作 者：于俊崇

出版社：上海交通大學(xué)出版社

出版時間：2020-12-01

紙 張：膠版紙

裝 幀：精裝

ISBN：9787313240262

內(nèi)容簡介：

本書從中國能源發(fā)展戰(zhàn)略的高度出發(fā)，在清潔低碳、安全高效的能源轉(zhuǎn)型優(yōu)化背景下，深度剖析論述了各種化石能源(煤、石油、天然氣、可燃冰等)、可再生能源(風(fēng)能、太陽能、水能、海洋潮汐能與溫差能等)和生物質(zhì)能(來自動物、植物、微生物、生命體和排泄物等)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)瓶頸及發(fā)展前景。本書內(nèi)容詳實、分析客觀，是能源相關(guān)專業(yè)科研教學(xué)和各級能源從業(yè)人員不可多得的指導(dǎo)與參考讀物。

編者簡介：于俊崇，男，研究員級高級工程師，博士生導(dǎo)師，中國工程院院士，中央直接掌握聯(lián)系的高級專家，核動力領(lǐng)域國內(nèi)資深的專家、技術(shù)權(quán)威及領(lǐng)軍人物。現(xiàn)任國防重點工程兩型號副總設(shè)計師。1965年畢業(yè)于南京工學(xué)院(現(xiàn)東南大學(xué));畢業(yè)后一直從事核反應(yīng)堆工程研制及設(shè)計研究工作，參加了中國第一代壓水堆型核動力裝置、第一座脈沖反應(yīng)堆、乏燃料研究堆等工程研制;參加了秦山二期核電站、新型反應(yīng)堆等的方案研究及立項論證工作，在負(fù)責(zé)策劃、組織工程設(shè)計、支持關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，作出了重大貢獻(xiàn)。曾獲全國五一獎?wù)?2006年)、國家科技進(jìn)步二等獎1項(2006年)、全軍科技進(jìn)步一等獎1項(2007年)、國家重大貢獻(xiàn)獎及金質(zhì)獎?wù)?2007年)。國防科技進(jìn)步一等獎3項(2004，2005，2009年)，另外，還獲部級科技進(jìn)步一等獎3項、 二等獎4項、三等獎十余項，榮立國防科工委A、B工程一等功各一次。

面對能源總量需求增長放緩，能源體系的結(jié)構(gòu)性、體制性等深層次矛盾進(jìn)一步凸顯的挑戰(zhàn)與問題，大力推動我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與優(yōu)化至關(guān)重要，勢在必行。

黨的十九大提出的“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”給我國加快能源生產(chǎn)與消費革命，實現(xiàn)能源體系結(jié)構(gòu)性優(yōu)化改革指明了方向。

一起來看看中國工程院院士于俊崇為我們解答中國能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)、特點和前景。

能源轉(zhuǎn)型的根本目標(biāo)

“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”是我國能源轉(zhuǎn)型與優(yōu)化發(fā)展的根本目標(biāo)，是積極應(yīng)對資源短缺、環(huán)境污染、氣候變化等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，解決我國面臨的能源需求壓力大、供給制約多、生態(tài)環(huán)境影響嚴(yán)重、體制機(jī)制不完善等深層次問題與矛盾的核心指引。

1.清潔

能源的生產(chǎn)、傳輸和消費的全生命周期都是低污染的，要盡可能減少由能源生產(chǎn)和消費引起的各種污染物排放。良好的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為人民生活不可或缺的條件，黨的十九大提出要持續(xù)實施大氣污染防治行動，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。為推動能源清潔利用，我國提出到2020年，煤炭占能源消費總量比重下降到58%以下，電煤占煤炭消費量比重提高到55%，天然氣消費比重提高到10%左右等一系列目標(biāo)。至2019年底，煤炭占能源消費總量比重已降為57.7%，電煤占煤炭消費量比重為53.61%，天然氣消費比重約為8.2%，基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.低碳

