中国能源可持续发展的一些战略思考

本文是中国工程院原副院长杜祥琬院士在此次能源论坛上所作的大会主报告，是“中国能源中长期发展战略”咨询研究课题组的研究成果。报告提出了支撑中国能源可持续发展的“科学、绿色、低碳能源战略”。

 

报告给出了本世纪上半叶我国能源发展阶段的战略定位，阐述了我国“科学、绿色、低碳能源战略”及其六大子战略的基本内涵，提出了科技支撑的三个层次和“十二五”重点，以及实施“科学、绿色、低碳能源战略”的若干重大建议。

 

 

2050年前的四十年，是我国能源体系的转型期。能源体系的转型指的是：从现在比较粗放、低效、污染、欠安全的能源体系，逐步转型为节约、高效、洁净、多元、安全的现代化能源体系，能源的结构、“颜色”、质量都将发生革命性的变革。2050年后，我国将拥有一个中国特色的能源新体系，进入比较自由的绿色、低碳能源发展阶段。

 

中国的科学、绿色、低碳能源战略可概括为：加快调控转型，强化节能优先，实行总量控制，保障合理需求，优化多元结构，实现绿色低碳，科技创新引领，系统经济高效。它由六个子战略构成。

 

绿色、低碳能源战略将确保我国已作出的主动承诺（2020年碳排放强度比2005年下降40%~45%）的兑现，并力争使我国二氧化碳排放的总量在2030年前后达到峰值（估计峰值约90亿吨/年）。

 

预期到2030年前后我国能源发展将出现历史性转折点，煤炭年利用量越过峰值。2050年煤炭在我国总能耗中的比重可望减至40%（甚至35%）以下，其战略地位将从主力能源调整为重要的基础能源。

 

预期到2050年，我国将基本完成能源体系的变革，实现能源供需模式的科学平衡。能源结构中，洁净能源将占到一半以上，并呈继续增加势头，并为下半世纪的发展打下坚实而良好的基础。

 

对各级政府和企业，完善科学的考核指标体系，在GDP的增速上，强调又好又快，不以追求两位数的增长，注重发展的质量、效益，把节能、绿色、低碳的要求作为硬指标，列入考核体系。引进化石能源消费总量控制目标，以防止盲目扩大投资，避免单纯追求GDP增速。

 

 

世界能源消费由发达国家主导，开始向发达国家与发展中国家共享市场、发展中国家的份额逐步上升的格局发展。但发达国家在优质能源（油、气、核电等）消费中，仍占主要份额，且人均能耗仍远高于发展中国家。世界化石能源的供需平衡，只能满足全球能源需求的低速增长，世界化石能源资源进一步趋紧。资源和环境制约、全球气候变化等因素，对传统的世界能源格局提出挑战，能源利用将进一步向节能、高效、清洁、低碳方向发展，在今后几十年内，世界能源结构将发生重大变化，进入油、气、煤、可再生能源、核能五方鼎立的格局。世界各主要国家纷纷调整战略，能源新技术成为竞相争占的新的战略制高点，以争取可持续发展的主动权。我国需要在世界能源环境中寻求最优的能源发展战略和路线。

 

改革开放三十年来，我国经济持续高速增长，成就举世瞩目。能源消费也随之增长，能源行业的一系列改革，使能源供应能力大幅提高。本世纪以来，能源供应紧跟需求拉动，出现超高速增长，我国会很快成为世界第一能源消费国。如果我国能源消费保持前几年平均8.9%的增速，则2020年我国能源消耗将达79亿吨标煤，占目前世界能源消耗总量的一半；即使能持续实现每五年GDP单耗下降20%，但继续保持9%的年经济增长，2020年我国能耗也将占目前世界能耗的三成。显然，这种经济增长方式将受到能源资源的严重制约，能源发展趋势必须进行重大调整。为支撑经济社会的科学发展，必须对化石能源消费提出必要的总量控制目标，统筹发展的速度、产业结构和消费模式。

 

我国能源效率偏低。我国GDP占世界生产总值的7%，却消耗了世界能源消费总量的17.7%。原因是目前增长的内容过多依靠固定资产投资和出口拉动使高能耗产业过快增长，产业结构不合理；同时用能装备能效低，煤炭比例高，能源系统效率低。

 

