未來中國低碳能源發展的戰略重點
http://www.debgrams.com 2011-08-18 09:36 來源：中國能源經濟研究院戰略研究中心主任陳柳欽
中國的能源消費總量在不斷擴大，環境污染問題日益嚴重，要研究提高能源利用效率，各國都在做積極的努力。我們要跳出能源看能源，要立足國內、面向世界。發展低碳能源，是中國緩解能源與資源供需矛盾、遏制環境污染的重要途徑，是全面落實科學發展觀，加快推進新型工業化的必然選擇，是建設資源節約型和環境友好型社會的重要舉措，是促進經濟又好又快發展，實現富民強國，構建和諧社會的迫切需要。
一、大力發展分布式能源
所謂“分布式能源系統”（Distributed Energy System，簡稱 DES）是一種新型的能源綜合利用系統。它以清潔燃料作為能源（包括可再生能源），以分布在用戶端的發展熱電冷聯產為主，其他中央能源供應系統為輔，實現以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應系統提供支持和補充。由于分布式能源系統建在用戶側，可以離網運行或并入電網，避免了電力系統遠距離輸電的線路損失和極端環境導致的影響。此外，分布式能源系統還具有能源多樣化特點，無論是以天然氣、煤層氣或沼氣為燃料的燃氣輪機、內燃機、微型汽輪機發電、太陽能光伏發電，還是以天然氣、氫氣為燃料的燃料電池發電、生物質能發電、小型風力發電等都可以在分布式能源系統中推廣利用，并實現多系統優化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術結合，實現多能源容錯，將每一系統的冗余限制在最低狀態，使利用效率發揮到最大狀態，從而達到節約資金的最終目標。
分布式能源在中國已經由理論探討進入工程開發階段。目前中國北京、上海、廣州等地已有一批以油、氣為燃料的分布式熱電冷工程項目投入運行，取得了明顯的經濟、環保和社會效益。目前，中國分布式能源系統還處于起步階段，尚未形成經濟化的產業規模，但市場潛力大，發展非常快。從國家的支持力度上可以看出這一產業的前景。2010年4月，國家能源局下發了《國家能源局關于對〈發展天然氣分布式能源指導意見〉征求意見函》，明確提出：到2011年擬建設1000個天然氣分布式能源項目；到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分布式能源系統，裝機容量達到5000萬千瓦，并擬建設10個具有各類典型特征的分布式能源示范區域。以熱電冷聯產為特色的分布式能源系統(DES)是實現低碳發展的重要途徑之一，是中國繼續和完成工業化、城市化的能源供應保障，也是促進天然氣產業鏈上、中、下游均衡、快速、健康發展，推動中國加速一次能源結構轉型的動力。未來隨著國家一系列扶持政策的出臺及相關問題的逐步解決，我國分布式能源的發展將會漸入佳境。
二、重點加強建筑、交通兩大消耗領域低碳能源利用
1.推廣低碳建筑。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢。低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。具體來說，低碳建筑首先在它的建造過程中低碳的概念，包括建筑材料的低碳，包括施工的低碳；到建筑物的使用過程中應該注重低碳，盡量的減少消耗能源的概念。目前中國的低碳建筑還處在起步階段，但是未來五年將是它飛速發展的黃金階段，低碳建筑將會越來越頻繁的出現在我們的視野中，被社會所關注、倡導、鼓勵。從未來看，低碳建筑的發展重點主要有三個：一是新建建筑節能；二是現有建筑節能改造；三是北方地區城鎮供熱計量改革。
2.打造低碳交通。交通運輸，作為經濟社會發展的重要載體和工具，是溫室氣體的重要排放源。機動車碳排放已占到全社會碳排放的相當比重。在當前機動車快速增長的前提下，低碳交通運輸是實現節能減排、發展低碳經濟的重要組成部分。低碳交通運輸是一種以高能效、低能耗、低污染、低排放為特征的交通運輸發展方式，其核心在于提高交通運輸的能源效率，改善交通運輸的用能結構，優化交通運輸的發展方式。目的在于使交通基礎設施和公共運輸系統最終減少以傳統化石能源為代表的高碳能源的高強度消耗。作為轉變經濟發展方式的重要舉措，低碳交通運輸是達到交通領域人與自然的一種和諧，在中國，它必將得到更大的發展。實現低碳交通運輸的途徑：一是，力求“減碳”；二是，節能減排；三是，“低碳化”理念體系化；四是，綜合性減碳；五是，低碳系統化。
