中国能源的低碳转型 - csee.org.cn · 中国能源的低碳 ......
TRANSCRIPT
-
杜祥琬 中国工程院院士
国家能源咨询专家委员会副主任 国家气候变化专家委员会主任
北京 100088
中国能源的低碳转型
-
1
3
2
4 目录
关于“发展”的
觉悟
能源革命——
低碳转型的基础
低碳转型的
战略意义 结语
-
中国能源的低碳转型
1、关于“发展”的觉悟
-
中国工程院 4 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
30多年前,噩梦中醒来的中国觉悟到:
要发展,要以“经济建设为中心”!
这是一个历史性的进步!
-
中国工程院 5 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
消耗资源 牺牲环境
投资拉动
引进技术和出口低端产品
30多年发展的主要驱动力:五个初级要素。
廉价劳动力
-
中国工程院 6 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
造成问题:
三高 三大污染 三缺
高消耗
高污染
高碳
水
空气
土壤
缺创新
呈压缩型、复合型、结构型污染特征
缺人才
缺核心 竞争力
-
7
由污染排放造成的环境污染问题和温室气体排放造
成的气候变化问题,是两个不同的概念,但在中国
目前的能源结构下,两者基本上同根、同源。
北京的PM2.5成份中,2/3来自煤炭和石油的使用;
中国的GHG排放总量中,以化石能源为源的也占到
3/4以上。
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
-
中国工程院 8 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/health-sapping.html
van Donkelaar et al., Environmental Health Perspectives 2010
全球PM2.5浓度分布: 2001-2006
-
中国工程院 9 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
NASA-OCO2-2014年10-11月全球二氧化碳平均浓度
-
中国工程院 10
中国单位GDP的能耗比世界均值高出近一倍;
2013年,中国GDP是全球总量的 12.3%,
却消耗了全球 21.5%的能源。
我国发展的高碳特征:
CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
-
中国工程院 11 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
年人均CO2排放已达 6吨,逼近欧、日水平,并在增长。
一些发达地区则大于 10吨/人·年,超过一些欧、日
国家发展史上的峰值水平。
主因是高耗能产业搞的太大、太快,加上诸多
浪费和不合理需求。
-
中国工程院 12 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
2013年我国共耗煤 39亿吨,其中,发电用
18.3亿吨,直接燃烧的超过 20亿吨。
我国煤炭消耗中,高达 一半是直接燃烧(非发电)的,
这是最污染的利用方式。
我国东部地区每年消耗全球煤炭的 40%,即在东部的
单位国土面积上消耗的煤炭(可称“煤耗空间密度”)
是全球平均值的 12倍。
-
中国工程院 13 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
数据还表明:
这块土地上的“油耗空间密度”已是全球平均值的3倍。
我国东部“碳排放的空间密度”已是全球平均值的6倍。
我国目前每千人汽车拥有数,虽不到美国的1/8,
但中国东部的“汽车空间密度”已相当于美国!
-
中国工程院 14 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
我国东部的人口密度是全球平均值的 5倍,计及上述
的能耗和能源状况,我国东部的环境负荷已比世界平
均值高出五倍以上!
我们的环境容量、气候容量显著小于
世界平均值!
以上最简单的算术,给出了最基本的国情:
-
中国工程院 15 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
如果中、西部沿袭东部发展路径,我国会更高碳。
高碳与污染有强相关性。
向低碳转型时不我待!
