编者按:2021年7月8日,以“碳中和与未来能源”为主题的“第三届未来能源大会”在北京召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,中国能源研究会分布式能源专委会副主任、中国能源网首席研究员韩晓平发表了“讲常识、讲科学、讲协同,稳步推进碳中和”的主旨演讲。
以下内容根据论坛演讲实录进行整理。
韩晓平:大家好,今天听各位专家讲得非常好,也很受启发。我今天想跟大家讲一讲我们在推进碳中和过程中,怎么去讲常识,因为现在我们做这件事情比较急,但很多方面可能忽略了常识性问题。还有怎么讲科学,怎么讲协同协作的问题。总书记说构建以新型能源为主体的新型电力系统,好多专家都讲了,韩正副总理特别讲了一下,“碳达峰碳中和”领导小组讲到,各级地方和重点领域、行业、企业科学设置目标、制定行动方案,要尊重规律,坚持实事求是,一切从实际出发,科学把握工作节奏。我觉得他这几句话讲得特别重要,也恰恰是我们现在面临的问题,这件事情大家都比较急,都希望这件事情能够做得更好,但有些事情急不得。碳达峰我们设定的目标是2030年,不是明年,也不是后年,这个过程中有很多问题和技术我们都需要评价,找到解决问题的方法,因为如果我们现在匆匆忙忙去选择,匆匆忙忙去上,我们可能走更多弯路。
比如现在克里就在讲,“碳达峰碳中和”技术现在还有50%没有被开发出来,现在我们想的很多技术绕来绕去,最后的成本、社会代价都会非常高。所以我们一定要实事求是,从实际出发,“碳达峰碳中和”中我们一定要讲常识,不能背离常识,因为现在我们发现很多地方,特别是地方政府,可能还是能源基础问题认识不到位,所以往往对一些常识问题忽略了,很多人把碳中和变成目的了,其实大家要想明白,碳中和不是我们的目的,碳中和怎么会是我们的目的呢?我们不是到2060年就over了,我们肯定还要继续发展,我们的技术要继续发展,我们的人也要继续进步,所以碳中和不是我们的目的。那我们的目的是什么呢?我们的目的是推动能源技术整体的进步,持续的进步,这是我们的根本目的。
所以我们不要忽略了自己的初衷,如果忽略了初衷,那你所有走的路最终都是问题。所以我们最近在讲碳中和中,要尊重热力学第二定律。第二定律的核心是一切都是有代价的,没有任何没有代价的能源,只是这个代价你可能不知道,或者这个代价在远期才能体现出来。所以我们要在这个基本的常识下来看问题,来分析问题,不要寄希望于我们能够找到一种彻底解决问题的方法,人类不可能彻底解决能源问题,只能不断地进步,通过不断地进步,不断地寻找到解决问题的方法。
还有江冰总一直讲的第一性原理,其实很多问题我们常常会背离这些问题,往往把问题复杂化,也许我们知识太多太强了,结果把一个很简单的问题复杂化了,一旦复杂化以后,你最后获得的东西和你得到的东西和你付出的东西将会完全不对等,表面看你好像是走了一大步,技术有一个很大的突破,但实际上很可能这个突破带来更多新的问题。所以吴仲华院士当时讲了16字方针“分配得当,各得其所,温度对口,梯级利用。”过去我们做节能的时候老在讲这16字,尤其后面八个字前面的不太讲了,所以把它写到以前的《节能法》,后来随着发展,慢慢地就不讲前面八个字了,其实这里面讲了一个根本的问题,就是要合理匹配资源,合理配置资源,只要资源配置合理,你的效率就会不断提升,而效率这个问题在一定程度上是不能够背离热力学第二定律来思考问题。
所以我们在这些问题上还要回归到常识。回归到常识就有一个问题不得不讲,我们开碳中和的会,我讲这个可能不合时宜,但这个问题又是我们必须面对要思考的问题,我们是谁?你是谁?我是谁?他是谁?大家有没有仔细想过这个问题?我们是谁?我们就是碳,因为所有的生命都来自碳,碳是这个地球生命的基础,所以碳基生命构成了我们现在的一切,没有碳的话,也许也有氧,也有其他的东西,但是它不能够成为生命,所以就要考虑到碳圈、水圈,这些圈实际上是有巨大的生态容量能力的,那个水里的细菌可以不断增加,因为我们全世界有71%是海洋,这71%的海洋里,那些海洋的生物是可以几何数增加的。为什么呢?因为在地球的历史上,或者说我们也就是在27亿年,可能说得太早了,3亿年前,我们地球上35%都是二氧化碳,今天这些碳哪儿去了呢?其实就是被我们的生态系统中和掉了,所以这个系统本身是有很强中和能力的。当然,这个中和能力可以适应短周期,但我们讲的短周期也是百年的短周期,所以可能在目前几十年的情况下,可能短期会适应不了,会造成一些生态变化,这些生态变化可能对我们的生命,对我们生存的环境,会带来一些改变。这些改变有可能有一些改变是积极的,也可能有一些改变是消极的,所以我们要应对这些改变。
