在世界能源格局深刻變革背景下,中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)偉大戰(zhàn)略。在推動(dòng)全球能源清潔轉(zhuǎn)型的征程上,中國(guó)方案應(yīng)如何落地?中國(guó)聲音底氣何在?日前,本刊對(duì)中國(guó)科學(xué)院院士何作庥進(jìn)行專訪,請(qǐng)他就全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想如何打開思路、開拓創(chuàng)新分享思想。
戰(zhàn)略創(chuàng)新:思想要解放
《能源評(píng)論》:您如何評(píng)價(jià)全球能源互聯(lián)網(wǎng)這一宏大構(gòu)想的戰(zhàn)略價(jià)值?
何祚庥:我很贊成這樣的戰(zhàn)略構(gòu)想。全球能源互聯(lián)網(wǎng)倡議是中國(guó)提出的非常深刻的一個(gè)戰(zhàn)略,這件事情不僅是為中國(guó)解決能源問題,也是為世界人民盡到一份責(zé)任,是一件光榮的事情。從某種意義上來講,它比“兩彈一星”還重要,解決的問題更長(zhǎng)遠(yuǎn),未來和“一帶一路”結(jié)合起來,會(huì)有很大潛力。
《能源評(píng)論》:在具體推進(jìn)時(shí),有哪些策略需要明確?
何祚庥:這是一個(gè)宏大的戰(zhàn)略,要做到世界各國(guó)都滿意,確實(shí)不容易,而且不是說制定一個(gè)規(guī)定就可以勢(shì)如破竹了,在推進(jìn)過程中,肯定會(huì)涉及到很多的政策、體制問題,但是我相信問題是可以解決的,前途是光明的。
建成全球能源互聯(lián)網(wǎng)可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間,具體怎么實(shí)現(xiàn)?首先要有個(gè)全局性的創(chuàng)新綱領(lǐng),通過創(chuàng)新解決一些重大問題,一些難題和挑戰(zhàn)。因此現(xiàn)在還不適宜太高調(diào),中國(guó)要扎扎實(shí)實(shí)做好準(zhǔn)備,等我們解決了若干重點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn),做出初步的樣板以后,再高調(diào)宣傳。
《能源評(píng)論》:十八屆五中全會(huì)首次提出,要貫徹創(chuàng)新、開放、協(xié)調(diào)、綠色、共享的發(fā)展理念。具體到全球能源互聯(lián)網(wǎng),該如何創(chuàng)新?
何祚庥:全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要有戰(zhàn)略思想,關(guān)鍵必須把創(chuàng)新放在第一位,包括理論創(chuàng)新、重大技術(shù)創(chuàng)新、工程創(chuàng)新等多方面的創(chuàng)新。
首先要敢想,關(guān)鍵是思想要解放一點(diǎn),能干不能干研究了以后再說,但是思想要到位,一定要先看到,然后才能具體地操作,才能創(chuàng)造新技術(shù),通過研究推動(dòng)產(chǎn)業(yè)逐漸由小變大變強(qiáng),而不是簡(jiǎn)單采用現(xiàn)成的技術(shù),因?yàn)楝F(xiàn)有的技術(shù),還不足以支撐這樣一個(gè)全世界的能源互聯(lián)網(wǎng)。
這里面還有一個(gè)重大工程思維的問題。錢學(xué)森當(dāng)年就說過,工程的問題,主要是缺少想法,有了想法,提出來的實(shí)踐難點(diǎn),都是可以解決的。 錢學(xué)森教授還舉了一個(gè)具體的例子。假如有需要建造一個(gè)跨度為20公里的大橋,這在工程上,當(dāng)然是一個(gè)很難解決的難題。但如果的確有這種需要,那還是可以想出很多辦法,來具體解決這一難題的。這里還可以講一個(gè)小故事,當(dāng)他提出這一問題時(shí),我正好在座。那時(shí),我就說,錢教授,這一設(shè)想未免太大一些,是不是可降低一些,改為10公里?錢老回答說,“不!只要真有需要,那還是可以想出具體實(shí)施的辦法的。”
其次,具體推進(jìn)還要考慮很多實(shí)際問題,推進(jìn)重大工程建設(shè)不能異想天開,敢想以后還要腳踏實(shí)地, 才能變成可以操作的事情,但一定要善于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提出重大創(chuàng)新和突破的要求,這種思維非常重要。
兩大動(dòng)力:可再生能源+儲(chǔ)能技術(shù)
《能源評(píng)論》:在落實(shí)這一宏偉戰(zhàn)略的過程中,有哪些具體問題需要解決?