环境后果,已踩红线;粗放发展,难以为继。
-
中国工程院 16 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
30多年的发展,成就巨大;
同时,过度牺牲资源环境的警示:
新的 觉悟
Text
in h
讲
方式
选
路径
循
规律
不平衡
不可持续
不协调
不可只讲“发展”
-
中国工程院 17 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
“必须是遵循经济规律的科学发展,
必须是遵循自然规律的可持续发展,
必须是遵循社会规律的包容性发展。”
-
中国工程院 18 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
回望人类对“发展”的觉悟历程:
涉及全球的、全人类发展高度的思考,
只是在近几百年才逐渐萌芽。
-
中国工程院 19 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
1970年代
正式提出“可持续发展”的概念 1987年
从农耕文明进入工业文明,是巨大的进步,但是,
对自然的粗放开发,化石能源的过度使用,使人
们感悟到资源可供性的危机和环境恶化的危机。
提出“人类必须改变生产和生活方式”
-
中国工程院 20 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
19-20 世纪
逐步形成了基于观测和理论分析的
现代气候变化科学
它推动了全球应对气候变化的行动和“低碳发展”
概念的提出。
-
中国工程院 21 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
中国对“发展”的新的觉悟和
国际发展观的演进相会合 世纪之交
深化了:“生态文明观”
一再明确了:“绿色发展、低碳发展、循环发展”的路径
提出了:
“两型社会”
“科学发展观”
-
中国工程院 22 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
“气候变化科学”直接催生了“低碳发展”,
为“可持续发展”提供了新的视角,注入了新的动力,
为全球科学发展观的形成和生态文明建设作出了贡献。
可见:
-
2、能源革命——
低碳转型的基础
中国能源的低碳转型
-
中国工程院 24 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
未来中国、乃至全球的可持续发展
呼唤着人类由工业文明向生态文明形态转变,
呼唤着转变发展方式,这个转变的基础是
重塑能源、改变世界的新的能源革命。
-
中国工程院 25 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
以能源技术革命为支撑
能 源 革 命 的 概 括
节约、高效
粗放、低效 消费 革命
生产 革命
体制 革命
技术 革命
黑色、高碳
以质的进步,重塑能源,改变世界
绿色、低碳
以能源体制革命为保障
-
中国工程院 26 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
“三个阶段、百年远虑”
能源多元结构阶段
2015年前后
非化石能源所占比例超过10%
化石能源为主的阶段
化石能源占90%以上
非化石能源为主的阶段
约百年后
非化石能源占90%以上
-
中国工程院 27 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
涉及一个世纪以后的事,很难定量说准,然而,讨论这个
长达百年以上的“能源结构三阶段”的战略意义在于:
它可以使我们
从方向上定性
判断各类能源
消长的大趋势
从而增强
战略谋划及
政策制定的
稳定性
-
中国工程院 28 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
中国绿色、低碳能源战略的三个支柱:
煤炭和石油的高效、洁净化利用;
提高天然气的比重。
发展非化石能源(可再生能源与核能)
改善能源结构。
节能优先,提高能效;
-
中国工程院 29 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
节能、提效:
转变能源供需模式:
由“粗放的供给满足增长过快的需求,转变为
以科学的供给满足合理要求。”
-
中国工程院 30 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
抑制不合理需求和巨大的能源浪费:
大量的过剩产能、空置建筑物、短寿命建筑物、摩天
大楼、攀比奢华等是应该被抑制的“不合理需求”。
提高能源利用效率,意义重大;
-
中国工程院 31 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
化石能源不会很快枯竭,今后几十年间,煤炭和石油在一次能
源结构中的占比会逐步下降,但仍将是主导能源之一,因此,
化石能源的高效、洁净化利用具有重要的现实意义。
能源生产革命的几个方向
化石能源洁净低碳利用:
-
中国工程院 32 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
化石能源,特别是煤炭和石油:
节能优先、控制总量(“天花板”)
-
中国工程院 33 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
总量控制,煤炭消耗总量
五年内见顶。
煤炭消耗中,增加发电比例;
直燃煤替代(气、电、余热)。
煤炭:
-
中国工程院 34 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
煤电:
脱硫、
脱硝、
除尘达标
洁净化
节煤已有成效
降碳有待创新
低碳化
污染物和温室气体都减下来了,才能叫“低排放”。
-
中国工程院 35 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
石油:
对外依存度持续走高,
已达 60%;
已探明可供储量仅占
世界的 1.1%。
-
中国工程院 36 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
中国不能踩着油门追赶美国!