粗放的能源开采与利用导致了严重的环境问题。大气、水、土壤都为经济增长付出了环境代价，随着工业化、城市化进程，环境压力会更大，而随着生活的改善，人民的环境诉求不断提高，要求能源优质化、洁净化。无论对气候变化问题有多少争议，我国能源走向绿色、低碳都是必须的。

 

资源和环境代价过重、结构不良、效率偏低和能源安全是我国能源存在的主要问题，也是对可持续发展的挑战。同时，我国能源也面临着难得的历史机遇：多年的发展不仅打下了经济和科技的基础，也深化了人们对科学发展观的认识；党中央、国务院进一步强调加快发展方式的转变并采取一系列重要措施，国家成立了能源委员会；节能减排开始取得进展；可再生能源、核能和天然气等洁净能源发展潜力大。在科学发展观的指导下，制定可持续发展的能源战略，正当其时。

 

 

能源发展战略服务于国民经济和社会发展的宏观战略目标。本世纪中叶，我国将实现中央提出的第三步战略目标，建成中国特色的基本现代化社会主义国家。

 

为了实现这一战略目标，本世纪上半期中国经济将经历快速增长阶段、平缓增长阶段，然后过渡到中低速增长阶段。这个时期中国的能源如何发展，国内外不同的研究机构给出了各种情景和预测，反映了不同的发展观。按照粗放高速发展的惯性进行外推预测，是不科学的。中国特色的新型能源战略必须体现科学发展观。立足国情，总结历史经验，中国的发展模式必须进行重大创新，我国不可能重复发达国家走过的高消耗道路，只能用明显低于发达国家的人均能耗实现现代化；我国能源不可能长期维持前一阶段的增长速度，而必须把资源节约和环境保护作为经济发展的基本目标和约束条件，我国需要逐步降低单位GDP能源消费强度，长期支持经济健康发展；尽管我国能源消费总量还将增加，但是发展方式的转变，科学健康合理的消费方式的建立，能源技术的不断进步，将可以使我国用有限的能源消费增长，支撑经济和社会发展；我国必须明显提高能效和能源科技水平，并努力引领国际能效和科技水平，为今后长远的发展开创一条可持续的新型道路。

 

我国可持续发展的能源战略的确定要考虑六项指导原则：科学发展、可持续发展的原则；走中国特色发展道路的原则；节约优先、高效经济、合理调控供需的原则；环境和经济双赢的原则；有差别地确定不同发展阶段、不同地域的战略目标和重点，达到总体优化的原则；依靠科技创新支撑和经济手段调控、建设先进能源系统的原则。

 

 

2050年前的四十年，是我国能源体系的转型期。能源体系的转型指的是：从现在比较粗放、低效、污染、欠安全的能源体系，逐步转型为节约、高效、洁净、多元、安全的现代化能源体系，能源的结构、“颜色”、质量都将发生革命性的变革。2050年后，我国将拥有一个中国特色的能源新体系，进入比较自由的绿色、低碳能源发展阶段。只要坚持科学发展，我国未来的能源是可持续发展的，这是一个重要的战略判断。

 

2030年前的20年，是上述转型期中的攻坚期（困难期）。其间，要花大力气形成节能提效机制、实现新型能源（包括核能、可再生能源等）的突破、化石能源的安全环保生产和清洁利用、大力控制污染排放和温室气体排放。还要解决石油安全供应和替代、优化发展电力系统、使农村能源形态显著进步等一系列重大能源发展问题。

 

2020年前的10年，特别是“十二五”，是上述攻坚任务能否完成的关键期，是全面转向科学发展轨道的关键期。经济转型应实现重大调整，能源消费增长速度和结构将有显著成效，从以粗放的供给满足增长过快需求的模式，尽快转变为以科学的供给保障合理需求的能源供需新模式，以能源发展模式的转变，支撑科学发展，推动发展方式的转变。

 

 

我国可持续发展的能源发展战略，可概括为“科学、绿色、低碳能源战略”。“科学”是指在科学发展观指导下，在科技进步的支撑下，实现节能提效基础上的科学的能源供需平衡；“绿色”（环保）是指实现环境友好的能源开发和利用；“低碳”是指明显降低温室气体排放强度并控制温室气体排放的增长。污染排放和温室气体排放是两个不同的概念，因而，绿色和低碳也是两个有差异的概念，但在中国能源的具体情况下，二者在工作方向上高度一致：走向绿色和走向低碳并行不悖。

 

