編者按:2021年7月8日,以“碳中和與未來能源”為主題的“第三屆未來能源大會”在北京召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上,中國能源研究會分布式能源專委會副主任、中國能源網(wǎng)首席研究員韓曉平發(fā)表了“講常識、講科學(xué)、講協(xié)同,穩(wěn)步推進碳中和”的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。
韓曉平:大家好,今天聽各位專家講得非常好,也很受啟發(fā)。我今天想跟大家講一講我們在推進碳中和過程中,怎么去講常識,因為現(xiàn)在我們做這件事情比較急,但很多方面可能忽略了常識性問題。還有怎么講科學(xué),怎么講協(xié)同協(xié)作的問題??倳浾f構(gòu)建以新型能源為主體的新型電力系統(tǒng),好多專家都講了,韓正副總理特別講了一下,“碳達峰碳中和”領(lǐng)導(dǎo)小組講到,各級地方和重點領(lǐng)域、行業(yè)、企業(yè)科學(xué)設(shè)置目標(biāo)、制定行動方案,要尊重規(guī)律,堅持實事求是,一切從實際出發(fā),科學(xué)把握工作節(jié)奏。我覺得他這幾句話講得特別重要,也恰恰是我們現(xiàn)在面臨的問題,這件事情大家都比較急,都希望這件事情能夠做得更好,但有些事情急不得。碳達峰我們設(shè)定的目標(biāo)是2030年,不是明年,也不是后年,這個過程中有很多問題和技術(shù)我們都需要評價,找到解決問題的方法,因為如果我們現(xiàn)在匆匆忙忙去選擇,匆匆忙忙去上,我們可能走更多彎路。
比如現(xiàn)在克里就在講,“碳達峰碳中和”技術(shù)現(xiàn)在還有50%沒有被開發(fā)出來,現(xiàn)在我們想的很多技術(shù)繞來繞去,最后的成本、社會代價都會非常高。所以我們一定要實事求是,從實際出發(fā),“碳達峰碳中和”中我們一定要講常識,不能背離常識,因為現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)很多地方,特別是地方政府,可能還是能源基礎(chǔ)問題認識不到位,所以往往對一些常識問題忽略了,很多人把碳中和變成目的了,其實大家要想明白,碳中和不是我們的目的,碳中和怎么會是我們的目的呢?我們不是到2060年就over了,我們肯定還要繼續(xù)發(fā)展,我們的技術(shù)要繼續(xù)發(fā)展,我們的人也要繼續(xù)進步,所以碳中和不是我們的目的。那我們的目的是什么呢?我們的目的是推動能源技術(shù)整體的進步,持續(xù)的進步,這是我們的根本目的。
所以我們不要忽略了自己的初衷,如果忽略了初衷,那你所有走的路最終都是問題。所以我們最近在講碳中和中,要尊重?zé)崃W(xué)第二定律。第二定律的核心是一切都是有代價的,沒有任何沒有代價的能源,只是這個代價你可能不知道,或者這個代價在遠期才能體現(xiàn)出來。所以我們要在這個基本的常識下來看問題,來分析問題,不要寄希望于我們能夠找到一種徹底解決問題的方法,人類不可能徹底解決能源問題,只能不斷地進步,通過不斷地進步,不斷地尋找到解決問題的方法。
還有江冰總一直講的第一性原理,其實很多問題我們常常會背離這些問題,往往把問題復(fù)雜化,也許我們知識太多太強了,結(jié)果把一個很簡單的問題復(fù)雜化了,一旦復(fù)雜化以后,你最后獲得的東西和你得到的東西和你付出的東西將會完全不對等,表面看你好像是走了一大步,技術(shù)有一個很大的突破,但實際上很可能這個突破帶來更多新的問題。所以吳仲華院士當(dāng)時講了16字方針“分配得當(dāng),各得其所,溫度對口,梯級利用。”過去我們做節(jié)能的時候老在講這16字,尤其后面八個字前面的不太講了,所以把它寫到以前的《節(jié)能法》,后來隨著發(fā)展,慢慢地就不講前面八個字了,其實這里面講了一個根本的問題,就是要合理匹配資源,合理配置資源,只要資源配置合理,你的效率就會不斷提升,而效率這個問題在一定程度上是不能夠背離熱力學(xué)第二定律來思考問題。
