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借能源革命契机,促发展方式变革

作者:jnscsh   时间:2021-07-18 08:49:22   浏览次数:

“新一次的能源革命与过往的能源革命是有区别的。以前,能源革命出于偶然,并主动影响着人类社会的发展;而新一次的能源革命可谓‘千呼万唤始出来’,是由人类社会的发展推进的。”5月29日,在“华电大讲堂”上,国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰研究员如是说。

李俊峰认为,第四次能源革命除了清洁化、低碳化之外,还要具备一些独特的先进性,例如,基于互联网的分散化和网络化的结合、基于市场化改革的能源供应以及消费体系的自主选择和垄断经营的协调等。李俊峰强调,目前中国的发展已经突破了生态红线,即能源和资源消耗超过环境容量且整体恶化的局面一直没有得到遏制。为使这种情况得到彻底扭转、改善和恢复,首当其冲是发展观念的根本变革。

人类文明发展史上有哪几次能源革命?

李俊峰首先指出,能源革命是指那些在人类文明发展过程中产生了重大影响的能源生产和消费技术的革命。人类历史上到底有几次能源革命,没有定论。迄今为止,已经证明的、可以称之为能源革命的能源生产和消费的技术革命有三次,尚未证实的有一次:第一次是人类的祖先发现了火,推动人类从动物加速进化为人,并推动了人类原始文明和农耕文明的发生和发展。第二次能源革命是瓦特的蒸汽机推动的。蒸汽机的发明和使用使得人类开始利用大机器组织生产和运输,使得人类可以大规模利用森林能源和煤炭,推动了能源的商品化和有组织的大工业生产,迎来了人类的第一次工业革命。第三次能源革命是爱迪生发现的电,以及内燃机和燃气轮机的发明,使得距离不再是能源传输的问题,大规模水电的开发利用,核电、石油、天然气的发现与利用,开启了能源利用的网络化时代,催生人类历史上的第二次工业革命。特别是电的发现,使得人类真正进入电气化、信息化时代。

《第三次工业革命》的作者提出了第四次能源革命,亦被称之为互联网技术与能效和分布式能源技术的发展与应用,它试图把这一次能源革命描述为:利用互联网技术把分散在五大洲的能效技术、分布式能源技术、储能技术等有机结合起来;解决化石能源形成的环境污染和气候变化问题;构筑清洁和低碳能源的新世界,开始人类进入生态文明的新时代。

与前三次能源革命是历史的总结、已经被证实所不同,第四次能源革命还只是一些人的判断,是否正确还需要历史实践与验证。

能源革命产生了什么问题?

李俊峰表示,历次的能源革命在推动人类文明进程的同时,也产生深远的正面的政治、经济、生态、环境影响。他在本次讲堂上主要讨论了其带来的问题和负面影响。

一是能源消费加速。三次能源技术变革,在加速人类技术进步的同时,也推动能源消费技术、装备和产品的革命与发展;推动了人类生产与消费技术的变革和观念的改变,使得浪费型能源需求成为可能;推动了能源消费的快速增长;几乎要耗尽地球上赋存的化石能源。

二是能源安全凸显。能源技术的变革,使得能源消费量不断攀升;满足日益增长的能源需求、确保能源安全成为世界各国政府重要任务之一;也是国际社会重要的热点、焦点和重点问题之一;由此引发的贸易争端、摩擦,乃至战争连绵不断。

三是能源贫困突出。能源技术的变革造成能源消费的不公平;部分发达国家和地区出现了能源浪费性消费,使得化石能源成为稀缺资源、高价资源;高价能源,造成了能源只能满足少数发达国家的需要局面,也造成了大多数发展中国家和地区出现了大量的能源贫困现象;加剧了能源公平问题,能源普遍服务成为奢望——美国人均10吨标煤,是最不发达平均水平国家的100倍,世界上还有20亿人没有电力或者稳定的电力供应,而美国、加拿大、挪威人均用电量都超过了10000千瓦时。