低碳指碳排放強(qiáng)度的降低。氣候變化是人類發(fā)展面臨的共同挑戰(zhàn)，按照現(xiàn)有政策，到21世紀(jì)末全球氣溫將有可能升高4℃，帶來海平面上升、糧食減產(chǎn)、植被退化、極端災(zāi)害事件頻發(fā)等嚴(yán)重影響能源體系是碳排放的最主要部分，低碳無疑是高質(zhì)量的重要要求。我國政府已經(jīng)就碳排放向國際社會做出了莊嚴(yán)承諾，將在2030年左右實現(xiàn)碳排放達(dá)峰，2020年、2030年單位GDP碳排放比2005年分別下降40%～45%、60%～65%，非化石能源占一次能源消費比重在2020年、2030年、2050年分別達(dá)到15%、20%、50%左右。這是我國建設(shè)生態(tài)文明和美麗家園的內(nèi)在要求，更是體現(xiàn)大國擔(dān)當(dāng)，推進(jìn)人類命運共同體構(gòu)建的崇高使命。

3.安全

安全指能源供應(yīng)來源多樣化，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障程度高的供應(yīng)，并能有效應(yīng)對在各種自然災(zāi)害或地區(qū)動蕩等內(nèi)外部條件變化下的安全供應(yīng)。能源安全是國家安全的重要組成部分，是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民根本利益的全局性、戰(zhàn)略性問題。為保障能源供應(yīng)安全，我國提出2020年能源自給能力保持在80%以上，2030年能源自給能力保持在較高水平的目標(biāo)。

4.高效

高效是指能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、運輸和消費環(huán)節(jié)都應(yīng)該充分利用現(xiàn)有技術(shù)，做到經(jīng)濟(jì)、節(jié)約和高效。能效水平提升是世界能源發(fā)展的趨勢和目標(biāo)。我國能源強(qiáng)度從1980年以來下降了近80%，能源效率提高了近5倍，但在整體能耗水平和單位產(chǎn)品能耗水平上仍然明顯高于美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，能源利用效率亟待提升。我國提出2020年單位GDP能耗將比2015年下降15%、2030年達(dá)世界平均水平、2050年達(dá)世界先進(jìn)水平的節(jié)能目標(biāo)，并提出2020年、2030年能源消費總量分別控制在50億、60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，2050年實現(xiàn)能源消費總量基本穩(wěn)定。

能源轉(zhuǎn)型的主要特點

當(dāng)今世界正處于能源大變革時期，能源轉(zhuǎn)型正在加速。各國都很重視化石能源大規(guī)模開發(fā)利用下的生態(tài)環(huán)境問題、資源匱乏問題，積極推動世界能源轉(zhuǎn)型。從我國與國際形勢來看，能源轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)為4種主要特征。

1.從追求能源規(guī)模增長到重視質(zhì)量提升

過去30年來，我國能源體系發(fā)展的重心主要是圍繞經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，快速實現(xiàn)能源生產(chǎn)與消費規(guī)模的增加，并依托各類生產(chǎn)生活的能源需求，建立起一套相對穩(wěn)定的能源結(jié)構(gòu)。而與粗放的能源規(guī)模增長相比，目前全球能源開始呈現(xiàn)出從追求規(guī)模到重視質(zhì)量的轉(zhuǎn)變趨勢，能源結(jié)構(gòu)對高質(zhì)量的要求愈發(fā)提升。能源的高質(zhì)量發(fā)展主要表現(xiàn)為創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用提升能源利用效率、統(tǒng)籌生態(tài)文明建設(shè)實現(xiàn)能源綠色發(fā)展、完善能源體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.合作共贏、政策引導(dǎo)作用日益顯著

目前應(yīng)對氣候變化進(jìn)入新階段，新一輪能源科技革命加速推進(jìn)，全球能源治理新機(jī)制正在逐步形成，各國能源發(fā)展面臨的問題依然嚴(yán)峻。各國應(yīng)加強(qiáng)能源合作，共同打造開放包容、普惠共享的能源利益共同體，提升區(qū)域能源安全保障水平，提高區(qū)域能源資源優(yōu)化配置能力，實現(xiàn)區(qū)域能源市場深度融合，促進(jìn)區(qū)域能源綠色低碳發(fā)展，以滿足各國能源消費增長需求，推動各國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展。