所以我們在這些問題上還要回歸到常識?;貧w到常識就有一個問題不得不講,我們開碳中和的會,我講這個可能不合時宜,但這個問題又是我們必須面對要思考的問題,我們是誰?你是誰?我是誰?他是誰?大家有沒有仔細想過這個問題?我們是誰?我們就是碳,因為所有的生命都來自碳,碳是這個地球生命的基礎(chǔ),所以碳基生命構(gòu)成了我們現(xiàn)在的一切,沒有碳的話,也許也有氧,也有其他的東西,但是它不能夠成為生命,所以就要考慮到碳圈、水圈,這些圈實際上是有巨大的生態(tài)容量能力的,那個水里的細菌可以不斷增加,因為我們?nèi)澜缬?1%是海洋,這71%的海洋里,那些海洋的生物是可以幾何數(shù)增加的。為什么呢?因為在地球的歷史上,或者說我們也就是在27億年,可能說得太早了,3億年前,我們地球上35%都是二氧化碳,今天這些碳哪兒去了呢?其實就是被我們的生態(tài)系統(tǒng)中和掉了,所以這個系統(tǒng)本身是有很強中和能力的。當(dāng)然,這個中和能力可以適應(yīng)短周期,但我們講的短周期也是百年的短周期,所以可能在目前幾十年的情況下,可能短期會適應(yīng)不了,會造成一些生態(tài)變化,這些生態(tài)變化可能對我們的生命,對我們生存的環(huán)境,會帶來一些改變。這些改變有可能有一些改變是積極的,也可能有一些改變是消極的,所以我們要應(yīng)對這些改變。
所以在整個碳中和過程中,首先要相信我們的地球是有強大的自平衡能力的,為什么呢?我們地球上的海水如果覆蓋地表2718米,沒有陸地,全部是海洋的話,你想想2718米可以承載多少海洋生物、藻類?哪些藻類可以承接多少碳?所以短期內(nèi)的自平衡可能有問題,長期的自平衡地球上是沒有問題的。如果出現(xiàn)問題,是氣候問題,不是人類所能涉及的,包括11000年前,曾經(jīng)地球的溫度,海平面上升120米,那個時候還沒有人,不是人類所能抗拒的。所以在環(huán)境問題上我們不能被反制主義綁架,因為現(xiàn)在反制主義特別風(fēng)靡,這一次新冠肺炎可以看到,全世界人在新冠肺炎面前,很多非常理性民族卻失去了基本的理智,采取了非常不科學(xué)不理智的辦法去應(yīng)對新冠肺炎,才導(dǎo)致最后出現(xiàn)這么大的問題。如果大家一開始都學(xué)習(xí)中國這樣應(yīng)對新冠肺炎,就不會變成今天這樣。氣候變暖既是一個問題,也是一個好事,因為在中國來說,溫度上升,降雨量增加,這是我們現(xiàn)在看到的問題。同時,使我們地球的碳匯能力在同步增加,只是我們這些年工業(yè)造成的碳排放可能和我們的速度不一致,所以我們要面對這個問題,我們就要減少,要控制我們的排放。而且現(xiàn)在隨著技術(shù)進步,我們也沒有必要燒那么多煤,燒那么多煤帶來的污染還不光是二氧化碳的問題。
所以我們在理性過程中積極面對它,并不是說我們不要減排,我們?nèi)匀灰獪p排,我們?nèi)匀灰夹g(shù)進步,但是減排是一個過程,我們要能夠面對接受這個過程。
所以對中國來說,我們的政協(xié)常委,國家林草局副局長劉東生說過,目前我國森林植被總碳儲量是92億噸,平均每年增加2.05億噸,是什么概念?折算成二氧化碳,就是7-8億噸,7-8億噸什么概念呢?假定我們的地方還能夠不斷種樹,20年到25年以后,即便我們按照現(xiàn)在的排放也不是問題了,當(dāng)然,我們也不可能按照現(xiàn)在的排放,因為技術(shù)在進步,技術(shù)在提升,肯定是不斷削減和壓縮。所以這也告訴我們,其實認認真真種好樹也是一個最好的對沖方法。