(车数、车型、油品、道路、替代)
-
中国工程院 37 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
天然气:
已探明可供储量仅占
世界的 1.9%。
对外依存度已达 31%;
-
中国工程院 38 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
包括页岩气、煤层气、致密气、天然气水合物在内
的非常规天然气是相对洁净的化石能源,对缓解环
境污染和应对气候变化会作出贡献,因此要:
努力提高天然气(含非常规
天然气)在一次能源结构中
的占比。
-
中国工程院 39 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
但是,定量和具体的国情分析表明:
天然气的占比能从目前的 百分之五 提高到
百分之十几,仍需付出巨大的努力。
http://image.baidu.com/i?ct=503316480&tn=baiduimagedetail&cg=art&ipn=d&ic=0&lm=-1&word=%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%B0%94&ie=utf-8&in=3354&cl=2&st=&pn=0&rn=1&di=&fr=&&fmq=1378374347070_R&se=&sme=0&tab=&face=&&istype=&ist=&jit=&objurl=http://www.xjnengyuan.com.cn/pic/attachement/jpg/site183/20120213/1078d2e6268710a2b25c01.jpg
-
中国工程院 40 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
低碳能源“三匹马”:
可再生能源
核能
天然气(含非常规)
逐步实现高比
例替代煤炭
合 力 拉 车
发展非化石能源——拥有未来的能源
-
中国工程院 41 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
在可再生能源中,比较成熟的水电尚有一定的发展潜力,
然后趋于饱和。在一次能源结构中,贡献可达近10%。
-
中国工程院 42 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
非水可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、海洋能、
地热能等。在我国和全球,资源足够丰富,技术上没有原
理性的障碍,近年来发展较快。
欧盟最近决定:
2030年使可再生能源在终端消费中占比达到30%。
-
中国工程院 43 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
29.0261.7
566.3
158.5
355.7
460.8
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2006 2020 2030 2050非水可再生能源 水电
1269.9
460.8
总量:1730.7
总量:1027.1
总量:617.4
总量:187.5
(106 tce)
图:我国可再生能源可能的发展情景:
-
中国工程院 44 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
year 2010 2020 2030 2050
Reduce Emission
(BIL Ton)
0.7 1.2 2.0 4.0
表: 2020-2050年可再生能源减少的温室气体排放量
-
中国工程院 45 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
广义智能能源网可能是能源革命的一个标志
天然气网
供热(冷)网
水网
气象网
电网
基于互联网的,互动、高效、现代化的
国家基础设施
广义智能
能源网
-
中国工程院 46 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
日本福岛事故对中国和全球的核电发展有一定影响,
但各主要核电国家通过认真分析,都确定了继续
发展核电的方针,全球核电发展格局基本稳定。
核能是未来地球的可持续发展能源
(见世界电力分布饼图)
-
中国工程院 47 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
图:2009年世界范围内各种能源的电力生产情况
注:(1)“其他”包括地热、太阳能、潮汐能和波浪能发电
(2) 由于保留小数位,百分比之和不为100%
-
中国工程院 48 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
核电安全要做到:
发生事故的概率低到国际最严标准;
在事故工况下,做到“后果可控”,
可“实际防止大规模放射性向环境释放”。
对此,要落实相应的工程措施。
-
中国工程院 49 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
大亚湾核电站
截止2014年底,我国大陆已运行核电机组22台,装机容量
2030万千瓦,年发电量仅占全国发电总量的约2%;
在建核电机组 26台,装机容量 2859万千瓦。
“安全、稳步、规模发展核电”是中国的理性选择。
-
中国工程院 50 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
中国核电新常态的新要求
新的安全标准、法规、要求;
稳中求进的发展战略和规划;
推进我国核电体制改革;
转变发展方式和工作方式;
(大亚湾的安咨委等成功经验)
-
中国工程院 51 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
从核裂变走向核聚变是历史发展方向,
并将使核能成为长期可持续的能源。
中国要努力争取在核能科学技术和工程方面,
放眼未来
走在世界的前头。
-
中国工程院 52 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
在我国一次能源结构中,非化石能源2020年将占到15%,
2030年应能超过20%,2050年达到约40%。[1]
中国工程院研究组曾建议:
【1】[Research Group of Chinese Academy of
Engineering. Report on Mid- and Long-tem Development
Strategy of Chinese Energy (2030, 2050) [R]. Beijing:
Science Publisher, 2011.]