3.發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟(jì)體具備跨越式發(fā)展機(jī)遇

通過借鑒他國的發(fā)展經(jīng)驗和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并學(xué)習(xí)和改進(jìn)他國的政策和制度設(shè)計，發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟(jì)體可以在能源體系方面實現(xiàn)跨越式發(fā)展，比高收入國家更早地達(dá)到人均能耗和溫室氣體排放的峰值。發(fā)展程度更為落后的國家有可能率先為其國民提供先進(jìn)的能源服務(wù)，而不會產(chǎn)生先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體經(jīng)歷過的負(fù)面環(huán)境問題。這樣，發(fā)展中國家有可能在新能源發(fā)展方面獲得后發(fā)優(yōu)勢。

4.新技術(shù)發(fā)展成為推動能源創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動力

高質(zhì)量發(fā)展是創(chuàng)新的發(fā)展。創(chuàng)新具有世界性和時代性，必須不斷地推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，推動質(zhì)量改革、效率變革、動力變革，增強(qiáng)質(zhì)量優(yōu)勢。把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的時代契機(jī)，以信息化、智能化為杠桿，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合，強(qiáng)化科技創(chuàng)新、產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，在平臺經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈等領(lǐng)域培育新動能。

以智能化為主攻方向推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級，運用新技術(shù)、新模式改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變，降低實體經(jīng)濟(jì)成本。

未來多種能源發(fā)展前景分析

根據(jù)我國2030年、2050年能源發(fā)展展望，我國未來各種能源的發(fā)展前景將立足于我國實際資源稟賦與能源優(yōu)化改革發(fā)展目標(biāo)，逐步推動化石資源清潔化利用，大幅提升可再生能源消費占比，建立形成與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展相匹配的新型可持續(xù)發(fā)展能源體系。

1.堅持立足資源稟賦，以煤為主，推動化石能源清潔化利用

隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速放緩，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，我國能源發(fā)展也進(jìn)入新常態(tài)，能源消費重心由生產(chǎn)領(lǐng)域逐步轉(zhuǎn)向生活領(lǐng)域，對能源的需求也由對量的追求轉(zhuǎn)變?yōu)閷|(zhì)的要求。盡管未來化石能源占比下降、可再生能源占比上升，但化石能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)在今后較長一段時期內(nèi)仍然不會改變。推動化石能源的清潔利用將是未來能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。

我國是一個“貧油少氣富煤”的國家，化石能源總量中絕大部分為煤炭資源，能源消費嚴(yán)重依賴煤炭。這一特點決定了煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費中的主導(dǎo)地位長期不會發(fā)生改變，而煤炭應(yīng)用帶來的生態(tài)環(huán)境問題同樣不容忽視。因此，一方面要加強(qiáng)天然氣的國內(nèi)開采和供應(yīng)力度，同時在全球加強(qiáng)能源合作，加大國外天然氣供應(yīng)保障力度;另一方面，要充分利用我國富煤資源特點，著力加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，突破煤化工關(guān)鍵性技術(shù)，推動煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展水平，推進(jìn)化石能源清潔化。此外，積極推動化石能源的綠色低碳革命，降低碳排放。既針對化石能源，也要對高污染的傳統(tǒng)煉化工業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)和技術(shù)升級。通過開發(fā)綠色低碳技術(shù)，推進(jìn)清潔生產(chǎn)，生產(chǎn)綠色環(huán)保產(chǎn)品，實現(xiàn)石油化工行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

2.以風(fēng)能、太陽能為核心，推動綠色可再生能源規(guī)模化應(yīng)用，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