四是环境问题加剧。能源消费不断增加,在加剧能源供应安全问题的同时,还产生了巨大的环境问题。目前一些长时间(例如英国的伦敦雾事件、美国的洛杉矶光化学事件、三里岛等三次核事故)、大面积(大气污染,包括我国的阴霾事件)、跨流域(水电以及依据大江大河以及海洋建设的大型石化基地,例如墨西哥湾漏油事件)、跨国界(气候变化、酸雨和臭氧层)的环境问题主要是化石能源消耗形成的。

五是能源革命的困境:持续增长是能源发展形势的基本面。伴随着经济增长和人民生活水平的提高,能源消费的增长是必然的。虽然一批学者、政治家都希望经济增长与能源增长脱钩,即以较少的能源增长或能源的零增长实现经济的快速发展,但是到目前为止这还是一种理论,持续增长仍然是能源发展的基本面。

如何看待第四次能源革命?

李俊峰认为,新一次的能源革命与过往的能源革命是有区别的。以前,能源革命出于偶然,并主动影响着人类社会的发展;而新一次的能源革命可谓“千呼万唤始出来”,是由人类社会的发展推进的。

对于第四次能源革命的历史使命,李俊峰表示,人类在发展的过程中被动地接受了前三次能源革命,推动了人类文明的进步;第四次能源革命是人类进入生态文明发展阶段的客观需要,是人类主动进行的能源革命。其历史使命是:构建适合人类进入生态文明阶段的新兴能源体系;利用清洁、低碳、可持续的能源体系,推动人类的生态文明建设。

对于第四次能源革命的目标,李俊峰指出,其发展目标可以作如下定位:一是确保全球能源供应安全的可持续性,维系人类文明的不断发展与延续;二是大幅度提高能源效率,合理控制能源消费行为,控制能源消费的过快增长;三是确保人人享有可持续的能源供应,消除能源贫困,实现能源公平;四是缓解、减少进而避免能源供应过程中的环境、生态问题;五是应对气候变化,构建清洁、低碳的能源体系。

对于第四次能源革命的特征,李俊峰表示,服务于生态文明建设的第四次能源革命的基本特征有如下四点:一是,基于可再生能源等低碳能源的清洁化和低碳化变革;二是,基于互联网的分散化和网络化的结合的变革;三是,基于储能和超导或特高压技术的能源本地化和国际化的结合的变革;四是,基于市场化改革的能源供应与消费体系的自主选择与垄断经营的创新。

人类正在进行哪些能源革命?

李俊峰表示,人类主要在进行两类能源革命。

一是能源效率和新能源技术革命。第一次和第二次石油危机之后,掀起的全球范围内的能效革命,导致了日本、欧盟多数国家20年的能源消费零增长,欧盟等国开始主导新能源革命:1997年提出2050年把可再生能源的比例提高到50%的发展目标,进而在2010年提出2050年100%可再生能源替代的可能性。美国、日本、印度、巴西和中国也加入到新能源革命的进程。

二是低碳能源技术革命和低碳实践。由于应对气候变化和减排温室气体,催生了一批新的能源技术革命,例如氢能源、未来发电技术、新兴核电技术、页岩气技术、CCS技术。它们的发生和发展对推动能源革命有着十分重要的意义。部分国家开始了低碳发展的路程的实践,例如欧盟,特别是丹麦、德国积累了丰富的低碳发展的经验;欧盟大多数国家出现碳排放零增长,乃至负增长。

李俊峰认为,要完成这样的革命需要以下几个技术的支撑:一是发展人人可支付得起的低碳和清洁的能源,很可能是可再生能源供应(但必须克服可再生能源成本过高的问题);二是开发廉价安全的能源储存技术(包括电动车使用的小型电池技术和楼宇与电网备用的大规模储能系统技术);三是建设连接五大洲的高效的电力传输技术(超导或特高压);四是发展高效能源利用技术(含建筑、交通、工业和日用消费品)。

第四次能源革命最先需要从何处入手?

