能源是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，特別是在現(xiàn)代社會(huì)，如果沒有能源，會(huì)給我們的生產(chǎn)生活帶來極大的不便。近日，在中國核學(xué)會(huì)、中國核電主辦，福清核電、福建省科技館承辦的第十一屆“魅力之光”核科普夏令營開營式上，中國能源研究會(huì)常務(wù)副理事長周大地作了一場主題為“中國能源低碳轉(zhuǎn)型的技術(shù)選擇”的講座。
能源的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程。在工業(yè)化以前，人類的能源來源主要依靠燃燒薪柴、秸稈這些生物，以解決采暖和吃飯問題。直到改良蒸汽機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)煤炭的開采和使用，人類首次將煤炭這種化石能源大規(guī)模地轉(zhuǎn)換成動(dòng)力，這也極大地推動(dòng)了工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。
隨后，石油規(guī)?；_采和內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用使普遍機(jī)動(dòng)化成為可能，電力技術(shù)的發(fā)展使終端用能進(jìn)入電氣化階段。
“我國能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占比高達(dá)57%，是所有工業(yè)大國中最高的。”周大地介紹，煤炭存在能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)效率的問題，比如說煤炭發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化率平均為40%，理想狀態(tài)下可達(dá)到50%；煤制天然氣能源轉(zhuǎn)化效率可達(dá)50%，天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率可達(dá)到60%。“所以煤制天然氣再發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換率低于30%。這也意味著，以煤炭為主的整個(gè)能源效率是比較低下的。”
而且，人類燃燒化石能源排放溫室氣體所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球溫度上升。冰川融化、海平面上升、極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度隨之增加，嚴(yán)重影響人類的生存與發(fā)展。全人類在生態(tài)方面的最大挑戰(zhàn)是，控制和減少工業(yè)和生活氣體的排放量，扭轉(zhuǎn)全球氣溫升高的趨勢。
“為了實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)，中國必須尋求一條有別于發(fā)達(dá)國家曾經(jīng)走過的，從煤炭變成油氣為主的道路，我們要直接過渡到以低碳能源為主的階段。”周大地表示，電力并非只能從化石能源中獲取。水電、核電不需要經(jīng)過燃燒，也能直接轉(zhuǎn)化成電力。
目前，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源資源和核電已成今后新能源發(fā)展的主要方向。
中國的水力資源在全球最為豐富，中國也是世界上最大的電力裝機(jī)容量國家。目前，中國水電已經(jīng)開發(fā)將近4億多千瓦，待西藏的雅魯藏布江中游以上開發(fā)后，可高達(dá)5億千瓦。
“核裂變能產(chǎn)生巨大的能量。當(dāng)然，核電獲取方式的‘后半截’和火電是差不多的，都是使用鍋爐產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)得到巨大的電力供應(yīng)。”周大地介紹，目前，我國核電技術(shù)水平躋身世界前列。“華龍一號”實(shí)現(xiàn)了由二代向自主三代核電技術(shù)的全面跨越；“國和一號”示范工程關(guān)鍵設(shè)備材料全部實(shí)現(xiàn)自主化設(shè)計(jì)和國產(chǎn)化制造。我國在運(yùn)核電裝機(jī)規(guī)模為世界第二，在建核電機(jī)組整體規(guī)模為全球第一，同時(shí)也是掌握核電先進(jìn)技術(shù)最多的國家。目前，我國核電裝機(jī)容量已達(dá)5500多萬千瓦。中國工程院曾預(yù)測，中國的核電可以增加至4億千瓦。
光伏技術(shù)也成為新能源發(fā)展的重要領(lǐng)域。我國硅片光伏電池和光伏組件產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量80%到90%以上。“光伏的技術(shù)成本非常低，優(yōu)勢非常突出。樂觀估計(jì)，到2050年，光伏發(fā)電裝機(jī)能達(dá)到60億千瓦以上。”周大地認(rèn)為，新的光伏技術(shù)在不斷出現(xiàn)，例如鈣鈦礦電池等新技術(shù)若能大規(guī)模使用，制造成本可能出現(xiàn)跳躍性大幅度下降，隨著儲(chǔ)電技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏技術(shù)成本依然有降低的空間。