未来地球必将倚重非化石能源
-
中国工程院 53 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
电力结构中,努力使非化石(可再生+核)电力达到
高比例,是世界共同趋势,也是中国拥有未来的战略选择。
我国非化石电力占总电力比例情景
2020
2030
2050
2014 25 %
~30 %
40% - 50%
~70 %
-
互联网 能源
中国工程院 54 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
用电方式
智能
电网 分布式
储能
+
-
中国工程院 55 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
图:2050年前中国能源结构的变化情景图(引自中国工程院报告)
-
中国工程院 56 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
这也是中国公布的2030年两个低碳目标的基础。
几十年后,非化石能源的占比超过化石能源,
可视为能源革命的一个标志。
-
3、低碳转型的战略意义
中国能源的低碳转型
-
58
直接含义:
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
广义理解:
低碳发展 减少以 CO2
为代表的温
室气体排放,
减缓气候变化。
一种新型的生产
方式和生活方式,
包容了绿色发展、
循环发展的内容,
创造一种可持续
的发展路径,引
导人类迈向新的
文明形态—生态
文明。
-
中国工程院 59 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
基于能源—环境—经济学的数据,进行国际
比较分析,可让我们以全球视野进一步理解
我国低碳转型的深刻意义。
-
中国工程院 60 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
图、主要经济体人均GDP和人均CO2排放轨迹(数据来源:BP)
中国(转方式情景)
美国
欧、日
-
中国工程院 61 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
图、 经济-环境污染库兹涅茨曲线
经济发展
排
放
新型道路情景
欧、日情景
美、加情景
-
我国不能、也不可能沿袭美国等国家高耗能、高碳
的发展模式;
按照所谓的“发达国家平均水平”,也必将把我国
引向比欧、日更耗能、更高碳的准美国模式;
“两类发达国家”的概念及 对中国发展的四点启示:
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING 62
-
按照走新型工业化道路的理念,我国理应比欧、日
如果按照第二类发达国家(欧、日)的水平,中国
能源消耗总量也只有约一倍的增长空间;
更节能、更低碳。
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING 63
-
中国工程院 64 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
应对气候变化,规避气候风险,保障气候安全;
是改善我国环境状况的治本之策;
高碳化石能源不可再生,只靠化石能源会失去未来;
发展的高碳代价,令我们不得不把强化的低碳行动
压缩到经济较快发展阶段。
低碳转型 的意义和历史必然性:
-
中国工程院 65 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
低碳社会建设的深入,将立足于一个个低碳的社会细
胞,深刻改变社会面貌,提高全民素质和文明水平,
增强创新能力。
高素质的人是振兴中华的根本。
低碳发展战略意义的延伸:
国内
-
中国工程院 66 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
共同应对气候变化,促进合作共赢
是建设“人类命运共同体”的推手。
国际
-
67
应对气候变化,从“共区”走向共赢,建立合理的国际气候
制度是最终出路,COP21有希望迈出历史性的一步;
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
建设命运共同体是有希望务实操作的;
中国将站在全球战略制高点上,为此做出贡献。
-
4、结语
中国能源的低碳转型
-
69
在低碳、绿色、可持续转型的国际竞赛中,我们需:
以战略眼光和国际视野,积极面对和参与这场竞赛,
切实加强基础性和应用性研究,抓住历史机遇,
争占新科技的战略制高点。
在这场竞赛中不落伍,并争取走在前头,
这是建设创新型国家,实现中华民族伟
大振兴的必要条件。
中国工程院 CHINESE ACADEMY of ENGINEERING
-
Thank You!
谢谢!