查看原文
其他

院士说 | 《环境保护》对话杜祥琬院士:碳中和背景下的绿色低碳转型与能源安全保障并行不悖

郭媛媛 于宝源 环境保护 2023-01-06


院士介绍



杜祥琬,1997年当选为中国工程院院士,2006年当选为俄罗斯国家工程科学院外籍院士,2002年当选中国工程院副院长。我国应用核物理、强激光技术和能源战略专家。曾主持我国核试验诊断理论和核武器中子学的精确化研究,为我国核试验的成功和核武器发展作出了重要贡献;曾任国家“863”计划激光专家组首席科学家,是我国新型强激光研究的开创者之一,推动我国新型高能激光技术跨入世界先进行列。主持了中国工程院“中国可再生能源发展战略研究”“中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究”“我国核能发展的再研究”“应对气候变化的科学技术问题研究”等重大咨询研究项目。曾任第二届国家气候变化专家委员会主任、第三届国家气候变化专家委员会名誉主任。参与了国家2020年和2030年低碳发展战略目标的论证。作为中国代表团高级顾问多次参加了联合国气候变化大会。杜祥琬院士还先后荣获国家科技进步奖特等奖一项、一等奖一项、二等奖两项,并于2000年获何梁何利基金科学与技术进步奖。



《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)提出,要把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局,以经济社会发展全面绿色转型为引领,以能源绿色低碳发展为关键。我国提出碳达峰、碳中和目标的战略意图主要体现在哪些方面?未来我国的产业结构和能源结构又会进行怎样的调整优化?近日,《环境保护》杂志记者专访了中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬,请他就上述问题与读者分享他的思考与见解。


重视能源体系的独立性和安全性


《环境保护》:碳达峰、碳中和目标的战略意图是什么?实现路径主要包括哪些方面?


杜祥琬:实现碳达峰、碳中和目标的意义重大,能够加快我国能源绿色低碳转型,以低碳转型推动可持续发展。碳达峰、碳中和目标也将倒逼产业结构调整,及时抑制发展高耗能、高排放产业的冲动,推动战略性新兴产业、高技术产业、现代服务业进步,拉动巨量的绿色金融投资,带来新经济增长点和新就业机会,支撑高质量发展。


能源领域实现碳达峰、碳中和目标的路径主要包括四个方面。


一是从人类文明形态进步的高度来认识能源革命。人类文明形态的不断进步是历史的必然。现代非化石能源巨大的进步正在推动人类由工业文明走向生态文明,这是又一轮深刻的能源革命。能源低碳化事关人类未来。全球对此已经达成高度的共识。


二是树立新的能源安全观。能源安全的核心是供需安全,要以“科学供给”满足“合理需求”。目前阶段,“科学供给”一方面是化石能源的“科学供给”,这是重点;另一方面是要逐步倚重我国自己可以掌控的非化石能源供给。值得强调的是,可再生能源的利用是我国自己可以掌控的,它不易受国际地缘政治变幻的影响,有利于能源体系的独立性和安全性。经济社会可持续发展的需求可以牵引可再生能源快速增长。支撑可再生能源稳定、快速增长的是其背后的自然资源以及开发这些自然资源所需的不断提升的技术能力和下降的成本。能源安全除包括供需安全外,还应当包括环境安全、气候安全,因此,也要解决好能源开发利用造成的环境问题和气候问题。


三是构建多能融合发展格局。我国中东部的能源可以按“身边取”和“远方来”相结合、“分布式”与“集中式”相结合的思路发展。“集中式、远方来”主要是指在西北地区建设电力大基地,实施“西电东送”,而“分布式、身边取”将提高中东部能源自给比例。论证表明:这种发展思路的能源资源可供性、技术可行性和经济可行性都是成立的,不仅有助于推进“源网荷储一体化”和局域电网、“微型电网”和“虚拟电厂”的批量化发展,减缓“西电东送”和“北煤南运”的压力,而且有利于我国能源结构低碳化、空间格局趋于平衡、城乡一体化的能源基础设施升级。


四是切实发挥化石能源在低碳转型中的作用。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭目前仍是我国的基础性能源。对于煤炭的利用,我国应坚持清洁高效利用,以煤炭发电为主,通过技术进步,减少非发电用煤;发展清洁取暖,加强煤炭与非化石能源协调互补,支持能源结构优化。


推动产业结构与能源结构的融合创新


《环境保护》:在碳达峰、碳中和战略目标下,产业结构与能源结构将如何转型升级?


