作 者：于俊崇

出版社：上海交通大學出版社

出版時間：2020-12-01

紙 張：膠版紙

裝 幀：精裝

ISBN：9787313240262

內容簡介：

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(風能、太陽能、水能、海洋潮汐能與溫差能等)和生物質能(來自動物、植物、微生物、生命體和排泄物等)的國內外發(fā)展現(xiàn)狀、技術瓶頸及發(fā)展前景。本書內容詳實、分析客觀，是能源相關專業(yè)科研教學和各級能源從業(yè)人員不可多得的指導與參考讀物。

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，核動力領域國內資深的專家、技術權威及領軍人物。現(xiàn)任國防重點工程兩型號副總設計師。1965年畢業(yè)于南京工學院(現(xiàn)東南大學);畢業(yè)后一直從事核反應堆工程研制及設計研究工作，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、新型反應堆等的方案研究及立項論證工作，在負責策劃、組織工程設計、支持關鍵技術攻關等方面發(fā)揮了關鍵作用，作出了重大貢獻。曾獲全國五一獎章(2006年)、國家科技進步二等獎1項(2006年)、全軍科技進步一等獎1項(2007年)、國家重大貢獻獎及金質獎章(2007年)。國防科技進步一等獎3項(2004，2005，2009年)，另外，還獲部級科技進步一等獎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，能源體系的結構性、體制性等深層次矛盾進一步凸顯的挑戰(zhàn)與問題，大力推動我國能源結構轉型與優(yōu)化至關重要，勢在必行。

黨的十九大提出的“推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系”給我國加快能源生產與消費革命，實現(xiàn)能源體系結構性優(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型的目標、特點和前景。

能源轉型的根本目標

“推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系”是我國能源轉型與優(yōu)化發(fā)展的根本目標，是積極應對資源短缺、環(huán)境污染、氣候變化等嚴峻挑戰(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)境影響嚴重、體制機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、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和消費引起的各種污染物排放。良好的生態(tài)環(huán)境已經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。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%，基本達到預期目標。

2.低碳

低碳指碳排放強度的降低。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世紀末全球氣溫將有可能升高4℃，帶來海平面上升、糧食減產、植被退化、極端災害事件頻發(fā)等嚴重影響能源體系是碳排放的最主要部分，低碳無疑是高質量的重要要求。我國政府已經就碳排放向國際社會做出了莊嚴承諾，將在2030年左右實現(xiàn)碳排放達峰，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年分別達到15%、20%、50%左右。這是我國建設生態(tài)文明和美麗家園的內在要求，更是體現(xiàn)大國擔當，推進人類命運共同體構建的崇高使命。

3.安全

安全指能源供應來源多樣化，對經濟發(fā)展提供保障程度高的供應，并能有效應對在各種自然災害或地區(qū)動蕩等內外部條件變化下的安全供應。能源安全是國家安全的重要組成部分，是關系國家經濟社會發(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。

4.高效

高效是指能源的生產、轉化、運輸和消費環(huán)節(jié)都應該充分利用現(xiàn)有技術，做到經濟、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。我國能源強度從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品能耗水平上仍然明顯高于美國、歐盟等發(fā)達國家和地區(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年達世界平均水平、2050年達世界先進水平的節(jié)能目標，并提出2020年、2030年能源消費總量分別控制在50億、60億噸標準煤以內，2050年實現(xiàn)能源消費總量基本穩(wěn)定。

能源轉型的主要特點

當今世界正處于能源大變革時期，能源轉型正在加速。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型。從我國與國際形勢來看，能源轉型主要體現(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濟快速發(fā)展的需要，快速實現(xiàn)能源生產與消費規(guī)模的增加，并依托各類生產生活的能源需求，建立起一套相對穩(wěn)定的能源結構。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)模到重視質量的轉變趨勢，能源結構對高質量的要求愈發(fā)提升。能源的高質量發(fā)展主要表現(xiàn)為創(chuàng)新技術應用提升能源利用效率、統(tǒng)籌生態(tài)文明建設實現(xiàn)能源綠色發(fā)展、完善能源體系結構實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.合作共贏、政策引導作用日益顯著

目前應對氣候變化進入新階段，新一輪能源科技革命加速推進，全球能源治理新機制正在逐步形成，各國能源發(fā)展面臨的問題依然嚴峻。各國應加強能源合作，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，推動各國經濟社會快速發(fā)展。

3.發(fā)展中國家和新興經濟體具備跨越式發(fā)展機遇

通過借鑒他國的發(fā)展經驗和引進先進技術，并學習和改進他國的政策和制度設計，發(fā)展中國家和新興經濟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的能源服務，而不會產生先進經濟體經歷過的負面環(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.新技術發(fā)展成為推動能源創(chuàng)新轉型的核心驅動力

