未來(lái)30年能源格局，工程院怎么看？
發(fā)布日期：2014-12-22 來(lái)源：中國(guó)節(jié)能服務(wù)網(wǎng)
核心提示：當(dāng)今中國(guó)，綠色能源、可再生能源的概念已深入人心，發(fā)展綠色可再生能源已成為社會(huì)追求的一種時(shí)尚。然而去年10月，在韓國(guó)大邱召開(kāi)的第22屆世界能源大會(huì)的報(bào)告中卻有這樣一段話(huà)：“到2050年，化石能源仍然是世界能源構(gòu)成的基礎(chǔ)，煤炭仍將長(zhǎng)期發(fā)揮重要作用。”這段話(huà)告訴我們，盡管新能源得到很大發(fā)展，但世界能源格局在未來(lái)30多年中，煤炭依然是主角之一。
當(dāng)今中國(guó)，綠色能源、可再生能源的概念已深入人心，發(fā)展綠色可再生能源已成為社會(huì)追求的一種時(shí)尚。然而去年10月，在韓國(guó)大邱召開(kāi)的第22屆世界能源大會(huì)的報(bào)告中卻有這樣一段話(huà)：“到2050年，化石能源仍然是世界能源構(gòu)成的基礎(chǔ)，煤炭仍將長(zhǎng)期發(fā)揮重要作用。”這段話(huà)告訴我們，盡管新能源得到很大發(fā)展，但世界能源格局在未來(lái)30多年中，煤炭依然是主角之一。
世界未來(lái)30多年煤炭都將發(fā)揮重要作用，中國(guó)當(dāng)然更不例外。作為全球煤炭最大的生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)，中國(guó)的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)究竟要走一條什么樣的路?12月18日，中國(guó)工程院發(fā)布了重大咨詢(xún)項(xiàng)目研究成果——《中國(guó)煤炭清潔高效可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究》報(bào)告(下稱(chēng)“煤炭報(bào)告”)。這個(gè)有30多位院士、405位專(zhuān)家參與調(diào)研的項(xiàng)目所凝練的一些觀點(diǎn)引人注目。
煤炭革命不是“革煤炭的命”
“煤炭是中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要支撐，煤炭在中國(guó)的主體能源地位在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)不會(huì)動(dòng)搖。”這是煤炭報(bào)告特別強(qiáng)調(diào)的。作為工程院這個(gè)重大咨詢(xún)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)謝克昌指出，2012年中國(guó)煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭發(fā)電占了全國(guó)總發(fā)電量的75%。近年來(lái)，中國(guó)石油和天然氣的對(duì)外依存度持續(xù)上升，煤炭越來(lái)越成為中國(guó)能源安全的重要保障。今后中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)煤炭的需求量還將持續(xù)增長(zhǎng)，峰值會(huì)達(dá)到45億噸。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)煤炭消費(fèi)仍會(huì)占一次能源消費(fèi)總量的55%以上。
煤炭報(bào)告中算了一筆賬：到2030年，我國(guó)對(duì)污染物排放的限制比現(xiàn)在會(huì)更加嚴(yán)格。峰值45億噸的煤炭消費(fèi)，以現(xiàn)有的技術(shù)條件和污染物排放強(qiáng)度，那時(shí)的煤炭消費(fèi)量必須控制在20億噸以下。面對(duì)45億噸的需求，這25億噸的缺口怎么補(bǔ)上?專(zhuān)家坦言，只有依靠科技進(jìn)步。
傳統(tǒng)的煤炭利用方式不革命是不行了。謝克昌說(shuō)，作為中國(guó)的基礎(chǔ)能源，煤炭肯定要革命，但不是“革煤炭的命”。后煤炭時(shí)代尚早，“去煤化”不可取。煤炭革命的核心在于整體推進(jìn)煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔利用。概括地說(shuō)，就是要安全、綠色、高效開(kāi)采，控制開(kāi)發(fā)量，提高科學(xué)產(chǎn)能比例;分級(jí)分質(zhì)對(duì)口利用，全面洗選，制定潔配度準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn);加大高效潔凈煤發(fā)電和煤電節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用推廣;突破技術(shù)瓶頸，減少水耗和排放，適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工;發(fā)展稀缺煤的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，提高資源利用率。
未來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在能源上還主要依靠煤炭，這是毋庸置疑的。
1800公里以上，輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)
這是一個(gè)令多數(shù)人都感到意外的結(jié)論。
課題組通過(guò)案例研究了輸煤輸電經(jīng)濟(jì)成本的平衡點(diǎn)。這個(gè)平衡點(diǎn)在1800公里左右，遠(yuǎn)距離的話(huà)，輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)。
中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì)主任委員李立浧告訴科技日?qǐng)?bào)記者，輸煤輸電比較是考慮了成本經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)行運(yùn)價(jià)、市場(chǎng)煤價(jià)電價(jià)、能量損耗等多種因素而開(kāi)展的，并且通過(guò)多個(gè)數(shù)學(xué)模型計(jì)算的。“在我們課題組中，來(lái)自煤企、電企、大學(xué)的4個(gè)單位的研究人員各自獨(dú)立研究，然后一起討論，最后得出結(jié)論。”由電網(wǎng)公司院士領(lǐng)銜，得出遠(yuǎn)程輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)的結(jié)論，或許從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了研究的客觀性。