杜祥琬:《意见》对深度调整产业结构,加快构建清洁低碳、安全高效能源体系,加快推进低碳交通运输体系建设,提升城乡建设绿色低碳发展质量,加强绿色低碳重大科技攻关和推广应用,持续巩固提升碳汇能力等内容都提出了具体而明确的要求。在《意见》的指导下,建议从以下五个方面推动产业结构与能源结构的融合创新与转型升级。一是要清洁利用煤炭,在煤炭利用中做好低碳循环。二是要推动电力行业减排,大力发展非化石能源发电。可以发展智能电网、分布式能源等,提升配电网服务水平;重视核电作出的新贡献,在安全的前提下,积极有序发展核电。三是要重视交通行业减排。“以电代油”“以氢代油”、使用生物航空燃油,并实施道路运输车辆达标车型制度,优化公交和轨道交通,倡导自行车绿色出行,促进交通设施与可再生能源结合发展。四是要推行工业领域减排。构建低碳循环的工业体系,强化物料循环回收利用体系建设。五是要实施建筑行业减排。供暖、制冷、照明等环节均可推行电气化。其用电则来自可再生能源和工业余热。数字化、智能化的应用,智能家居、智能家用电器的普及,均将加速建筑行业脱碳。


安全可靠是对能源系统的基本要求


《环境保护》:您认为实现能源高质量发展“可能三角”的难点和阻力在哪些环节?应对阻力的手段又有哪些?


杜祥琬:实现碳达峰、碳中和目标的实质是实现能源高质量发展。实现能源高质量发展“可能三角”没有原理性障碍,却也不是现有技术能力可以完全解决的。常规的能源系统很难同时满足“安全可靠、经济可行,绿色低碳”三个目标,这被称为能源领域的“不可能三角”。但是在碳达峰、碳中和的背景下,新型能源系统必须逐步满足这三个目标,使之成为“可能三角”。安全可靠是对能源系统的基本要求,经济可行的能源系统才会被社会接受,绿色低碳是能源转型的大方向,三者缺一不可。


其中,当属安全可靠难点最多、阻力最大。新型能源系统实现安全可靠离不开“多能互补、源网荷储”八个字。第一是从“源”出发。新能源发展要做好全系统战略,自身需要一个完备的产业链条,并做到协同友邻。新型能源系统的电源发展必须确立多能互补的策略,让各能源品种都为实现碳达峰、碳中和目标作出贡献。第二是“网”。发展智能电网和配电网。数字技术可提升电网的数据采集、分析和应用能力,与传统电力技术融合促进电力系统各环节智能化,推动电网可观、可测、可控。第三是“储”。发展商用化的储能(热)技术。储能技术是未来新型能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的关键。储能技术的时移作用和空间转移作用,可提高电力系统的可控性和灵活性。不同的储能技术可应对不同周期的间歇性供电。第四是需求侧管理。到2025年,我国电力需求响应规模将达到7000万kW,占最大用电负荷的4%;从长期来看,这一占比有望突破20%。电力需求本来就具有柔性。电力需求侧管理的数字化,可引导用户根据市场情况调整电力需求,有利于维持系统平衡。比如,山西芮城县“光储直柔”项目已形成成功试点经验,电力发展分布式电网,用电终端发展灵活用电的柔性负载,以便有效消纳风电、光电。


亟须重新认识我国能源资源禀赋


《环境保护》:推动碳达峰、碳中和战略,需要注意哪些方面?重点工作又是什么?


 杜祥琬:实现碳达峰、碳中和目标,需要重新认识我国能源资源禀赋。重新认识我国能源资源禀赋对于确保国家长远的能源安全、引导能源转型具有方向性、战略性的意义。若只讲“富煤、缺油、少气”,不能准确描述我国能源资源禀赋。丰富的可再生能源资源是我国能源的重要组成部分。我国现已开发的可再生能源不到技术可开发量的1/10。实现能源低碳转型,我们的资源基础丰厚。碳达峰、碳中和作为能源革命的两个里程碑,将大幅推动节能和提高能效。实现碳达峰、碳中和目标,需要清洁高效利用煤炭,同时,大力发展非化石能源,稳步减少化石能源的使用,构建非化石能源占比逐渐提高的新型电力体系。在煤炭消耗量较大的阶段,实施低碳转型可使我国在能效方面获益更多。发展更绿色和更高效的能源,能够保障能源供需安全和环境安全。可以说,绿色低碳转型与能源安全保障并行不悖。


节能、提效是实现碳达峰、碳中和目标的战略之首。2019年,我国能源强度仍是世界平均水平的1.3倍,是经济合作与发展组织(OECD)国家的2.7倍。在当前能源消费水平下,能耗降低1%,对应减少0.5亿t标准煤,减排1亿多t二氧化碳。另外,还要提升碳汇能力,鼓励CCUS(碳捕集、利用与封存)等碳移除和碳利用技术。减排后的温室气体排放,通过“碳汇+碳移除技术”即可实现碳中和。具体而言,可从以下方面开展工作。首先是发展森林碳汇。其次,在不易脱碳的工业环节开展碳捕集、碳利用。同时,将碳交易、气候投融资、能源转型基金、碳中和促进法等,作为引导碳减排的政策工具。此外,实现碳中和目标需要深度的科技创新和金融支持。


把资源消耗体转变为资源利用循环体


《环境保护》:在碳达峰、碳中和战略要求下,应如何实现固体废物领域减污降碳协同增效?