“碳達峰碳中和”對于能源來說是全域電氣化,這個問題必須統(tǒng)一認識,必須想明白這個事情。到2030年我們預(yù)計要達到11萬億度電,現(xiàn)在看這個判斷可能是低了,可能要比這個更多一些,因為從各種經(jīng)濟發(fā)展速度看和我們技術(shù)轉(zhuǎn)型速度看,對電的需求增速遠遠超過對其他能源的增速。到2050年,到平臺期時,人均用電達到1萬度電,一開始我們都認為這個說法沒有必要,用不到那么多電,用那么多電干什么呢,但是到今天,我們隨著認識的不斷提升,我們意識到了,電將成為我們能源中最核心部分,而且是最主要的部分。所以到2060年的時候,我們的電可能會達到我們終端能源的90%,也就是說,按照51億噸標(biāo)準(zhǔn)煤算的話,就是要滿足17萬億度電。為什么到2050年1萬億就夠了,2060年就要1.6萬億呢,其實并不是人口的增加,也不是技術(shù)的發(fā)展,而是我們對生活要求的改變,特別是歐陽明高院士講的,我們那個時候可能更多是需要氫能,我們要把一些電能轉(zhuǎn)換成氫能。
對于電的認識,電是唯一最高品位能源,沒有之一,氫也不是,碳中和其實就是電力系統(tǒng)最主要的任務(wù),我們的電力系統(tǒng)能夠覆蓋所有能源90%的時候,我們才可能真正實現(xiàn)碳中和,維持電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和它的參與性,將成為我們下一步電力工作持續(xù)的一個目標(biāo),通過電力和數(shù)字化電網(wǎng),打通能源信息和交通。氫要干什么呢?我在想,說把它用到地面交通上,原來我們對氫汽車寄很大希望,歐陽明高院士也講了,沒有意義用在汽車上,而且用在汽車上是不好用的,不敢用的,用在汽車上你敢不敢讓它下地下室,氫能下到地下室萬一炸了那不是一般地,它的爆炸威力是甲烷的3.5倍,所以這個可能是不敢的。所以氫到底是什么呢?其實氫是電的延伸,綠氫就是綠電,如果把這個問題想明白以后就知道,氫是一種邊際能源,今后它也是一種邊際能源,解決一些邊際特定需求,主要的需求還是要靠電,如果我們不靠電,我們轉(zhuǎn)個圈去用氫的話,那就違反了第一性原理,因為我們沒有必要把一個簡單的事情復(fù)雜化,增加了很多成本和損耗浪費,最后達到的還是同樣一個目標(biāo)。
所以氫干什么,我在想,可能大家都沒有注意這個問題,其實我一直在研究,我在航空兵待過,對飛機是情有獨鐘的。智能的低空飛行器比汽車還要簡單,它就是氫燃料電池帶著六個旋翼在那轉(zhuǎn),它在一定程度上可以解決快速的近距離的低空交通問題,這些完全不需要人,完全可以通過互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)進行控制,讓它進行飛行。這些技術(shù)其實已經(jīng)遠遠走在我們認識的前面,你要知道,一個智能飛行器用的信息技術(shù)是我們在地面上跑電動汽車的1/3,比電動汽車需要的技術(shù)要簡單得多。所以我想,只是我們對認識問題,因為氫智能飛行器也不帶來其他安全問題,它不會撞別人,沒有人飛它,是計算機在替你飛,是互聯(lián)網(wǎng)在替你飛。