何祚庥:第一個(gè)問題就是,必須要明確,全球能源互聯(lián)網(wǎng)一定是以可再生能源為主導(dǎo)的,不是由煤電主導(dǎo)的。
緊接的問題就是,怎么才能夠大規(guī)模發(fā)展可再生能源?在具體推進(jìn)路徑上也要?jiǎng)?chuàng)新思路,我的主張是風(fēng)能上山,太陽(yáng)能入湖、下海。風(fēng)能上山的原因就在于,山頂?shù)娘L(fēng)能資源豐富;太陽(yáng)能入湖下海原因就在于,可以避免與民爭(zhēng)地的問題,比如在湖面上安裝太陽(yáng)能電池面板。
還要再?gòu)?qiáng)調(diào)的是,全球能源互聯(lián)網(wǎng)也不會(huì)是以核電為主導(dǎo)的,這個(gè)問題主要是從能源資源總量來看,核燃料的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上可再生能源。以太陽(yáng)能為例,其在地球上存在的時(shí)間,至少還有40億年。而地球上的鈾資源,不要說天然鈾,就是海水里的氘,即使全部拿出來利用的話,也只夠人類用幾千萬年。另外,核能有很多缺點(diǎn)和問題,這一點(diǎn)需要鮮明地提出來,否則就非常容易發(fā)生誤解。
《能源評(píng)論》:但您本意并不是反對(duì)核能?
何祚庥:是的。我只是覺得現(xiàn)在核能的應(yīng)用方式不對(duì),并不是完全反對(duì)利用核能。在某些地區(qū)、某些領(lǐng)域,核能做一點(diǎn)補(bǔ)充,我不完全反對(duì)。從能源的合理、經(jīng)濟(jì)利用角度來看,我高度贊成核能走向海上利用的道路,比如可以從功率不大的移動(dòng)核電站開始,為能源開采服務(wù),還可以為將來的高效核動(dòng)力船舶做準(zhǔn)備。 因?yàn)?,?duì)于大型海洋動(dòng)力來說,無法用太陽(yáng)能和風(fēng)能提供持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。其最佳取代者,是核能。
《能源評(píng)論》:接納清潔的可再生能源可以說是全球能源網(wǎng)的本質(zhì)屬性,基本定位明確后,還有哪些問題需要解決?
何祚庥:另一個(gè)問題和可再生能源的特點(diǎn)密切相關(guān)。風(fēng)能、太陽(yáng)能的缺點(diǎn)就是不連續(xù)性,雖然原則上東方不亮西方亮,太陽(yáng)能可以通過電網(wǎng)傳輸實(shí)現(xiàn)大范圍、遠(yuǎn)距離消納,但其出力的不連續(xù)性肯定會(huì)響能源的持續(xù)供應(yīng)。因此,一定要建立大規(guī)模的儲(chǔ)能中心,沒有龐大的儲(chǔ)能體系保障,就無法保證全球能源互聯(lián)網(wǎng)的安全。在這方面,我國(guó)已經(jīng)在張家口建設(shè)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程需要先做成中國(guó)樣本,為全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。
《能源評(píng)論》:在儲(chǔ)能領(lǐng)域,您認(rèn)為,未來具有商業(yè)價(jià)值的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)有哪些?
何祚庥:我不太看好蓄電池,比如鋰離子電池,畢竟成本太高了,應(yīng)用場(chǎng)合更適合于做成移動(dòng)能源,在移動(dòng)端直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,比如為電動(dòng)汽車、小型船舶提供動(dòng)力,但不適合在電網(wǎng)儲(chǔ)能上花費(fèi)心思。
現(xiàn)有的技術(shù)中,抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)存都可以嘗試,關(guān)鍵還是要有創(chuàng)新和突破。
在目前最為成熟的抽水蓄能技術(shù)領(lǐng)域更是如此。因?yàn)橹袊?guó)水能資源非常豐富,但是先進(jìn)國(guó)家的能利用率可達(dá)到80%~90%,我們只有30%,所以在對(duì)水能利用問題上,也需要打破常規(guī)思維,比如可以考慮在丘陵地帶如福建山區(qū)、浙江千島湖,甚至是新疆伊犁河等地建設(shè)抽水蓄能電站。 此外還需要有一些重大設(shè)想。我和老同學(xué)魏廷錚就探討過能否在長(zhǎng)江三峽上游,做一個(gè)超大型抽水儲(chǔ)能電站。也和老同學(xué)楊振懷教授討論過能否在青海湖和黃河間修一個(gè)超大型抽水儲(chǔ)能電站。其蓄能規(guī)??赡苓_(dá)億級(jí)千瓦。這都是值得深入研究的重大工程設(shè)想。
壓縮空氣儲(chǔ)能會(huì)是一大方向。因?yàn)橹袊?guó)有很多地區(qū)缺水,無法建成大型抽水儲(chǔ)能電站。但是目前成本比較高,可以利用廢煤礦儲(chǔ)能,不斷降低成本。
《能源評(píng)論》:建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng),必然要涉及電網(wǎng)傳輸技術(shù),您認(rèn)為這方面應(yīng)如何創(chuàng)新?
