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未来能源技术和电力技术革命之路

未知 2019-07-18 10:53

  新一轮的能源革命包括生产革命(供给革命)、消费革命、技术革命、体制革命四个方面。能源的技术革命之路即是技术界对于能源革命的回应。

  在2014年8月18日召开的中央财经领导小组第七次会议上,习近平总书记指出:我国能源以煤炭为主,这是由我国国情决定的。我们要逐步改变能源结构,解决煤炭燃烧所带来的污染。他还针对能源革命提出了三个重要问题,即用什么办法解决煤炭清洁燃烧问题?怎样解决新能源尤其是可再生能源所需要的智能电网问题?怎样解决好核电技术装备的安全性问题?这便使我们对能源技术革命的研究更具针对性。

  中国计划在2030年左右尽早达到二氧化碳排放量的峰值,并计划在2030年将非化石能源占一次能源消费的比重提高到20%左右。这就要求我们坚持推进清洁能源和可再生能源的发展,也为能源技术革命提出了一定的紧迫性要求。

  能源技术革命是能源发展的动力。关于能源技术革命,虽然有过很多研究,但我们需要进一步明确能源技术的发展方向。对于能源革命而言,技术方向、技术路线非常重要。结合我国的国情和能源状况,我们需要研究我国能源技术在不同阶段的发展目标。未来15年,我国需要在能源技术方面取得重大突破,争取在2030年改变以煤炭为主的能源格局,以保持2030年之后能源供给以我为主的局面。而到了2050年,我国能源技术体系又该如何预测规划?这同样需要我们确定要在哪些能源技术方面取得突破。

  2014年,我国能源消费总量为42.6亿吨标准煤,较上年增长2.2%。面对这样的局面,我们需要进一步合理规划能源消费,积极推动能源技术革命,把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的经济增长点,并为我国的能源安全做出贡献。

  现阶段,我国能源的关注点主要集中在满足能源的需求、维持能源低价格、控制环境污染等三个方面。这也决定了我国未来能源的选择,要想满足能源需求、控制环境污染,需要选择清洁能源及可再生能源,而为了维持能源的低价格,则需要选择传统的化石能源。这些为下一步的能源技术革命提出了具体要求。

  我国能源技术革命的重点主要集中在可再生能源技术、化石能源(特别是煤炭)的清洁利用方面。具体而言,能源技术革命的关注点主要有以下八个方面:

  一是煤炭的清洁利用。作为我国的主要能源,煤炭污染物的排放一直备受诟病,因此我们需要在未来理清煤炭清洁技术的发展方向及其在能源技术中的地位;

  二是核能技术的发展,我们需要明确未来几十年内核能发展的技术路线;

  三是风能开发的发展,虽然我国对风能的利用取得了一定成效,但依然存在很多技术问题,而风能在我国未来能源中的地位也需要得到进一步确认;

  四是太阳能的利用,当前我国在太阳能技术方面的发展呈现出多样化的局面,需要我们明确未来发展的主流方向;

  五是储能技术的研究,我们需要投入较大精力,在这一领域寻求技术的新突破;

  六是页岩气的开发,我国虽然有丰富的页岩气资源,但技术储备存在不足,未来需要加强技术研究,将资源转化为能源;

  七是生物质能的开发,我国对生物质能的开发尚未形成规模,未来政府需要对其引起足够的重视,明确生物质能开发的技术路线;

  八是水能资源的开发,我国在大江大河的开发方面已经形成了一定规模,但在小水电开发方面还没有投入足够精力,未来需要进一步明确小水电开发的技术发展路线。

  2015年6月23日,彭博新能源财经发布了年度新能源展望报告,预测到2040年,中国电力市场将会呈现五大发展趋势:一是中国的电力需求增长在减慢,但同时峰值也将变得更高;二是2040年,中国接近三分之二的装机容量将来自可再生能源;三是2040年,中国超过三分之二的发电量将来自零碳排放资源;四是中国的煤炭发电量及电力行业的碳排放量将在2021年达到峰值;五是风电与光伏将在2025年与煤电上网价格持平。

  因此可以说,电力是能源技术革命的核心内容,未来的能源技术发展需要以电力为中心,以电网为主干。出于安全等因素的考虑,我国的电力发展仍然处在较为保守的状态,而在能源技术大变革的背景下,如何打破电力行业的保守局面便成为了我们在能源技术革命中面临的一个重要问题。

  2012年,中国电力占终端能源的消费比例为22.6%,领先于世界2011年的平均水平(17.7%)。可以说,中国基本坚持了以电力为中心的发展道路,但在真正的能源利用方面,中国仍然需要进一步利用电能替代来提高电力在终端能源的消费比例。例如,电动汽车的推广有利于电能替代的实现,而我们也需要继续进行调查研究,确定可以进行电能替代的能源类型,以更好地促进电力在终端能源消费比例的提升。

  2014年,我国的人均用电量为4028度,与美国、加拿大等发达国家仍具有较大差距,这反映出我国电气化程度较低的发展局面,但同样也意味着我国的电力行业仍然具有很大的发展空间。

  因此,作为能源技术革命的重要组成部分,电力行业仍然有很多创新任务需要完成。现有的特高压技术、柔性直流技术、态势感知技术、芯片化保护技术等技术的应用有力推动了电力行业的发展。而在未来,新兴能源获取方式、与能源互联网融合的智能电网、新的用电方式和储能技术都可能成为电力技术的发展方向。

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