高質量發(fā)展是創(chuàng)新的發(fā)展。創(chuàng)新具有世界性和時代性，必須不斷地推進供給側結構性改革，推動質量改革、效率變革、動力變革，增強質量優(yōu)勢。把握數字化、網絡化、智能化融合發(fā)展的時代契機，以信息化、智能化為杠桿，推動互聯(lián)網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，強化科技創(chuàng)新、產品服務創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，在平臺經濟、數字經濟、共享經濟、現(xiàn)代供應鏈等領域培育新動能。

以智能化為主攻方向推動產業(yè)技術變革和優(yōu)化升級，運用新技術、新模式改造提升傳統(tǒng)產業(yè)，推動產業(yè)模式和產業(yè)形態(tài)根本性轉變，降低實體經濟成本。

未來多種能源發(fā)展前景分析

根據我國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，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，建立形成與我國經濟發(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

隨著我國經濟進入新常態(tài)，經濟增速放緩，經濟結構更加優(yōu)化，我國能源發(fā)展也進入新常態(tài)，能源消費重心由生產領域逐步轉向生活領域，對能源的需求也由對量的追求轉變?yōu)閷|的要求。盡管未來化石能源占比下降、可再生能源占比上升，但化石能源為主導的能源結構在今后較長一段時期內仍然不會改變。推動化石能源的清潔利用將是未來能源產業(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，能源消費嚴重依賴煤炭。這一特點決定了煤炭在我國一次能源生產和消費中的主導地位長期不會發(fā)生改變，而煤炭應用帶來的生態(tài)環(huán)境問題同樣不容忽視。因此，一方面要加強天然氣的國內開采和供應力度，同時在全球加強能源合作，加大國外天然氣供應保障力度;另一方面，要充分利用我國富煤資源特點，著力加強煤炭清潔高效利用，突破煤化工關鍵性技術，推動煤化工產業(yè)規(guī)模發(fā)展水平，推進化石能源清潔化。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)進行產業(yè)和技術升級。通過開發(fā)綠色低碳技術，推進清潔生產，生產綠色環(huán)保產品，實現(xiàn)石油化工行業(yè)綠色低碳轉型發(fā)展。

2.以風能、太陽能為核心，推動綠色可再生能源規(guī)模化應用，實現(xiàn)能源結構優(yōu)化

按照能源轉型目標，未來電力發(fā)展要堅持綠色低碳發(fā)展方向，加快電源結構調整和布局優(yōu)化，提高能源資源開發(fā)利用效率，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。風能、太陽能作為可再生能源中的最主要構成，是未來能源結構優(yōu)化改革的發(fā)展重點。未來，我國風能、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)經濟性及前景來看，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)西部北部大型風電、太陽能基地為重點，東中部有序開發(fā)分散式風電和分布式光伏，穩(wěn)妥推進海上風電開發(fā)。發(fā)展階段，我國調整西部北部地區(qū)風電、太陽能發(fā)電建設節(jié)奏，加大東中部負荷中心分散式風電、分布式光伏開發(fā)力度，沿海地區(qū)因地制宜推進海上風電項目建設。成熟階段，東中部地區(qū)風電、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，隨著技術進步與規(guī)模化發(fā)展驅動，風電和光伏發(fā)電成本將持續(xù)下降，風能、太陽能將在構建清潔低碳、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，需要另外配以可調節(jié)能源。最高效的可調節(jié)能源系統(tǒng)，既可以是儲能裝置、核能、清潔化石能源、生物質能或地熱，也可以是它們的組合。評價是否高效，最終看它們調節(jié)的靈活性和經濟競爭力。

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。需要進一步加大核電科研投入，提升核科技基礎能力，建立科學決策互動機制，贏得民眾對核能的戰(zhàn)略認同，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備工作，促進我國核電裝機規(guī)模的穩(wěn)步提升。

為了推動核電發(fā)展還需要進一步提高核能利用效率、降低核電建設成本、提升競爭力。增加單機組容量、降低造價和運行成本已經幾乎走到極致，進一步提高能效最有效的辦法就是進行能源的梯級利用。核能單一用于發(fā)電，目前主力的壓水堆熱電轉換效率只有37%左右，通過梯級利用提高效率的空間很大。遠距離輸熱技術逐漸成熟，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)負荷跟蹤需要通過調節(jié)反應堆功率來實現(xiàn)。多聯(lián)供的核能系統(tǒng)則通過調節(jié)不同能源品種的產量實現(xiàn)負荷跟蹤。由于不需要調節(jié)反應堆功率，負荷跟蹤的能力大幅度提升，響應時間也更快，同時經濟性也得到保證。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、特殊場合等領域的綜合利用程度，促進核能經濟價值和環(huán)保價值的進一步釋放。

在中華民族的偉大復興進程中，能源是事關中國經濟社會發(fā)展的一個重要問題。以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經濟社會的可持續(xù)與快速發(fā)展，是一項長期而又艱巨的任務。我國經過70余年的努力，逐步構建了能源形式多樣、生產與消費能力強盛的能源結構體系，為國家經濟建設與社會發(fā)展做出了突出貢獻。

資料：上海交通大學出版社

編輯：周玉