倪维斗院士谈新能源

   2011-04-15 中国化工报李东超 冯洁

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 近年来,江苏省泰州市利用秸秆固化技术,将粉碎后的农作物秸秆压缩成体积小、密度大、热值高的商品燃料,有效推动了秸秆综合利用。图为一家企业刚生产出的秸秆炭棒。(顾俊 摄)


      编者按 今年两会审议通过的“十二五”规划纲要提出,要调整优化能源结构,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,积极发展太阳能、生物质能、地热能等其他新能源,非化石能源占一次能源消费比重要提高到11.4%。


    毫无疑问,新能源发展将成为“十二五”期间中国能源事业发展的一颗新星。但日前,中国工程院院士、清华大学热能工程系教授倪维斗在接受媒体专访时表示,中国需警惕在新能源发展上的群体不理性,避免一窝蜂式发展,要注重质量,争取在关键技术上取得突破,避免重复建设、重走低端制造的老路。以下是媒体与倪维斗先生的互动。


    能大幅度减少二氧化碳排放的,都是新能源


    问:您如何定位新能源?您如何看待新能源与传统能源的关系?


    倪维斗:在我看来,如果能使目前主力化石能源的效率有大幅度提高,能大幅度减少二氧化碳排放的能源,即实现传统能源的更新换代和高效利用,都可以算作新能源。照此标准,煤制天然气,煤的高效、清洁和可持续利用都可以纳入到新能源的范畴。


    能源产业是一个系统,主要包括资源、转化、储运和终端利用4个环节。我们不仅要看能源资源来自何处,还需注重在转化、储运和终端利用等环节的改进。新的能源种类需要发展,但更加有效的是在传统能源的合理利用上做文章,而且传统能源效率提高的空间很大。以水泥行业为例,据不完全统计,仅利用水泥余热每年就能生产250亿千瓦时电,相当于目前风力发电量的一半。在目前经济条件下,合理地配置好我国资源,实现高效益,才是我们的最终目标。


    新能源的发展有层次分别,我们在规划时应根据国情梯次对待。也许二三十年后风能、太阳能和生物质能在能源结构中的占比会比较大,但目前而言,发展潜力最大、也是最需要重点对待的,还是对传统能源的改进和合理利用。如果忽视了这点,盲目发展上述可再生能源的装机容量,将会造成时间上的错位,舍近求远。


    问:您觉得要实现“十二五”规划中提出的节能降耗目标,有什么更积极的办法?


    倪维斗:能源合同管理(Energy Management Contract,EMC)是个不错的机制。所谓EMC,就是由专业公司提供资金、技术、设备和人才,对耗能厂家专门进行节能减排,节能产生的利润由公司和厂家按一定比例分享。譬如钢铁、水泥等耗能厂家不需要承担运营风险,只需要提供余热、余压等。国家对于这种机制应大力支持。


    我认为还可以考虑将GDP增速和能耗指标挂钩。例如“十二五”规划确定GDP增速为7%,单位GDP能耗下降16%。如果将这两个指标挂钩,可以允许地方GDP增速超过7%,但单位GDP能耗下降速度也要相应地高于16%,二者具体的比例关系可以进一步研究。


    大规模发展可再生能源,应权衡整个产业链


    问:2009年,中国政府就曾表示新兴产业风能和多晶硅行业出现了产能过剩的现象,您是否认为国内新能源的发展已经过热?


    倪维斗:目前看来风能、太阳能等新能源产业发展势头不错,但也暴露出许多问题,例如关键技术没掌握,产品质量不过关,许多风电机组不能并网,几乎有1/3的发电设施没有发挥作用。


    据统计,中国目前风电装机容量约达4200万千瓦,居世界第一,但发电量只有约450亿千瓦时,平均每千瓦装机的发电量约1000千瓦时。这就是说,大量的资产设备利用率低。所以总的来说目前最好稳一稳,好好总结经验,不要一味地闷头往前赶装机指标。


    新能源建设是不是过热?我觉得是相对的。政府的作用关键在于调控。目前风电已改为标杆上网电价,这表明政府试图理顺风电上网电价形成机制,保证风电开发项目能够实现合理的盈利水平,避免一些企业为了清洁能源政绩,甚至是为了跑马圈地而低价竞标、挤垮竞争对手的不公平现象。但要真正理顺风电上网电价形成机制,还需电网公司的配合和相关配套政策的支持。


    问:光伏发电是否存在产能过剩?