所以在整个碳中和过程中,首先要相信我们的地球是有强大的自平衡能力的,为什么呢?我们地球上的海水如果覆盖地表2718米,没有陆地,全部是海洋的话,你想想2718米可以承载多少海洋生物、藻类?哪些藻类可以承接多少碳?所以短期内的自平衡可能有问题,长期的自平衡地球上是没有问题的。如果出现问题,是气候问题,不是人类所能涉及的,包括11000年前,曾经地球的温度,海平面上升120米,那个时候还没有人,不是人类所能抗拒的。所以在环境问题上我们不能被反制主义绑架,因为现在反制主义特别风靡,这一次新冠肺炎可以看到,全世界人在新冠肺炎面前,很多非常理性民族却失去了基本的理智,采取了非常不科学不理智的办法去应对新冠肺炎,才导致最后出现这么大的问题。如果大家一开始都学习中国这样应对新冠肺炎,就不会变成今天这样。气候变暖既是一个问题,也是一个好事,因为在中国来说,温度上升,降雨量增加,这是我们现在看到的问题。同时,使我们地球的碳汇能力在同步增加,只是我们这些年工业造成的碳排放可能和我们的速度不一致,所以我们要面对这个问题,我们就要减少,要控制我们的排放。而且现在随着技术进步,我们也没有必要烧那么多煤,烧那么多煤带来的污染还不光是二氧化碳的问题。
所以我们在理性过程中积极面对它,并不是说我们不要减排,我们仍然要减排,我们仍然要技术进步,但是减排是一个过程,我们要能够面对接受这个过程。
所以对中国来说,我们的政协常委,国家林草局副局长刘东生说过,目前我国森林植被总碳储量是92亿吨,平均每年增加2.05亿吨,是什么概念?折算成二氧化碳,就是7-8亿吨,7-8亿吨什么概念呢?假定我们的地方还能够不断种树,20年到25年以后,即便我们按照现在的排放也不是问题了,当然,我们也不可能按照现在的排放,因为技术在进步,技术在提升,肯定是不断削减和压缩。所以这也告诉我们,其实认认真真种好树也是一个最好的对冲方法。
“碳达峰碳中和”对于能源来说是全域电气化,这个问题必须统一认识,必须想明白这个事情。到2030年我们预计要达到11万亿度电,现在看这个判断可能是低了,可能要比这个更多一些,因为从各种经济发展速度看和我们技术转型速度看,对电的需求增速远远超过对其他能源的增速。到2050年,到平台期时,人均用电达到1万度电,一开始我们都认为这个说法没有必要,用不到那么多电,用那么多电干什么呢,但是到今天,我们随着认识的不断提升,我们意识到了,电将成为我们能源中最核心部分,而且是最主要的部分。所以到2060年的时候,我们的电可能会达到我们终端能源的90%,也就是说,按照51亿吨标准煤算的话,就是要满足17万亿度电。为什么到2050年1万亿就够了,2060年就要1.6万亿呢,其实并不是人口的增加,也不是技术的发展,而是我们对生活要求的改变,特别是欧阳明高院士讲的,我们那个时候可能更多是需要氢能,我们要把一些电能转换成氢能。
对于电的认识,电是唯一最高品位能源,没有之一,氢也不是,碳中和其实就是电力系统最主要的任务,我们的电力系统能够覆盖所有能源90%的时候,我们才可能真正实现碳中和,维持电力系统的可靠性、稳定性和它的参与性,将成为我们下一步电力工作持续的一个目标,通过电力和数字化电网,打通能源信息和交通。氢要干什么呢?我在想,说把它用到地面交通上,原来我们对氢汽车寄很大希望,欧阳明高院士也讲了,没有意义用在汽车上,而且用在汽车上是不好用的,不敢用的,用在汽车上你敢不敢让它下地下室,氢能下到地下室万一炸了那不是一般地,它的爆炸威力是甲烷的3.5倍,所以这个可能是不敢的。所以氢到底是什么呢?其实氢是电的延伸,绿氢就是绿电,如果把这个问题想明白以后就知道,氢是一种边际能源,今后它也是一种边际能源,解决一些边际特定需求,主要的需求还是要靠电,如果我们不靠电,我们转个圈去用氢的话,那就违反了第一性原理,因为我们没有必要把一个简单的事情复杂化,增加了很多成本和损耗浪费,最后达到的还是同样一个目标。