三、盡最大可能促進生物質能源的有效利用
生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。從整個生命周期來說，生物質能對全球碳貢獻基本上為“零”，生物質能利用對碳貢獻來自于所有收集、運輸和預處理過程中化石燃料利用造成的CO2排放，生物質能總體利用過程中相對于化石燃料CO2的減排是顯著的，采用高效合理的利用方式（如纖維素乙醇），CO2減排率能夠達到90%左右。生物質能替代化石能還能夠減少SO2等污染物質排放。此外，生物質能的利用對生物多樣性、水土流失、土壤肥力變化和水污染等生態環境問題都有重要影響，將對環境的改善做出巨大貢獻。生物質能屬于環境友好的清潔能源，是物質與能量的循環利用，是清潔的低碳能源。作為一種可再生資源，生物質能源的可貯藏性及連續轉化能源的特性，決定了生物質能源將會成為非常有前景的替代能源 。
生物質能是世界第四大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣，在整個能源系統中占有重要地位，是替代化石能源的主力軍之一。中國生物質能儲量非常豐富，單就農林廢棄物、能源林業和其他能源作物的儲量就相當于每年9億噸標準煤。可替代石油的生物質原料，如薯類、甜高粱、甘蔗、木本油料、秸稈和各種植物纖維素原料的儲量可相當于年產2．7億噸石油。目前，中國有機廢棄物可轉換為能源的潛力約5億噸標準煤，預計將來潛力可達7億—10億噸標準煤，約為當時能耗的15%—20%。可見，中國生物質資源發展潛力巨大。無論出于經濟因素，還是從能源安全、擺脫石油依賴、尋求石油替代品等角度來講，發展生物質能已經成為中國不可避免的選擇，生產和推廣使用生物質能源是一項長期能源戰略。
四、全方位推進太陽能、風能、水能和核能的安全利用
1.優先發展太陽能。太陽能是人類擁有的最豐富的可再生能源，是未來最清潔、安全和可靠的能源。
中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年1.7萬億噸標準煤。過去10年來，中國在太陽能產業發展上取得令世人矚目的成就。在太陽能熱利用方面，中國已成為全球最大的熱水器生產和消費國。近幾年來，中國光伏產業經歷了爆發式增長，已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統集成、光伏應用產品和專用設備制造的較完整產業鏈。由于中國光伏產業發展歷史短、基礎研究工作薄弱，目前中國光伏技術總體水平仍然不高，太陽能電池及組件的效率和質量水平仍然普遍低于世界先進水平，在新型高效的太陽能電池和高純硅生產技術的研究開發方面也落后于歐美日發達國家，許多裝備主要依賴國外引進。因此，目前中國太陽能光伏產業仍主要依靠市場驅動而非技術驅動，缺乏強大的內在競爭力。特別是目前國內大多數高純多晶硅企業仍面臨物料閉路循環和廢液廢氣污染物回收處理等方面的技術瓶頸，存在四氯化硅副產品的環境污染風險，成為中國高純硅行業發展的重大制約因素。“十二五”期間將是中國新能源產業從起步階段步入大規模發展的關鍵轉折時期。在全球發展低碳經濟、提倡節能減排的背景下，光電等可再生能源產業將成為“十二五”期間轉變發展方式的重要力量。未來10年，亞洲將成為世界最大的光伏市場，而中國作為亞洲最大市場，很可能是世界光伏產品最大的消費國。
2.大力發展風能。在自然界中，風是一種可再生、無污染而儲存巨大的能源。隨著國際上風電技術和裝備水平的快速發展，風力發電已經成為目前技術最為成熟、最具規模化開發條件和商業化發展前景的新能源技術。從目前的技術成熟度和經濟可行性來看，風能最具競爭力。從中期來看，全球風能產業的前景相當樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產業未來幾年的迅速發展提供巨大動力。風能，作為一種無污染、可再生且運行成本低廉的新能源，有著巨大的發展潛力和廣闊的市場前景。