課題組對(duì)常規(guī)輸煤輸電做了綜合比較。在輸送洗精煤(經(jīng)洗煤廠(chǎng)機(jī)械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些雜質(zhì))和采用特高壓直流輸電技術(shù)的條件下，他們對(duì)內(nèi)蒙古到浙江、寧夏到浙江和新疆哈密到河南鄭州的3個(gè)輸電案例做了分析計(jì)算，結(jié)果是若洗精后煤炭熱值都為5500千卡/千克，而且輸煤輸電路徑相同，一般輸煤方式能源利用效率明顯高于輸電方式。若鐵路車(chē)板價(jià)和輸電電廠(chǎng)到廠(chǎng)煤價(jià)相同，按基于成本的經(jīng)濟(jì)比較方法，在2000公里左右的輸電距離上，高熱值煤輸送輸煤經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于輸電。以新疆哈密到鄭州為例，輸電距離2200公里左右，輸煤、輸電全成本電價(jià)分別為258.06元/兆瓦小時(shí)、296.74元/兆瓦小時(shí)。
謝克昌指出，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平條件下，具體輸煤還是輸電，應(yīng)結(jié)合關(guān)鍵制約因素，因地制宜論證，充分考慮環(huán)境、水、土地資源制約，綜合多種因素進(jìn)行科學(xué)輸煤輸電比較，堅(jiān)持輸煤輸電并舉。
煤炭報(bào)告特別強(qiáng)調(diào)，輸煤與輸電成本比較的結(jié)論，可以作為項(xiàng)目比較和決策的依據(jù)之一，而不宜作為能源戰(zhàn)略決策的主要依據(jù)。國(guó)家煤炭能源戰(zhàn)略和規(guī)劃應(yīng)從保障能源供應(yīng)安全、提高能源利用效率、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，綜合考慮生態(tài)、環(huán)境和水資源等制約性因素的影響，統(tǒng)籌安排。
美國(guó)開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣是在炒作嗎?
本世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)大力發(fā)展頁(yè)巖氣技術(shù)，被一些人稱(chēng)為“頁(yè)巖氣革命”。在中國(guó)，一部分人認(rèn)為美國(guó)的頁(yè)巖氣生產(chǎn)主要就是為了炒作，是為了打壓石油價(jià)格。不過(guò)有一點(diǎn)是誰(shuí)都不可否認(rèn)的，那就是美國(guó)的頁(yè)巖氣生產(chǎn)已成一定規(guī)模。
中國(guó)工程院在發(fā)布煤炭報(bào)告的同時(shí)，還發(fā)布了《我國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究》報(bào)告(下稱(chēng)“非常規(guī)天然氣報(bào)告”)，這也是工程院重大咨詢(xún)項(xiàng)目。這個(gè)報(bào)告不但基本落實(shí)了我國(guó)頁(yè)巖氣、致密氣、煤層氣、天然氣水合物4類(lèi)非常規(guī)天然氣資源的總量、分布與經(jīng)濟(jì)性，分別提出了發(fā)展的路線(xiàn)圖，而且對(duì)比了中美兩國(guó)頁(yè)巖氣的生產(chǎn)條件。
非常規(guī)天然氣報(bào)告指出，美國(guó)的頁(yè)巖氣從技術(shù)準(zhǔn)備到大規(guī)模開(kāi)發(fā)用了大約30年。由于新發(fā)現(xiàn)的氣田數(shù)量減少，上世紀(jì)70年代中后期，美國(guó)的天然氣產(chǎn)量大幅下降。在這種背景下，美國(guó)開(kāi)始了非常規(guī)天然氣(包括頁(yè)巖氣、致密氣、煤層氣等)的開(kāi)發(fā)研究工作，技術(shù)逐漸成熟。謝克昌介紹說(shuō)，美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量2011年已占美國(guó)天然氣產(chǎn)量的27%，據(jù)預(yù)測(cè)20年后將占到49%，它使美國(guó)可以再用100年的天然氣。非常規(guī)天然氣，特別是頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用，助推美國(guó)再次成為世界第一大產(chǎn)氣國(guó)，它不但提高了美國(guó)的油氣自給率，而且也減少了對(duì)中東石油的依賴(lài)，導(dǎo)致其全球戰(zhàn)略布局的重大調(diào)整。
相比之下，中國(guó)的非常規(guī)天然氣，特別是頁(yè)巖氣則是“先天不足”。非常規(guī)天然氣報(bào)告指出，中美兩國(guó)頁(yè)巖氣的主要富集區(qū)的地表?xiàng)l件差異較大。美國(guó)頁(yè)巖氣主要富集區(qū)在中陸地區(qū)，從落基山脈到阿巴拉契亞山脈之間，這片區(qū)域主要是平原，便于工廠(chǎng)化式的生產(chǎn)。而中國(guó)的頁(yè)巖氣主要分布在我國(guó)南方的丘陵、山地地區(qū)，地應(yīng)力高，頁(yè)巖破碎，國(guó)外成熟的工程技術(shù)引進(jìn)以后存在著不適應(yīng)性。在頁(yè)巖氣的鉆井時(shí)間上，美國(guó)只需20天，而中國(guó)則需150天，美國(guó)頁(yè)巖氣鉆井?dāng)?shù)已達(dá)10萬(wàn)口，而中國(guó)僅有45口。
可以說(shuō)，在頁(yè)巖氣的問(wèn)題上，美國(guó)真正地進(jìn)入了生產(chǎn)應(yīng)用階段。而中國(guó)則是自然稟賦決定了我們不能現(xiàn)成地采用國(guó)外的開(kāi)采技術(shù)，我們還需要技術(shù)創(chuàng)新。
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