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石定寰:能源革命是庞大系统工程

——专访国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰
发布时间:2014-11-06
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  石定寰原科技部党组成员、秘书长,曾任国家中长期科学和技术发展规划领导小组办公室成员、战略研究组组长。现任国家能源专家咨询委员会委员、中国产学研合作促进会常务副会长、中国生产力促进中心理事长、中国科技咨询协会理事长等职。长期负责国家工业及高新技术领域科技计划与重大项目的组织实施、国家火炬计划及国家高新区的策划与实施。
  
  记者:您怎样看待雾霾天气的形成,跟化石能源的燃烧有多大关系?
  
  石定寰:雾霾天气的形成说明一个地区的环境承载能力超过了自然环境允许的范围。改革开放以后,我们的经济开始高速发展,但发展的同时忽视了环境承载力。1980年我们消耗了6亿吨标准煤,人均还不到1吨,现在已经接近40亿吨了,而且主要集中在长三角、珠三角等东部地区。我们在污染物的治理上又没有下很大功夫,标准一直是比较低的。比如现在我们对煤炭中汞的排放依然没有做出要求,而美国已经根据汞的排放,对超过标准的电厂进行关闭了,我们现在也缺少这种技术准备。中国有句俗话叫“有买棺材的钱没有治病的钱”,往往项目建设时只看到初始投资便宜,并不考虑全生命周期中的成本,实际上后期治理的代价更大,这就是一种短见短视。
  
  “要改变能源分头管理的现状”
  
  记者:您怎样理解能源革命?
  
  石定寰:大家都知道变革和革命的涵义是有很大的不同,全国这么多产业领域,为什么单单提到能源领域的革命?很显然是有用意的。6月份中央财经领导小组会议进一步诠释了能源革命,总书记讲了四个革命一个合作,通过这种方式解决中国的能源问题。因为能源问题关系到经济、社会、生态文明等方方面面,能源是一个核心问题。
  
  但能源问题绝不是一朝一夕就能解决的,它是一个庞大的系统工程。实际上,我们国家早在上世纪80年代组织能源政策研究时就是作为一个大系统来考虑的。
  
  我当时参与了,也组织了电力、石油等各方面的专家,当时研究的范围就已经很广泛了,包括城市能源问题、农村能源问题、能源法律问题、能源经济政策问题、节能能效问题、新能源发展问题、能源规划的理论方法等很多方面。后来我们编写了中国第一部能源政策的大纲,1981年又向中央提交了中国能源问题的十三条建议,当时小平同志看到后,认为这个建议很有见地,并明确指出能源是经济的基础。
  
  比如当时提出了新能源的十六字方针:“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益”。现在看仍然是不落后的,每一个地方的自然条件和资源禀赋不一样,所以一定要因地制宜。而单一的能源不可能解决能源问题,所以今天能源革命必须是多元化的结构,而且不能仅仅是简单的拼凑,应当有机的整合。综合利用,比如生物质能既可以产生能源,也可以产生农业的有机肥,太阳能发电既可以发电也可以供热,这都需要综合利用。
  
  特别是现在我们需要将信息化、跨界融合等手段注入到能源领域中。因为我们现在的能源是分散的,像德国就有几百万个光伏电站,如果没有信息化的手段是绝对不行的。另外,能源革命是一个普遍命题,我认为应当让社会各界都参与到讨论中,以此转变我们现在的一些观念。
  
  记者:您有什么想法和建议?
  
  石定寰:对于中国而言,不可能有一个药方把所有的问题都解决了。所以从结构上来讲必须是一个多元化的结构,按照区域特点进行合理的优化布局。从生产方式上来讲,过去我们总是提倡规模化,越大越好,但物极必反。现在我们大和小要同时进行,大的能源基地要有,分布式也要有。特别是现在我们的园区经济已经成为一种非常重要的形态,大的经济园区已经有上百平方公里了,未来可以围绕园区经济、围绕城镇化建设新的能源系统。
  
  另外,我觉得能源管理机构本身的职能要加强,尤其应该加入宏观管理职能,而不是项目审批职能,同时加强对市场的监管,也包括很多新方法、新经验的试点推广。说到这里,我认为能源法治的改革已经迫在眉睫。
  
  还有一个问题是我们现在能源管理是分头的,比如能源开发和节能应该是一个整体,但我们开发方面是能源局在抓,工业节能又是工信部在负责,交通节能则在交通部,管理是非常分散的,这就需要统筹协调。
  
  “加大创新破解电源难题”
  
  记者:现在西南水电基地存在弃水问题,您怎么看?
  