中國風能儲量很大、分布面廣，甚至比水能還要豐富。據《中國風能資源評價報告》測算，中國可開發的陸地風能資源大約為2.5億千瓦，可利用的海洋風能資源大約為7.5億千瓦，共計約10億千瓦，遠遠超過可利用水能資源的3.78億千瓦。在中國，全國約20%左右的國土面積具有比較豐富的風能資源，主要分布在東南沿海及其島嶼，西北、華北和東北“三北”地區，特別是新疆和內蒙古，風能資源極為豐富。在2009年，中國在能源市場上穩固了其作為一個高增長市場的地位，風能發電能力增加了一倍達到13.7 GW。相比2008年，這一數目增長了113%，使得全國的發電能力達到26GW，中國由此成為世界上最大的風力發電市場。根據國家發改委《可再生能源中長期發展規劃》中提出的目標，中國的風電裝機到2010年400萬千瓦，2015年1000萬千瓦，2020年2000萬千瓦，屆時風電裝機占全國電力裝機的2％。為了實現這一目標，至少需要兆瓦級風力發電機4000—20000臺，可見市場需求巨大。《全球風能展望2010》報告也稱中國風能市場潛力巨大，并預測，中國國內的風電裝機容量在2020年將達到現在的十倍。
3.積極發展水能。中國的水能資源是全世界第一。根據2003年水能資源復查成果，中國水能資源貯藏量6.76億千瓦，技術可開發裝機容量為5.42億千瓦，經濟可開發裝機容量約為4億千瓦。按經濟可開發年發電量重復使用100年計算，水能資源約占中國能源剩余可采總儲量的40%，在中國常規能源資源中僅次于煤炭位居第二。截至目前，中國水電總裝機容量已突破2 億千瓦，穩居世界第一。中國水電事業的快速發展為國民經濟和社會發展做出了重要的貢獻。但相比而言，發達國家已基本完成了水電開發，美國已開發82%，日本開發約84%，瑞士開發約87%，而我國的水能開發利用率只占技術可開發量的35%，與西方發達國家仍有較大的差距，還有很大的發展空間。
為實現2020 年一次能源消費非化石能源的比重提高到15%這一莊嚴承諾，近兩年核電、風電和太陽能等清潔能源和可再生能源發展迅速，取得了令人矚目的成績，但是受到資源和現階段科技發展水平的制約，它們不可能成為非化石能源的主力軍。水電是目前可再生和非化石能源中資源最明確、技術最成熟、最清潔和最經濟的，也是全球公認的清潔能源。隨著中國在降低二氧化碳排放方面的壓力和責任越來越大，水電對中國實現低碳經濟的作用和效果將愈加顯現。所以，從這樣的一個角度出發，水電的發展應該是中國電力發展和非化石能源發展的一個剛性要求，是中國實現低碳經濟的重要保障。加快水電開發，也是國家優化能源結構、實現可持續發展的重大戰略，是提高中國水能資源利用效率的迫切需要，更是中國社會經濟發展的大勢所趨。
4.穩步發展核能。隨著國家振興裝備制造業產業規劃的出臺以及國家由過去的“適度發展核電”時期轉而進入“加快推進核電發展”時期，中國核電發展勢頭強勁，發展力度和速度遠遠超出原先的預期。盡管如此，到2011年1月，全球在運行的核反應堆有441座，而中國現運行核電裝置只有13臺，裝機容量約1082萬千瓦，只提供了全國電力中的2%—在所有擁有核電國家中這個比例是最低的。
日本2011年3月發生大地震和海嘯，導致該國的福島核電站發生嚴重泄漏事故。在此背景下，核能發展的前景成為牽動全世界神經的重要問題。日本核危機喚起全球范圍內對核安全的關注。在中國，2011年3月16日，國務院總理溫家寶主持召開常務會議，要求全面審查在建核電站，不符合安全標準的立即停止建設。同時，要求調整完善2007年10月出臺的《核電發展中長期規劃》；在核安全規劃批準前，暫停審批核電項目，包括開展前期工作。中國在國際核工業發展中舉足輕重的位置使得這個決定更加具有國際意義，并且多花些時間仔細檢查本國的核能管道，找出隱患，這都是非常值得的。但筆者認為，國家在發展核能大的方針政策上不會進行根本性調整。也就是說，今后中國仍然會將優先發展核能作為國家能源政策的重點目標之一。安全高效地發展核電，是實現未來低碳能源發展目標的重要途徑之一。
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