杜祥琬:人类的生产和生活必定消耗大量资源,产生各种废弃物,包括固体废弃物。我国是人口大国,也是固体废物产生大国。我国目前各类固体废物累积堆存量约800多亿t,年产生量近120亿t,且呈现逐年增长态势。如不妥善处理和利用这些固体废物,将对资源造成极大浪费、对环境造成严重污染、对社会造成恶劣影响。“无废城市”建设可以助推碳达峰、碳中和目标的实现。例如,减少垃圾填埋,可以减少甲烷等温室气体的排放;黑色金属和有色金属的回收再利用可节约冶金行业煤炭的消耗,减少二氧化碳排放;农林废弃物的资源化利用,垃圾焚烧发电或通过厌氧发酵生产沼气,可为我国生物质能的利用、优化能源结构作出贡献,为减污降碳协同增效发挥作用。


废弃物减量化和资源化利用水平是国家现代化水平的明显标志,也是生态文明建设的重要指标,更是提高公民素质的有力抓手。我们的社会当前是一个吞噬资源的消耗体,很多资源和能源都是不可再生的。可持续发展的社会需要从吞噬资源的消耗体变为资源利用的循环体。这个“变”是社会的核心能力之一,是拥有未来的战略制高点。这也是我们建议从“无废城市”做起,最终实现“无废社会”的意义所在。从源头上看,主要是让公众从观念上转变,认识到垃圾减量化和严格分类的必要性,并落实到日常生活中,具体可考虑用经济手段来鼓励居民做好减量和分类,做得好的要奖励,对做不到的给予相应的处罚;在中间环节上,确保已经严格分类的垃圾不再混合,确保在提取有用资源时不会形成二次污染等;而在末端的垃圾焚烧环节,焚烧发电技术要做到位,符合环保标准,加强监管,把二噁英和飞灰等问题要解决好。


从“无废城市”建设逐步过渡到“无废社会”有三大效益。第一是环境效益。废弃物减量化和资源化利用可有效缓解多地“垃圾围城”“垃圾困村”的局面,美化我们的生态环境。第二是经济效益。把原本要丢弃的垃圾加以循环利用,获得资源和能源,体现了其经济价值。第三是社会效益。社会效益可从两方面来看,一是对政府管理能力的挑战和促进,要把垃圾问题管好、管实,就需要引入信息技术和大数据处理等手段来提升管理水平;二是包括老人、儿童等群体在内的公众都能做到垃圾减量化和严格分类,这将大幅提升公民群体的文明素质,社会意义非常深远。


从“无废城市”试点实施直到实现“无废社会”,这是一个美丽的事业,但也面临一系列困难,在技术、管理、公众观念等各方面都有挑战,这就需要我们坚韧不拔、认真求实、稳步推进,一大批干部要做好吃苦的准备。这也是我国现代化发展之路上必须要迈过的坎儿。


文/本刊记者 郭媛媛 于宝源



相关链接

院士说 | 《环境保护》对话吴丰昌院士:水污染防治领域也是降碳的一个战场


院士说 | 《环境保护》对话陈云敏院士:固体废物领域亟须追溯碳排放源头

院士说 | 《环境保护》对话刘文清院士:完善卫星监测体系总体设计 助力大气环境持续好转

院士说 | 《环境保护》对话刘中民院士:实现碳中和需构建多能融合新能源体系


院士说 | 《环境保护》对话金涌院士:绿色低碳转型是今后经济活动的内核



▼ 一键订阅《环境保护》杂志



近期要闻

欢迎订阅2022年《环境保护》杂志


新刊驾到|本期亮点:专题报道讲好中国生态环保故事;对话杜祥琬院士;“无废城市”建设与碳减排协同


讲好生态环保故事(五)丨云南:讲好生态环保故事 尽展七彩云南之美


讲好生态环保故事(六)丨以新闻发布的“高新好”讲好江西生态的“古红绿”

▼ 点击留言、收藏、分享原文

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存