  石定寰:弃水问题的本质应当说是一个优化调度问题,现在我们的电网与电源没有配合起来。最近中电投黄河公司正在研究水光互补的优化调度,可以探讨一下。比如云南也有比较好的太阳能资源,将来是不是可以与水资源互补起来。可以在云南干旱的时候,用太阳能水泵把河谷里的水提上来,这个高度可以达到800米。也可以利用弃水做一些抽水蓄能电站,这里面还需要一些技术创新,可以通过试点来破解这个难题。
  
  记者:您认为风电弃风问题的结症在哪里?应当如何解决?
  
  石定寰:我认为有几个问题。一个是规划的问题。我们缺少总体规划,目前电源建设很快,但电网建设相对滞后。第二个是如何让风电就地消化,这方面做得不够好。科技部曾经支持过一个关于大规模非并网风电场研究的973课题,研究后的结论就是需要跟高耗能工业紧密结合。清华大学、东北大学等单位通过测试某电解铝厂,可以实现80%用能来自于风电,这样就大大减轻了电网的压力,而且可以保持电解铝产业的平衡发展。还有一个方向是海水淡化。
  
  现在江苏盐城已经有上万吨的海水淡化基地了,都是用的风电。而且产生的浓盐水可以进行盐化工、海水也可以制氢,这就类似于循环经济了。另外还可以进行压缩空气储能,我们正在跟美国进行合作,研究一个风水系统,利用风力将空气压缩到一个大型储物罐里,然后再用来发电。
  
  其实有很多方法可以解决弃风问题,但是需要我们去创新、去突破。我前一段时间去江苏江阴市周庄镇山泉村,现在他们这个村子已经有一千多户居民在屋顶装了光伏发电,农民们可以卖电,又增加了收入,从农产品提供者变成了工业产品提供者,所以这一点很值得关注。
  
  记者:说到农民,就不得不提生物质能的利用,对此您怎样看待?
  
  石定寰:生物质的开发利用也有很多方式,最早起源于农村的沼气,现在比如北京的德清源,给市民提供鸡蛋同时产生了大量沼气,然后利用沼气发电,而且还可以给周围一万多户居民提供天然气,所以也是一个综合利用。将来的生物质可以通过气化后直接并入城市的天然气管道。
  
  像瑞典等一些国家已经确定2030年所使用的化石原料全部立足于生物燃料上。
  
  我们的生物质资源很丰富,但没有好好利用起来。比如生物质发电现在也有一些困难,原料的收购和价格都是不稳定的,国家层面缺少政策的扶持。我曾经有过建议,就是要对这个产业链各方的利益要有所分配,谁都不能少也不能多。城市方面,生活垃圾都可以作为生物燃料,包括现在我们已经开始研究做航空柴油了,未来这都需要国家政策的扶持。
  
  “未来电网应是大小结合体”
  
  记者:您认为未来中国的电网应当是怎样一种模式?
  
  石定寰:电网的架构应当是一个大系统、小系统的结合体,有特高压电网,也要有智能微电网。但发展特高压系统和分布式系统要并重,特别是分布式将来会成为很多能源的组合,既包括化石能源也包括可再生能源,再加上储能,就成为了一个新的系统。
  
  但这个系统中各种能源如何形成互补也会有一些问题,我们要将分散的系统联网后进行供应,这就涉及跨界的创新了。比如美国很多电力公司已经从家庭开始,采用双向电表,再加上分时电价,告诉消费者什么时候用电最合适,既能保证正常使用,又能平衡电网,真正实现花最少的钱办更多的事。
  
  我们现在电网调峰的手段还比较粗放,建设了大量电源来适应尖峰时段的负荷,但实际一年中尖峰时段也就那么几天,其他时间段这些资源就没有得到充分利用。将来发展一定要通过先进的技术手段将供给方与需求方结合起来,包括储能,包括管控系统进行测评。像德国所有的客户并不是都保持24小时供电的,比如政府单位是白天上班,晚上断电。家庭是白天没人,晚上用电,各个行业类别都不一样。他们一共分成七大类,供电时间是可以自己选择的,再配合相应的电价政策,实现了智能化管理。
  
  记者:您认为怎样一种状态可以标志着能源革命的成功?
  
  石定寰:从根本上讲,就是为推动我们的生态文明建设,为社会建设起到重要作用,保证社会的发展。从具体标准来讲,就是因能源造成的环境污染大幅降低,发展成以可再生能源为基础的能源结构,这个比例要达到60%~70%。从国际上看,就是为全球温升不超过2摄氏度而努力,为全球气候变化作出贡献。

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