按照能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，未來電力發(fā)展要堅持綠色低碳發(fā)展方向，加快電源結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局優(yōu)化，提高能源資源開發(fā)利用效率，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。風(fēng)能、太陽能作為可再生能源中的最主要構(gòu)成，是未來能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化改革的發(fā)展重點。未來，我國風(fēng)能、太陽能開發(fā)將總體呈現(xiàn)集中式為主、分布式為輔的局面。從我國資源條件、開發(fā)經(jīng)濟(jì)性及前景來看，西部北部和近海宜集中式開發(fā)、東中部宜分布式開發(fā)。雖然不同階段的開發(fā)重點會有不同，但西部北部作為我國風(fēng)能、太陽能開發(fā)主戰(zhàn)場的地位不會改變。起步階段，我國以開發(fā)西部北部大型風(fēng)電、太陽能基地為重點，東中部有序開發(fā)分散式風(fēng)電和分布式光伏，穩(wěn)妥推進(jìn)海上風(fēng)電開發(fā)。發(fā)展階段，我國調(diào)整西部北部地區(qū)風(fēng)電、太陽能發(fā)電建設(shè)節(jié)奏，加大東中部負(fù)荷中心分散式風(fēng)電、分布式光伏開發(fā)力度，沿海地區(qū)因地制宜推進(jìn)海上風(fēng)電項目建設(shè)。成熟階段，東中部地區(qū)風(fēng)電、太陽能資源充分開發(fā)，新能源開發(fā)重心回到西部北部。

同時，隨著技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模化發(fā)展驅(qū)動，風(fēng)電和光伏發(fā)電成本將持續(xù)下降，風(fēng)能、太陽能將在構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系中發(fā)揮越來越重要的作用，并步入良性循環(huán)。未來，風(fēng)能和太陽能總量上可以滿足需求，但是由于其間歇性的特點，需要另外配以可調(diào)節(jié)能源。最高效的可調(diào)節(jié)能源系統(tǒng)，既可以是儲能裝置、核能、清潔化石能源、生物質(zhì)能或地?zé)幔部梢允撬鼈兊慕M合。評價是否高效，最終看它們調(diào)節(jié)的靈活性和經(jīng)濟(jì)競爭力。

3.持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展核能，實現(xiàn)低碳能源發(fā)展下的基荷替代，保障我國能源安全

核能對于我國的能源發(fā)展不可或缺，是我國戰(zhàn)略必爭的能源支柱之一。作為一種清潔高效的能源形式，核電是一種穩(wěn)定的基荷發(fā)電形式，是替代火電的理想方式。需要進(jìn)一步加大核電科研投入，提升核科技基礎(chǔ)能力，建立科學(xué)決策互動機(jī)制，贏得民眾對核能的戰(zhàn)略認(rèn)同，以核電安全發(fā)展為前提，深入開展核電項目研究論證和前期準(zhǔn)備工作，促進(jìn)我國核電裝機(jī)規(guī)模的穩(wěn)步提升。

為了推動核電發(fā)展還需要進(jìn)一步提高核能利用效率、降低核電建設(shè)成本、提升競爭力。增加單機(jī)組容量、降低造價和運行成本已經(jīng)幾乎走到極致，進(jìn)一步提高能效最有效的辦法就是進(jìn)行能源的梯級利用。核能單一用于發(fā)電，目前主力的壓水堆熱電轉(zhuǎn)換效率只有37%左右，通過梯級利用提高效率的空間很大。遠(yuǎn)距離輸熱技術(shù)逐漸成熟，為核能的梯級利用創(chuàng)造了條件。單一發(fā)電的核能系統(tǒng)負(fù)荷跟蹤需要通過調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率來實現(xiàn)。多聯(lián)供的核能系統(tǒng)則通過調(diào)節(jié)不同能源品種的產(chǎn)量實現(xiàn)負(fù)荷跟蹤。由于不需要調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率，負(fù)荷跟蹤的能力大幅度提升，響應(yīng)時間也更快，同時經(jīng)濟(jì)性也得到保證。同時，基于我國核電后發(fā)優(yōu)勢，逐步提升核能在小堆供熱、海水淡化、軌道交通、航空航天、特殊場合等領(lǐng)域的綜合利用程度，促進(jìn)核能經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)保價值的進(jìn)一步釋放。

在中華民族的偉大復(fù)興進(jìn)程中，能源是事關(guān)中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的一個重要問題。以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)與快速發(fā)展，是一項長期而又艱巨的任務(wù)。我國經(jīng)過70余年的努力，逐步構(gòu)建了能源形式多樣、生產(chǎn)與消費能力強(qiáng)盛的能源結(jié)構(gòu)體系，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

資料：上海交通大學(xué)出版社

編輯：周玉