中国的科学、绿色、低碳能源战略可概括为：加快调控转型，强化节能优先，实行总量控制，保障合理需求，优化多元结构，实现绿色低碳，科技创新引领，系统经济高效。它由以下六个子战略构成。

 

战略之一：强化“节能优先、总量控制”战略

 

节能、提效、合理控制能源需求是能源战略之首。对我们这个人口大国，人均资源小国，必须确立“人均能耗应控制在显著低于发达国家水平”的战略思想，实现有控制的健康发展。基于对我国经济结构调整必要性和可能性的分析，对我国单位GDP能耗的分析和结构节能、工业节能、建筑节能、交通节能及社会消费节能潜力深入分析的结论表明，我国的节能提效不仅必要，而且可能。这项战略旨在使实现国家第三步战略目标的总能耗（特别是煤炭石油消耗“天花板”）最小化，以较低的能源弹性系数（<0.5，并随时间进一步降低）来支撑经济发展。通过努力，实现如表1所示的能耗总量控制目标。

 

这里的控制目标，充分考虑了挖掘国内能源的科学产能潜力、可持续发展能力和合理的能源进口。其中，将2020年的总能耗控制在40亿吨标煤左右，是一个十分困难又十分有意义的战略指标，在此期间，大力调整产业结构，控制高能耗产业，转变经济增长内容，把GDP年增长掌握在7%~8%左右，较为合理并有利于发展的质量、效率和环境友好。实现2020年的能耗总量控制目标，是转变发展方式实际成效的标志，将有力推动结构调整，也是实现我国应对气候变化承诺的关键。

 

战略之二：煤炭的科学开发和洁净、高效利用和战略地位调整

 

煤炭目前是我国主力能源，煤炭的洗选、开采和利用必须改变粗放形态，走安全、高效、环保的科学发展道路，它在我国总能耗中的比重应该也可能逐步下降，2050年可望减至40%（甚至35%）以下，其战略地位将调整为重要的基础能源。应尽量降低煤炭消费增长速度，使煤炭消费总量尽早达到峰值，此后，总能源的增量将由清洁新能源补充。要树立“煤炭科学产能”的新概念，即采用先进的煤炭生产和高效利用技术，促进煤炭生产的安全度、煤炭的利用效率和洁净度较大幅度提高。根据科学产能的要求，合理的煤炭安全产能应该控制在30亿吨以内。煤的洁净化利用，不仅是一个战略方向，而且要成为可定量衡量和检查的指标。报告提出了煤炭“洁净化度”的概念和定量描述，可作为该行业的一个考核指标。报告给出了2020年、2030年和2050年应实现的“洁净化度”的参考值。

 

战略之三：确保石油、天然气的战略地位，把天然气作为能源结构调整的重点之一

 

确保石油在今后几十年的安全供应和能源支柱之一的稳定战略地位。石油国产每年2亿吨（或近2亿吨）可继续保持几十年，但我国石油储采比较低，对外依存度将进一步走高。石油的战略方针是：大力节约，加强勘探，规模替代，积极进口（消费和战略储备）。

 

天然气（含煤层气、页岩气和天然气水合物等非常规天然气）说较洁净的化石能源，我国潜在资源较丰富，应该也可能大力发展，应把它放到能源结构调整的重点地位上来，增大其在我国能源中的比重。2030年可达到国内产天然气3000亿方，加上进口可达4000亿~5000亿方，将占到一次能源的10%以上，使其成为我国能源发展战略中的一个亮点和能源结构中的绿色支柱之一。

 

战略之四：积极、加快、有序发展水电，大力发展非水可再生能源，使可再生能源战略地位逐步提升，成为我国的绿色能源支柱之一

 

水电是2030年前可再生能源发展的第一重点。资源清晰、技术成熟，在国家政策上，应促进其积极、加快、有序发展。2020年、2030年和2050年可望达到装机3亿千瓦、4亿千瓦和4.5亿~5亿千瓦。

 

因地制宜，大力发展非水可再生能源。资源丰富，可利用的太阳能发电资源约20亿千瓦；风能资源大于10亿千瓦，陆上大于海上；生物质能资源约3亿吨标煤，并有培育的潜力。尽早使风能、太阳能、生物质能等成为绿色能源支柱。2020年前应重在核心能力的创新、技术经济瓶颈的突破，重点解决风电提高经济效益、太阳能光伏和光热发电降低成本、间歇性能源并网和纤维素液体燃料技术等，扎实打好基础，做好示范，逐步产业化、规模化。大力推广已有基础的太阳能热利用、生物沼气、积极发展海洋能、地热能。高度重视垃圾的分类资源化利用。实现我国农村的能源形态现代化。非水可再生能源在2020年、2030年和2050年的总贡献有可能分别达到2亿吨标煤、4亿吨标煤和8亿吨标煤左右。