在解決這些問題過程中,我們要建立一些有效的機制,比如建立碳強度的核算機制,我們有一些機制,比如單位GDP二氧化碳的強度,1萬塊錢排放多少二氧化碳,也有二氧化碳排放因子,有這些東西,但是這些東西好多人是沒辦法理解的,看不明白的。我覺得歐洲人很聰明,很簡單,我一共發(fā)了多少電,最后一共排了多少二氧化碳,我把這兩個數(shù)放在一塊兒我就知道每度電碳強度是多少,就可以把這個作為一個目標(biāo),每年把碳強度目標(biāo)降低多少,現(xiàn)在中國各個電網(wǎng)情況不一樣,我們現(xiàn)在南方電網(wǎng)碳強度非常低,甚至和一些相對比較落后的歐洲國家已經(jīng)比較接近。所以我們要想,把二氧化碳的排放強度作為指標(biāo),用它來進行核算核查,然后用它來進行對標(biāo),“碳達峰碳中和”其實不是電網(wǎng)一家的事,是大家共同的事情,如果是大家共同的事,就不是供應(yīng)側(cè)的事,是消費側(cè)和供應(yīng)側(cè)共同的事情,而更主要的其實是消費側(cè)的事情,因為電網(wǎng)不發(fā)電,它只能夠推動促進這件事情,真正落實執(zhí)行的還是那些用電的發(fā)電的人,所以在這方面我們要不建立這個對標(biāo)機制的話,那么就使得電網(wǎng)在里面承擔(dān)了更多不切實際的目標(biāo),而這些目標(biāo)可能就造成我們最后的碳中和目標(biāo)沒辦法兌現(xiàn),或者是過晚兌現(xiàn)。
所以我們可以算一算每個地區(qū)多少,算出來每個地區(qū)碳排量多少的話,各個地區(qū)的差距就能看到,而這些差距有很多辦法來彌補。比如說剛才講種樹的問題,我們一直認為陜西是很落后的一個省,都是煤電,其實陜西這些年來種了很多的樹,如果把他們種的樹對沖的話,他們不一定排放那么多。所以如果這些機制建立以后,大家就會想各種各樣的辦法來平衡你的碳排放,在這個過程中我們要制定減排的斜率,每年減排多少,大家都清楚,都明白,今年500克碳,明年450克碳,怎么去達標(biāo),大家都清楚這個事情,各級政府,各個企業(yè),就可以想辦法去落實,去推動。所以一定要制定一個讓大家一目了然的對標(biāo)方法。
還有一個很重要的事情,有序開放配電網(wǎng),中國現(xiàn)在的高壓電網(wǎng)非常先進,但是我們的配電網(wǎng)現(xiàn)在的問題非常多,如何去開放配電網(wǎng),讓配電網(wǎng)開放,讓更多資金進入,可以使我們的配電網(wǎng)效率不斷提升,只有配電網(wǎng)開放以后,更多新能源才能不斷融入。這將是我們下一步電力改革的重中之重,我們也看到了國家能源局、國家發(fā)改委都非常重視,現(xiàn)在也把分布式能源作為一個突破口。
還有V2G技術(shù),時間問題沒必要講太多,大家都很清楚,它是可以實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化的,我們現(xiàn)在更重視的一個問題是協(xié)同優(yōu)化,不要追求某一個單一領(lǐng)域的極致,而是要追求協(xié)同的極致,只有協(xié)同的時候我們這些事情才是一個最有效最高效的事。同時還要研究電能的替代,電能替代對我們來說也是非常不夠重視的一個事情,到底電應(yīng)該怎么用,這里要更多幫助企業(yè)來研究用什么技術(shù)來解決電能替代問題,因為如果我們80%、90%都是電能的時候,我們沒有相應(yīng)電能替代技術(shù),我們也沒有辦法實現(xiàn)這個目標(biāo)。還有就是尋求更有效的解決方案,我們從單邊優(yōu)化就不如多邊的優(yōu)化,雙邊的優(yōu)化,所以我們盡可能采用多邊雙邊優(yōu)化來解決問題,這個過程中一定要打破行業(yè)壁壘,打破壁壘的同時,我們要追求技術(shù)的協(xié)同性,讓熱、氣、電、冷、儲能這些東西最后協(xié)同起來,說起來是簡單的一句話,但我們做熱電聯(lián)產(chǎn)那么多年,跨電和熱就這么兩個東西最后都非常難,其實對我們最大的挑戰(zhàn)就是我們有沒有這種協(xié)同能力。
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