優化能源結構 構建新型能源體系——訪中國工程院院士杜祥琬

記者：“四個革命、一個合作”能源安全新戰略提出10年來，您認為我國能源領域發生的最突出變化是什么？

杜祥琬：10年來，我國能源轉型是深刻的、全方位的，我印象最深的是能源結構的變化，是可再生能源的迅速發展。從2023年的數據來看，我國可再生能源發電裝機達到15億千瓦，占全國發電總裝機的51.9%，可再生能源的發電量已接近3萬億千瓦時，接近全社會用電量的三分之一；水電、風電、光伏發電、生物質發電裝機規模均為世界第一，在全球可再生能源發電新增裝機中我國的占比超過了50%。

優化能源結構才能確保能源安全、實現“雙碳”目標。對于能源結構如何優化，多年來我們一直說，節能與提效要“雙輪驅動”、供給與消費要“兩端發力”。這一次，我想更多地強調，要大力調整中東部地區的能源供給結構，逐步提高中東部能源自給率。

記者：對于能源體系“安全可靠、經濟可行、綠色低碳”，您倡導要形成一個“可能三角”。在“可能三角”中，當前需要著重討論的是什么？

杜祥琬：安全可靠是對能源系統的基本要求，經濟可行的能源系統才會被社會接受，綠色低碳是能源轉型的大方向，三者缺一不可。新型能源體系必須逐步滿足這三個目標，使之成為“可能三角”，才是高質量的能源系統。

當前，新能源發電占比大幅增加，能源系統的綠色低碳特征比較清晰，需要著重討論的是如何做到安全可靠、經濟可行。

在安全可靠方面，要做到即使在極端天氣等情況下，電力供應也不會出現較大功率缺額的風險。新型電力系統的電源發展需多能互補，在實現高效、清潔化發電的同時，有序安排煤電機組靈活性改造，讓其參與深度調峰。要進一步挖掘我國水電在裝機和出力上的潛力，發揮核電穩定基荷的作用。在安全前提下，我認為核電裝機完全可能在2030年前達到1億千瓦以上。在電網側，要建設智能電網，促進電力系統各環節的智能化，使電網可觀、可測、可控。儲能在發電側、電網側和用戶側都有應用市場，發展商用化的儲能、儲熱技術是能源系統具備柔性、包容性和平衡功能的關鍵。

在經濟可行方面，則要兼顧社會用能階段性的承受能力和長期的經濟性。隨著新能源發電占比提高，系統平衡成本、安全保障成本將成為電力系統的成本增量。一方面，要廣泛利用各領域的靈活性資源，低成本解決電力系統的平衡難題。另一方面，隨著分布式電源的發展，可將大電網的運行模式轉化為大電網和一系列微網結合的模式，利用高精度的預測技術實現局部的自平衡，減輕大系統的平衡壓力，降低增量成本投入。

記者：保障國家能源安全是能源行業的首要政治任務，業內已經有了“先立后破”“煤炭壓艙石”等深刻認識，您對此有哪些思考？

杜祥琬：相對石油和天然氣，我國煤炭儲量較為豐富，在一次能源結構中，煤炭是主要貢獻者。但我認為，大家對“富煤”要有一個清醒的認識——我國只是“相對富煤”。我們切不可有高枕無憂之心，一定要認識到煤炭的三個屬性：重要性、不可再生性和有限性。

放眼全球，我國人均煤炭儲量僅為世界平均值的67%。我國目前探明可直接利用的煤炭儲量為1710億噸，現在每年大約能開發40億噸，煤炭的儲采比約為40年。十幾年前發1千瓦時電大約需要消耗400克標準煤，現在發1千瓦時電，全國的燃煤發電廠平均只需標準煤300克，高能效的煤電廠只需248克。即便技術如此進步，2060年后煤炭也沒有太大后勁，即便不講碳中和，煤炭也不可能永遠發揮“壓艙石”的作用。這是我與煤炭行業的專家院士交流后得出的結論。

記者：所以您認為，可再生能源才是我國豐厚的資源稟賦？

杜祥琬：是的，我國已經開發的可再生能源資源不到技術可開發資源量的十分之一，其潛力不可限量。此外，可再生能源資源是我國自己可以掌控的，不受國際地緣政治變化的影響，且分布式發展有利于分散地域風險，有利于保障能源體系的獨立性和安全性。

盡管可再生能源尤其是新能源在技術上還要解決波動性等問題，但從大趨勢來看，發展可再生能源才能同步解決能源轉型和能源安全問題。未來我國用電需求仍將快速增長，電力行業保供面臨巨大壓力。國網能源研究院有限公司預測，到2030年，我國用電總量將由2021年的8.3萬億千瓦時增長到11.8萬億千瓦時，增幅為42%。電力需要供需平衡，電網需要更加智能，風電、光伏發電和各種儲能等靈活性資源需要更密切地配合。

記者：隨著新型電力系統建設不斷推進，業內越來越強烈地感到，開展科技戰略咨詢非常重要。您對開展重大科技戰略咨詢研究有很深體悟。您認為，這方面最需要注意什么？

杜祥琬：我的感受是，進行科技戰略研究既要立足國情，又要超脫于行業。煤、電、油、氣、新能源……每個能源領域的專家都有很高的水平和豐富的工作成果，但如果只從自己所在領域的角度來分析怎么做，就不一定完全客觀了。

所以，一定要立足于全局，以系統的方法、整體的視角去進行多元能源之間的科技戰略研究。太陽能、風能有一定的間歇性、波動性。在新能源發電占比越來越高的情況下，保證輸出的電力穩定、安全，需要把新能源技術和儲能技術結合起來，通過靈活發電和用電，將不穩定性變成人可以操控的靈活性，使綠色低碳能源同時成為智慧能源。除此之外，還需要建立科技創新聯合體，建立健全低碳技術的標準體系，開展產學研用聯合攻關。