 

可再生能源（水和非水）的战略地位将由目前的补充能源逐步上升为替代能源乃至主导能源之一。

 

战略之五：积极发展核电是我国能源的长期重大战略选择，核电可以成为我国能源的一个绿色支柱

 

经过国产和进口并举努力，铀资源不构成对我国核能发展的根本制约因素，核电的安全性和洁净性可以保证。核能按照压水堆—快堆—聚变堆“三部曲”的基本路线图，可实现长期可持续发展。需要高度重视从核资源—核燃料循环—核电站—后处理到核废物全产业链的配套协调发展。在目前压水堆为主的发展阶段，应充分发挥已成熟的二代改进型的作用，发展沿海和内陆电站，同时积极试验和掌握三代技术，同时，推动中国快堆技术加快发展。2020年核电可望达到建成7000万千瓦，使核能和可再生能源的总和占到总能源的15%以上。2030年核电达到2亿千瓦，2050年达到4亿千瓦以上。2050年，核能将可以提供15%以上的一次能源。之后，核电将继续发展，成为我国未来的主要能源之一。

 

战略之六：发展中国特色的高效安全（智能）电力系统，适应新能源的分布式等用电方式和储能技术

 

在我国的能源结构中，电力所占的比重将逐渐增加，而在电力结构中，非火电的比例将逐步增加，而煤电在电力中的比重将逐步下降，2050年可降至35%左右。本研究推荐的电力需求的预测和控制目标如表2。

 

电力发展面临需求不确定性增大，电源多元化，输配电运行条件日趋复杂。建议政府主管部门牵头，多方参与，分析不同方案，通过科学论证，特别是安全性、经济性论证，做好中国电力发展的规划和电网架构的规划；利用信息技术与电网技术的结合，建设信息化、自动化、互动化的智能电网，达到提高电网的效率、安全性，也使电网有效接纳新能源的目标；做好“风、光、储、输、用”示范工程；重视风电和光电的非上网和分布式用电方式；多种技术并举发展储能技术。

 

 

实施科学、绿色、低碳能源战略，严格控制大气污染排放总量，推行温室气体排放强度和排放总量控制。与能源相关的二氧化硫和氮氧化物的排放量，将在目前的基础上逐步下降，并将在2030年前显著解决能源大气污染和生态破坏问题。以二氧化碳为主的温室气体排放强度将逐步降低，首先在“十二五”期间使碳排放强度再降20%，绿色、低碳能源战略将确保我国已作出的主动承诺（2020年碳排放强度比2005年下降40%~45%）的兑现，并力争使我国二氧化碳排放的总量在2030年前后达到峰值（估计峰值约90亿吨/年），然后逐步下降，在2050年显著回落到更低水平。这首先是我国可持续发展的内在需求，也会在国际舞台上为我国争得战略主动权。

 

 

节能提效、化石能源的洁净化、可再生新能源的攻关、核电的发展、电网的建设……都呼唤着自主创新。

 

科技对能源的支撑涉及三个层次：一是基础性研究。包括新材料、新工艺、新概念等的创新，如新型太阳能电池、太阳能热发电新概念和技术、纤维素乙醇中酶的研究、微藻液体燃料研究、裂变聚变混合堆新概念等，会引领新的方向。二是新技术的创新，解决发展的技术瓶颈。如煤炭的安全洁净开采技术、煤气化多联产技术、间歇性能源并网和分布式利用技术、核燃料后处理和核废料处置、碳捕捉利用和储存技术、电动车技术、海洋能和地热能利用技术、光伏与光热发电技术、海上风电技术、能源作物种植技术、煤炭洗选技术推广、新脱硫技术、多种蓄能技术等。三是对重大工程项目和战略性产业的支持，如节能技术与工程，快中子实验堆工程，核电建设与配套工程，百（千）万屋顶太阳能工程，风、光、储、输、用示范工程，智能电网工程，水电工程，天然气（含非常规气）开发工程，石油储备工程，能源资源的勘探等。“十二五”期间需重点推进核电、水电和天然气的发展，大力落实节能提效，加快煤炭洁净化和安全生产，支持非水可再生能源的创新发展，采取有力措施改变汽车业和建筑业的发展模式等。建议国家统筹规划、分渠道落实。

