都有很高的水平和豐富的工作成果，但如果只從自己所在領(lǐng)域的角度來分析怎么做，就不一定完全客觀了。

　　所以，一定要立足于全局，以系統(tǒng)的方法、整體的視角去進(jìn)行多元能源之間的科技戰(zhàn)略研究。太陽能、風(fēng)能有一定的間歇性、波動性。在新能源發(fā)電占比越來越高的情況下，保證輸出的電力穩(wěn)定、安全，需要把新能源技術(shù)和儲能技術(shù)結(jié)合起來，通過靈活發(fā)電和用電，將不穩(wěn)定性變成人可以操控的靈活性，使綠色低碳能源同時成為智慧能源。除此之外，還需要建立科技創(chuàng)新聯(lián)合體，建立健全低碳技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，開展產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)。(程洪瑾 馮睿哲)