欢迎您访问优发娱乐官网!
客服热线:400-8256-198 | 会员服务 | 广告服务 |

国际电力网

电力行业专业的门户网站
您当前的位置: 电力网 » 人物 » 人物动态 » 正文

国务院参事吴宗鑫:技术上实现高比重可再生能源电力体系没有问题 机制上还需做重大变革

国际电力网  来源:能见  日期:2017-12-16
  2017年12月16日,分布式储能技术装备产业化应用研讨会在南通举行。此次会议由中天科技和中关村储能产业技术联盟联合主办。同期还重磅发布了江苏省分布式储能技术产业化应用示范成果。
 
 
  国务院参事、清华大学核能与新能源研究院教授吴宗鑫出席会议,并发表题为《我国能源向绿色低碳转型》的主旨演讲。
 
  以下为发言实录:
 
  吴宗鑫:各位领导、各位嘉宾非常高兴能够参加这个会议,跟大家一起讨论一下关于中国未来能源的发展。因为我确实长期从事能源的研究,应该说是上世纪80年代,当时邓小平还关心能源发展,当时科技部组织200多个专家进行了能源的研讨。随着从那个时代开始,我一直也就关心能源发展。
 
  本来我主要的技术领域还是在核能,但是对于能源系统还是很关心。我想今天我着重地讲一下,我国能源要向绿色、低碳转型。我想讲三个问题,一个就是中国能源发展面临的挑战,第二是未来中国能源的发展,第三是讲一下可再生能源与储能技术。
 
  首先讲一下中国能源发展面临的挑战,现在2016年我国国家的人均GDP达到了8230美元,占到全球总GDP的比重15%,但是我们与发达国家还有距离。我们国家的能源消费量去年达到了43.6亿吨标煤,占到全国了22.9%,人均能耗3.2吨标煤。现在,我们中国面对的两个挑战,世界上对两个问题很关键,一个是能源安全,一个是全球气候变化。
 
  但是对我们国家一个特殊问题,就是以煤为主的结构造成了生态环境的影响,这是老百姓日常生活切实感受的问题,也是迫切我们国家需要改善能源环境的问题。
 
  美国石油依存度达到60%,提出要能源独立,现在已经降到50%以上,甚至天然气、石油要准备出口,我们这次跟美国的协议有一条,就是要进口美国的天然气。第二就是气候变化,我们现在是全球二氧化碳排放最大的国家,占到全球的27.8%,而且我们单位GDP的二氧化碳要高出全球的20%,我们正在处于一个工业化、城市化的发展过程中,所以能源还要进一步增加。
 
  说一下石油依存度,我们2010年消费量2.24亿吨,到了2016年增长到5.78亿吨,主要因为交通运输能耗大幅上升。但是我们国家受资源的限制,石油的生产量2010年1.63亿吨,到2016年也就达到2.0亿吨,进口依存度达到65%。天然气同样的问题,我们2010年是994亿,增长到2016的1957亿,但是我们的生产水平保持增加有限。2010年差不多1000亿,现在已经涨到1360亿,将来我们的天然气不可避免还要大幅度下降。
 
  世界能源署的估计,到2035年,我国的石油进口度依存度要达到80%,我们天然气要达到40%,另外一个问题就是气候变化。刚才说了,我们在2016年,我们《巴黎协定》签署,但是我们全球要实现2度目标的话。2080年以后,全球实现碳的零排放,我们以后正式提出去,2030年中国碳排放要达到峰值。
 
  未来,我们电力能源还会大幅增长,现在的人均GDP为8230美元,高收入国家是12600美元,我们预计到2050年人均就要达到3万美元。这样的话,从人员的消费量来看,现在我们是人均3.2亿美元,美国10吨,法国、德国、日本5吨多,未来人员差不多接近翻一番。同样的电力,我们现在4430万度电,美国13600万度电,德国、法国、英国差不多8000万度电,大体上我们还得增长一倍。
 
  我们对未来能源怎么估计?世界能源和未来的走势是这样了,德国已经很明确地提出去,在可再生能源要占到50%,欧盟也提出去了,可再生能源要到27%。美国总统奥巴马在2030年可再生能源要占到28%。这是德国的一个可再生能源的目标,美国可再生能源受美国能源部的委托,他设想了一下。他着重了研究一下,可再生能源占总发电量的80%,光伏电占6.7%,水电占11%,总的加起来差不多20%,主要是天然气、燃煤。
 