所以氢干什么,我在想,可能大家都没有注意这个问题,其实我一直在研究,我在航空兵待过,对飞机是情有独钟的。智能的低空飞行器比汽车还要简单,它就是氢燃料电池带着六个旋翼在那转,它在一定程度上可以解决快速的近距离的低空交通问题,这些完全不需要人,完全可以通过互联网和5G网络进行控制,让它进行飞行。这些技术其实已经远远走在我们认识的前面,你要知道,一个智能飞行器用的信息技术是我们在地面上跑电动汽车的1/3,比电动汽车需要的技术要简单得多。所以我想,只是我们对认识问题,因为氢智能飞行器也不带来其他安全问题,它不会撞别人,没有人飞它,是计算机在替你飞,是互联网在替你飞。
在解决这些问题过程中,我们要建立一些有效的机制,比如建立碳强度的核算机制,我们有一些机制,比如单位GDP二氧化碳的强度,1万块钱排放多少二氧化碳,也有二氧化碳排放因子,有这些东西,但是这些东西好多人是没办法理解的,看不明白的。我觉得欧洲人很聪明,很简单,我一共发了多少电,最后一共排了多少二氧化碳,我把这两个数放在一块儿我就知道每度电碳强度是多少,就可以把这个作为一个目标,每年把碳强度目标降低多少,现在中国各个电网情况不一样,我们现在南方电网碳强度非常低,甚至和一些相对比较落后的欧洲国家已经比较接近。所以我们要想,把二氧化碳的排放强度作为指标,用它来进行核算核查,然后用它来进行对标,“碳达峰碳中和”其实不是电网一家的事,是大家共同的事情,如果是大家共同的事,就不是供应侧的事,是消费侧和供应侧共同的事情,而更主要的其实是消费侧的事情,因为电网不发电,它只能够推动促进这件事情,真正落实执行的还是那些用电的发电的人,所以在这方面我们要不建立这个对标机制的话,那么就使得电网在里面承担了更多不切实际的目标,而这些目标可能就造成我们最后的碳中和目标没办法兑现,或者是过晚兑现。
所以我们可以算一算每个地区多少,算出来每个地区碳排量多少的话,各个地区的差距就能看到,而这些差距有很多办法来弥补。比如说刚才讲种树的问题,我们一直认为陕西是很落后的一个省,都是煤电,其实陕西这些年来种了很多的树,如果把他们种的树对冲的话,他们不一定排放那么多。所以如果这些机制建立以后,大家就会想各种各样的办法来平衡你的碳排放,在这个过程中我们要制定减排的斜率,每年减排多少,大家都清楚,都明白,今年500克碳,明年450克碳,怎么去达标,大家都清楚这个事情,各级政府,各个企业,就可以想办法去落实,去推动。所以一定要制定一个让大家一目了然的对标方法。
还有一个很重要的事情,有序开放配电网,中国现在的高压电网非常先进,但是我们的配电网现在的问题非常多,如何去开放配电网,让配电网开放,让更多资金进入,可以使我们的配电网效率不断提升,只有配电网开放以后,更多新能源才能不断融入。这将是我们下一步电力改革的重中之重,我们也看到了国家能源局、国家发改委都非常重视,现在也把分布式能源作为一个突破口。
还有V2G技术,时间问题没必要讲太多,大家都很清楚,它是可以实现协同优化的,我们现在更重视的一个问题是协同优化,不要追求某一个单一领域的极致,而是要追求协同的极致,只有协同的时候我们这些事情才是一个最有效最高效的事。同时还要研究电能的替代,电能替代对我们来说也是非常不够重视的一个事情,到底电应该怎么用,这里要更多帮助企业来研究用什么技术来解决电能替代问题,因为如果我们80%、90%都是电能的时候,我们没有相应电能替代技术,我们也没有办法实现这个目标。还有就是寻求更有效的解决方案,我们从单边优化就不如多边的优化,双边的优化,所以我们尽可能采用多边双边优化来解决问题,这个过程中一定要打破行业壁垒,打破壁垒的同时,我们要追求技术的协同性,让热、气、电、冷、储能这些东西最后协同起来,说起来是简单的一句话,但我们做热电联产那么多年,跨电和热就这么两个东西最后都非常难,其实对我们最大的挑战就是我们有没有这种协同能力。