对于第四次能源革命,李俊峰建议首先进行发展观念的变革。

迄今为止,由于市场经济的理论主导世界,技术进步总是在创造新的需求,造成新的能源消费的增加,生态文明建设所需要新的技术革命,必须是有利于控制能源消费增长的。

人们要认识到技术进步的局限性:充分认识技术变革的双重性,科技是生产力,也是破坏力,人们对前者的认识是共识,对后者的认识还有争议,切尔诺贝利是人类永远的痛;能源革命,尤其是生态文明建设所需要的新的能源革命需要克服技术的局限性,特别是其负面的影响;能源技术变革的本身应该是绿色的、清洁的、低碳的,但是目前大多数技术还做不到,包括新能源、互联网、能源输送和大量的消费品生产技术。

人类需要约束自己的消费行为:需要树立能源公平的观念,约束自己的消费行为;在控制能源消费总量的基础上,人人都有享受生态文明权利,也就有享受可持续能源的权利;不能让能源消费,尤其是优质能源的消费成为少数国家和地区独享的福利。

人们需明确生态文明进程的国际化属性:经济发展的国际化和能源供应的国际化,以及技术发展的国际化进程尤其是应对气候变化,使得生态文明的建设具有了国际化的特征和属性,因此建设生态文明所必须的第四能源革命的进程也可能是国际化的。

全球能源革命中国如何自处?

李俊峰指出,我国亟需清洁化和低碳化的能源革命。改革开放30年,我们走完了西方大多数国家200多年的工业化历程,出现未富超标现象,我国能源产生的各类污染物均居世界第一,温室气体排放也超过了许多欧盟发达国家。过去十年能源消费增长速度超出了预期:进入新世纪以来,我国对能源需求的快速增长超出了所有人的预料。1981-2000年间,二十年能源消费总量翻了一番多,增长了7.8亿吨标准煤;2001-2010年间,十年间能源消费总量又翻了一番多,增长了18.6亿吨标准煤,2000-2010年能源消费的增长速度是1980-2000年间的2.1倍。另外,以煤为主是我国发展的最大难题之一:中国能源消费长期以煤为主,带来了严重的问题,是绿色发展的最大障碍。煤炭消费量占全球的接近50%;全球大部分煤炭的新增消费量在中国,1981年到2012年全球煤炭累计增长了约40亿吨,我国为34亿吨,占增量的85%,2005年以来煤炭新增更是占了世界的100%以上;80% 的大气污染和50%水体污染是由煤引起的;煤炭生产引发的安全问题、地质灾害问题都是中国政府十分头疼的事情;由于以煤为主,2012年,中国和美国能源消费量十分接近,但是温室气体排放量比美国高出70%。

李俊峰表示,我国的能源革命的任务更加艰巨,不仅要解决好人民热切期待的蓝天的出现,还要控制好温室气体排放,这就需要把能源的清洁化和低碳化同步进行。当前,满足供应不再是能源安全的唯一指标,能源的清洁化、低碳化是能源生产革命的方向,控制能源消费总量和提高能源效率是能源消费革命的方向。依据这个大的原则和方向,理清我国能源生产和消费革命的基本思路十分必要。中国能源生产革命的核心是“革以煤为主的命”,能源消费革命的核心是在提高人民生活质量和满足经济发展客观要求的条件下,控制能源消费总量,提高经济发展的能源总体效率。

李俊峰认为,推动中国能源生产和消费革命和生产革命要分三步走:在2020年之前,结合大气环境质量治理,全面遏制化石能源,特别是煤炭消费过快增长的势头,2020年前后实现煤炭的零增长,开启我国能源生产和消费的革命之路,使我国能源体系走上清洁化和低碳化之路。第二步,2020年之后,再利用10-20年的时间,通过大幅度提高天然气的消费比例,为大比例提高可再生能源比例奠定基础,完成我国能源清洁化的进程,同时构建我国能源走向低碳化的道路和桥梁。第三步是从2040年或者2050年开始,全面推动我国能源低碳化和零碳化的进程,再利用30-50年的时间,在本世纪末,实现中国能源的零碳化。

李俊峰最后总结指出我国能源革命的基点是:能源生产或供应的过程中需要革煤炭的命;能源消费过程中需要能源效率的革命。完成我国能源革命的核心要素是:改变发展观念和改变消费观念;真正走绿色、循环和低碳的发展道路;同步完成能源的清洁化和低碳化。(本文根据李俊峰研究员在“华电大讲堂”中的讲座录音编辑整理而成。李俊峰系国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任,华北电力大学兼职教授、北京能源发展研究基地名誉主任,曾任国家发改委能源研究所副所长)

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