何祚庥:上萬公里的傳輸必須要考慮衰減問題。我們現(xiàn)有的高壓遠(yuǎn)程輸電,交流技術(shù)的話,1000公里損耗率能達(dá)到4%~5%已經(jīng)不錯(cuò)了,直流輸電好一點(diǎn),但也有百分之幾。
因此,建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng),恐怕需要對(duì)超導(dǎo)技術(shù)給予足夠關(guān)注。雖然現(xiàn)在技術(shù)成熟度還有待提高。未來,超導(dǎo)技術(shù)主要的應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)該是電廠端的最初一公里,以及客戶端的最后一公里。接入端是指從電廠低壓側(cè)升壓后到升壓站,那一段的能耗其實(shí)不小,有可能達(dá)到1%,對(duì)電網(wǎng)傳輸而言,降低這一段的損耗非常重要,所以要先解決這最初的一公里問題。如果全國(guó)普遍應(yīng)用,電廠和配電端都能采用,就可以為將來大的創(chuàng)新突破做鋪墊,而且會(huì)有豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。
在長(zhǎng)距離輸送時(shí),我贊成提高輸送電壓,現(xiàn)在交流已經(jīng)有1000千伏的輸電技術(shù),直流已經(jīng)有±1100千伏的輸電技術(shù)。由于風(fēng)能、太陽(yáng)能所發(fā)出電力,均是直流,建議可再生能源用直流輸電技術(shù)抽水,而水庫(kù)發(fā)電用交流電供電。這樣也許可解決中國(guó)電網(wǎng)是直流還是交流之爭(zhēng)!同時(shí),在集中大規(guī)模輸送電力之外,出于安全和效率因素考慮,要對(duì)分布式可再生能源的發(fā)展給予足夠重視,優(yōu)先考慮的是如何能接受更多的可再生能源。
打開視野:要有全局思維
《能源評(píng)論》:面向國(guó)際層面,在推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)之時(shí),需要什么樣的思路和理念?
何祚庥:從國(guó)際層面來說,也要注意傳播一個(gè)理念:我們的全球能源互聯(lián)網(wǎng)是為全球福祉考慮,不是為了獲取他國(guó)能源資源。而且,據(jù)我所知,由于中國(guó)擁有很多高山,水能、風(fēng)能資源可能是世界第一,太陽(yáng)能資源也名列第三位。同時(shí),要學(xué)習(xí)其他先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),并展開合作。比如,印度的新能源和可再生能源部,專門負(fù)責(zé)推動(dòng)新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。韓國(guó)非常重視科學(xué)技術(shù),其每年的科技投入占到GDP比重的3%,并且已經(jīng)持續(xù)投入二三十年。這些國(guó)家的做法非常值得我們學(xué)習(xí)。
《能源評(píng)論》:在進(jìn)行國(guó)際合作方面,您對(duì)于未來合作機(jī)制,能否分享進(jìn)一步的建議?
何祚庥:推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略,涉及世界各國(guó)的利益,建立相關(guān)機(jī)制需要大量協(xié)調(diào)工作。因此,有必要分兩步走:
第一步,舉辦全球能源互聯(lián)網(wǎng)高層級(jí)研討會(huì),凝聚共識(shí)、確定戰(zhàn)略, 初期可以一年一次,待發(fā)展成熟之際,可以考慮一年兩次甚至更多次數(shù);
第二步,建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)或相關(guān)組織。研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制也要有全局意識(shí)和創(chuàng)新思路,不要沿襲傳統(tǒng)的思路,按風(fēng)能、太陽(yáng)能技術(shù)來切塊分割,應(yīng)按項(xiàng)目來劃分,進(jìn)行重點(diǎn)突破。比如可以結(jié)合一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的特點(diǎn),建設(shè)一個(gè)大型的能源中心,包括抽水儲(chǔ)能電站、太陽(yáng)能、風(fēng)能,放在一起來進(jìn)行研究。再比如,可以共同確定一些重大的戰(zhàn)略問題,有各國(guó)參與,并進(jìn)行明確分工:有的做基礎(chǔ)工作,有的做應(yīng)用研究,有的推動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目等。
《能源評(píng)論》:您認(rèn)為,全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,是否會(huì)帶動(dòng)我國(guó)整體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升?電力行業(yè)以外的其他行業(yè)應(yīng)如何利用這一機(jī)會(huì),搶占新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)?
何祚庥:發(fā)展全球能源互聯(lián)網(wǎng),眼睛不要只看能源部分。從產(chǎn)業(yè)層面而言,也要有全局思維,不僅能源領(lǐng)域的各個(gè)公司要參與,其他領(lǐng)域如制造業(yè)、信息業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)都要積極參與、配合,并尋找機(jī)會(huì)。
對(duì)于全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,中央已提出戰(zhàn)略。能源界要同心同德,齊心協(xié)力把事情辦起來。因此要有全局意識(shí),要分輕重緩急,將中央的戰(zhàn)略與地方的發(fā)展相結(jié)合,落實(shí)到具體項(xiàng)目,切實(shí)推動(dòng)事業(yè)前行,而不是表面歡迎,內(nèi)心想著可以借此機(jī)會(huì)撈一把。