  中国未来就必须要向绿色低碳转型,我们能源不断地增加,我们必须要改变我们一次能源煤炭占了64%的比重。在这种情况下面,发改委的能源所做了两个发展前景,一个就是2050年高比重的可再生能源发展前景,还有就是重塑能源。大体说来,我们研究电力消费增加一倍。
 
  可再生能源要想发展的话,必须改变为煤为主的结构。在这个过程中,核能、天然气作为一个过渡,而且核能受了2010年福岛事故的影响。福岛事故以后,世界总的核电是在下降的趋势,这几年我们核电的发展也是比较困难的阶段。这是一个总的形势,大家可以看出来,我们必须要转型,而可再生能源将来一定是很好的。
 
  在这种情况下,可再生能源的发展有什么问题?第一是资源,资源是没有问题了,就是这里给出来的最大、最小值,这个线是需求值,所以我们最小值比我们需求值还要大。第二个问题,这几年我们随着可再生资源的发展,发电成本不断地下降,从这个曲线看,光伏发电美国已经降到1.2美元,差不多是8元左右,也就是一个千瓦时大概是8000人民币,而我们国家现在做的什么东西?大概3000—5000块钱。我们在这个方面,应该说成本下降很快,而我们国家在这方面也是有优势的。
 
  美国研究了一下,占80%的话能不能实现这样的系统?美国可再生资源实验室受能源部的委托研究一下,以目前商业市场上可提供的可再生资源发电技术,与更加灵活的电力系统相结合,能充分保证在2050年提供80%的美国发电总量,同时以每小时计满足美国每一个地区的电力供需的平衡。
 
  第二,需要提供电力系统的灵活以实现电力系统供应需求间的平衡,包括常规旋转备用发电机、储能、智能电网、需求侧响应、电网调度。
 
  第三,美国丰富和多种可再生资源可以满足可再生资源电力系统的需求。
 
  虽然总的结论就是要达到80%的发电可再生能源,技术上还是可行的。所以从这个看来,为了实现高比重的可再生能源,我们必须要从技术上以及从我们的体制上,机制上要做重大变革。第一,储能技术、包括抽水蓄能、压缩空气储能、电解制氢等等。第二是要跨区域的长距离输电和智能电网技术,第三是足够规模的储备发电容量,可参与电力系统的调度,包括核电以及煤电和天然气发电。
 
  德国为了2030年发电占总电量的50%,他提出的路线叫P2G。也就是说,通过风电、光伏发电,天然气再用我们现在的管道输送,所以主要使用天然气储能的主要载体,它可以提供输送、储能、分布的全部功能,而且这个规模是很大的,但是这样一个效率是比较低的,总的消费可能就比较低。
 
  我认为P2G存在两个挑战,第一个是二氧化碳捕集的经济性,二是不能直接满足终端电力消费的需求,所以还是遇到一些问题。
 
  日本的路线主要是走了电解水制氢的路线,可解决可再生资源的间歇性、随机性,主要从两个角度应用。一个是供燃料电池汽车充氢应用,第二个供家庭氢燃料电池系统使用。因为氢燃料电池对电动汽车还是有很大的制约性,100公里耗油比较大,所以它装50公斤包括燃料电池,包括氢,可以走600公里,加600公里氢,加载的时间5分钟。纯电动汽车加上电池,总共是360公斤,这样的话充电要3小时,所以从氢燃料电池、充电时间都有了很大的进步。
 
  世界上,日本的家庭氢的利用,它大概是这样的,它装一个氢燃料电池的发电量是700W,每个家庭消耗11度电,热是57GJ,只需要装一个700W的燃料电池,供电就可以满足。所以日本的方向是往氢方面发展,一个是燃料电池汽车,一个是家庭氢燃料电池。制氢的难点在哪?一个是体积热量低,我们要液态的天然气,我们要温度是150度,而它是250度。
 
  总的说来,我想说四点。第一,我国未来能源电力消费仍将大幅增长。第二,可再生能源发电将成为未来电力系统的主导。第三高比重可再生能源发电的情景下,为保持供电需求的平衡,需要在技术的发展和集成以及机制、体制上取得重要变革,储能是其中重要的技术基础。第四是世界各国正在对各种储能技术进行探索和示范,我们国家也是在很多各种的领域,包括今天讨论的分布式电源这方面在探索。我认为目前正在处于在这方面探索的位置,但是未来到底怎么解决可再生能源占了很高的比重,这样一个电力系统的问题,这个还要经过大量的探索以后,才可能更加明朗,谢谢大家。
优发娱乐官网微信公众号二维码
 
搜索更多能源资讯