对于中国近20年的能源发展,不久前公布的《国家中长期科技发展规划纲要》已有详细部署。但是,从可持续发展的观点看,能源的发展光考虑20年是远远不够的,必须看得更长远,要着眼于到2050年的能源需求,来思考我们现在的作为。
首先是要充分估计到2050年中国社会经济可持续发展面临的能源需求。中国本世纪上半叶仍然是能源需求倍增期。2003年我们大概人均1.3吨标煤/年,2020年将达到人均2吨,2050年大约为人均3吨。电力现在人均0.3~0.4千瓦,2020年电力发展约为人均0.7千瓦,而2050年我们估计要到人均1.5千瓦。石油消耗我们现在大概3亿吨左右,估计2020年大概在5亿吨,2050年估计到8亿吨,这是基本估计。从这个基本估计出发,我们认为,中国未来的能源战略必须面对和思考如下问题。
首先,煤仍然是主要能源。现在煤在我国能源中所占比重大概为67%,尽管到2050年会降到40%左右,但仍具有举足轻重的地位。其次,未来50年我国能源结构将发生重大变化:随着煤的份额从三分之二降到一半不到,可再生能源在我国能源结构中的比例将逐渐占到相当的份额,最低估计要占15%。此外,石油为四分之一左右,天然气约占12%,水电加核电约占10%。
根据如上的中国能源发展预测,我们的能源发展战略必须思考如何用好现有的煤和油;其二要为能源结构变化做好准备。现在我国约40%的煤用于发电,以后用于发电的煤的比重会越来越大,估计到2050年大概70%~80%的煤要用来发电。为此如何高效低污染发电至为关键。通过长期努力和论证,我们提出,超临界和超超临界机组发电是实现高效发电的途径,现在其电厂效率已经达到40%以上,希望提高到50%。这些发展最大的问题是环保因素。只有这些问题通过认真工作得以化解,才能保证用好煤。
中国石油耗量的大户是交通。中国2003年交通用油约0.7亿吨,2020年估计达2.6亿吨,增加1.9亿吨,交通节油应成为降低石油消耗的最主要措施。交通最主要的是汽车。中国现在约有3000多万辆汽车,估计到2020年将达1.3~1.5亿辆,增长4~5倍,达每千人100辆水平。2020年后仍将保持一定的增长趋势。汽车节油,发展节能汽车涉及整个汽车工业的改造。与此同时,应大力发展电气化轨道交通。由电气化铁路、城市轨道交通与磁浮交通等组成的电气化轨道交通采用电力驱动,电可由各种能源产生,从而可大幅度节油,有效减少交通对于石油供应的依赖。上海应在电动汽车、磁浮交通发展方面继续保持全国领先并做出榜样。
除了努力减少油的消耗外,重要的是想办法开发替代能源:包括非常规石油、用煤、天然气生产新型燃料以及借助能源植物生产石油等。
可再生能源现在我国发展势头见好。国家在2005年通过《中华人民共和国可再生能源法》,对此大力支持。现在必须看到至2050年,我国可再生能源要达到上十亿千瓦的发电能力,这是非常大的挑战。可再生能源开发的关键是利用太阳的光辐射能。我国光伏发电现已形成了初始产业,但在提高转换效率、大幅度降低成本和产业规模发展方面还需不断努力。由于太阳能的不连续性,必须解决大规模的电能储存等问题。另外利用好我国大面积的荒漠地区是建立大规模太阳能基地的一个方向。其次是风力发电,我国陆地风力资源估计最大可发电2.5亿千瓦,另外中国有7.5亿千瓦的近海风力资源,这些都应该积极利用。现在争议比较大的问题是台风,中国这么多而大的台风究竟应不应该开发,值不值得开发?尽管有争议,但是我想技术应该先行,要有示范,要有明确的数据才能得到结论。
关于生物质能。长期以来,生物质能其来源主要是农业或者林业的废弃物和一些粮食和油料作物。立足于把生物质能作为一种重要的国家能源,就是要把能源植物像农业或者林业一样作为一个重大的产业来部署。不仅要考虑怎么把剩余的废弃物用好,更要重视开发出能在荒漠地区有效繁殖的速生能源植物,解决与农业争地的矛盾。这方面都需要大力加强研究。
关于氢能。我认为氢能现在应该提上日程了。对此可能有各种各样的看法,有人很积极,有人认为不一定有大作用,现在终究是要发展。现在积极进行太阳能制氢的研究是必要的。太阳能制氢包括直接和间接利用太阳能两种途径。目前直接利用太阳能,将水分解制氢尚处于研究阶段。
最后想强调的是,各种能源科学技术及其相关产业的发展是一个长期、持续的过程,大致要经过研发、示范、初步产业化、大规模产业化四个阶段。任何一种能源技术从出现到成熟,现在统计最少要半个世纪的时间。能源的特点是若没有形成大规模的产业化,就很难在能源供应上起重要作用。所以在能源领域很多事情尽管要半个世纪后才能看到结果,但当前就应该组织起创新能力强的精干队伍,给他们以长期、稳定的支持,以期我国能够逐步形成原创能力,并在国际上率先进入大规模的应用。