 

 

实施科学、绿色、低碳能源战略，预期到2030年前后我国能源发展将出现历史性转折点。其标志是：煤炭年利用量越过峰值；煤炭科学安全生产和洁净化达到先进水平；二氧化碳的排放量达到峰值；核电上规模，突破试验快堆技术；太阳能发电、风电和生物质能等突破技术瓶颈，走上规模发展；天然气和水电的开发大幅度进展；节能提效达到先进水平；能源结构明显改善；能源科技创新能力显著提高，达到国际先进水平。

 

实施科学、绿色、低碳能源战略，预期到2050年，我国将基本完成能源体系的变革，实现能源供需模式的科学平衡。能源结构中，洁净能源将占到一半以上，并呈继续增加势头，并为下半世纪的发展打下坚实而良好的基础。

 

2020年、2030年、2050年我国一次能源结构可望实现如表3所示的目标。

 

 

在市场经济的大环境下，在粗放发展的惯性力作用极强的情况下，如果没有一只强有力的宏观调控的大手，就难以实施科学、绿色、低碳的能源战略。必须用强有力的政策手段，抓住“十二五”这个关键期，以降低GDP能源强度、控制能源消费增长速度和数量为抓手，促进发展方式加快转变，尽早走上重质量、重效率、绿色、低碳、节约、创新驱动的发展道路。综合运用体制机制改革、管理调控措施、经济政策、法律、行政措施、科技创新和文化创新推进等手段，形成科学的政绩考核体系和节能减排的长效机制，为绿色、低碳发展提供有力保障。为此提出以下几点重大建议：

 

 

国家设立能源统一主管部门，全面负责制定能源战略。用战略指导规划，规划落实战略。能源政策、法规标准和经济调节手段要按战略和规划的要求调整。以有力的宏观调控手段，调整结构、大力节能、转变发展方式；对能源新产业，主动进行优化引导；对争议较大的能源重大决策，通过科学程序主动决策，使我国能源有序健康发展。

 

对各级政府和企业，完善科学的考核指标体系，在GDP的增速上，强调又好又快，不以追求两位数的增长，注重发展的质量、效益，把节能、绿色、低碳的要求作为硬指标，列入考核体系。引进化石能源消费总量控制目标，以防止盲目扩大投资，避免单纯追求GDP增速。

 

 

以有力的经济政策为杠杆，倒逼地方和企业节能减排的内在动力；完善能源立法，出台资源税、能耗税、排放税、碳税、物业税、调整能源价格、强化资源管理等政策，完善各类准入标准，提高节能标准，严控高耗能产品出口，鼓励高附加值产品出口，从制度上引导低耗能建筑、节能减排汽车，促进建筑业和汽车业的健康发展，适当控制我国汽车拥有率，严控高耗能产业的增长，大力发展生产性服务业。在“十一五”节能减排的工作成效基础上，“十二五”再实现20%的节能降耗目标是必要的，也是可能的。

 

 

包括进一步发展煤炭集约科学产能，尽快用筛分洗选煤替代动力原煤；恢复水电项目审批；利用已有成熟核电技术加快内陆核电建设；全面提升天然气加速发展所需要的体制和管理环境；加强可再生能源科技研发投入，解决可再生能源发展的系统瓶颈，调整政策支持方向；对电力发展进行包括电源和电网结构布局的系统优化规划等。

 

 

增加能源科技投入，对洁净煤技术、高效能源利用技术、先进发电技术、新型用能技术、新型核电技术等，制定具体的发展路线图并进行国家主导的科技攻关。建立新能源发展专项基金。把支持的重点放到科技研发和工程示范上去，突破技术经济瓶颈，培养能源新科技人才，促进自主创新，增强核心能力，争占能源发展的战略制高点。

 

 

把资源承载能力和生态环境容量作为经济活动的制约条件。从各级政府机构带头，到全民素质的提高，倡导适合中国国情的“健康的物质消费、丰富的精神追求”的消费方式、生活方式，加强与生态文明相应的精神和文化建设，使“两型社会”建设落到实处。

 

《科学时报》 (2010-11-22 B1 低碳能源周刊)