    倪维斗:据报道,2010年,中国光伏电池组件产能约为1500万千瓦,95%以上的光伏产品用于出口,主要销往欧美市场。但随着2010年许多欧洲国家大幅度缩减补助,取消税收优惠,欧洲光伏消费市场的发展受到限制,中国产品出口的确受到打击。其实光伏产品90%以上出口国外,对中国来说的确不划算。太阳能产品生产过程中需要耗费大量的能量,还会产生环境污染,排放大量的二氧化碳和其他有毒污染物,而使用过程确实是清洁无污染的,这就造成了把污染留给自己、清洁送给他人的后果。我们需要继续发展光伏发电产业,同时更需要逐渐扶持和培育自己的光伏发电消费市场,首先要开发有自主产权的新工艺、新技术,要大幅度地降低成本。


    问:除了光伏发电,您认为新能源发展过程中还有什么问题?


    倪维斗:作为新能源的一种,可再生能源目前被业内广泛追捧。但不是原料可再生就是真正的可再生能源,必须从可再生能源的全生命周期的效率、环境、经济及全产业链,全利益链进行认真分析,这样才能确定未来该重点发展哪种可再生能源。可再生能源要大规模发展,必须要作利益相关者的分析。一个产业,从上游来说,有哪些人受益,下游又有哪些人受益,要认真分析。只有真正让人们得到了益处,才可能推动这个产业的发展,让人们真正接受它。可再生性要讲“绿度”。所谓“绿度”,即是净可再生能源系数,即加工后得到的能量有多少比例是真正可再生的,此系数越低表示可再生度越小。考虑一种可再生能源的“绿度”有多高,必须要看生产原料、加工原料所耗费的能量,还要考虑土地紧张和粮食安全与生态的评估。


    以生物质能源的原料玉米为例,就必须考虑购买该原料、占用土地、肥料、耗水、收割、运输的成本等。对发展生物液体可再生能源而言,除了要考虑该原料的全生命周期能量转换系数外,还要考虑土地利用系数和水耗系数。在土地利用系数方面,个别生物质原料单位面积的产量较少,农民辛辛苦苦种植出来的玉米用来做液体燃料,值不值得;在水耗方面,生产1吨干玉米需耗水350吨,也是很大的。

 
    大规模发展秸秆发电,也是很不划算的。中国农民人均耕地1亩左右,也就是1吨秸秆,把农民仅有的秸秆收起来发电,一个2.5万千瓦的电站维持正常运转需要的秸秆在20万吨之上,而在农村秸秆的运输半径是100千米,要大量汽车、拖拉机把秸秆拉到电厂去,燃烧发电,最后发出有限的电。你要这么点电干什么?同时你把农民秸秆收走了,农民烧什么?烧煤?本来农民可以直接拿秸秆来做燃料,反而拿过来做低效发电,这是很不划算的。


    目前各大能源企业竞相追捧的海上风电,我认为海上风电目前不宜大规模推广,因为成本相对太高了。国家不得不给大量的补贴,是否合算?


    国家的钱要用得恰到好处,要算经济账


    问:您觉得“十二五”期间新能源发展最值得警惕的问题是什么?


    倪维斗:现在发展可再生能源过程中,大部分参与者的收益靠国家补贴来提供,实际上随着它的份额越来越大,以后国家是补贴不起的。表达这样的观点并不是说不要发展新能源,我只是想给相关决策者和参与者提供一个新的思路和看问题的角度,希望相关部门在制定可再生能源规划、相关企业在发展可再生能源时能更加理性、慎重。


    此外,政府的决策体系也应科学、透明,不能以个别领导的意志为转移。中国应抓住新能源发展的契机,切实提高自主创新能力,避免重复高端产业低端做,重复低附加值代工的老路。


    问:据了解,一部极可能影响未来10年中国能源面貌的产业规划——《新兴能源产业发展规划》行将出炉。《规划》提出,未来10年我国新能源投资累计将直接增加投资5万亿元。您认为这笔钱应该怎么花?


    倪维斗:一句话,投资这笔钱的目的到底是为了什么?减少二氧化碳排放?增强能源安全还是减少污染?要达到这些目标要花多少钱,用什么样的办法最经济?有哪几种可能的路径?任何能源的利用必须在经济性上统一考虑。现在一搞可再生能源好像就不太讲经济性而改讲业绩了。新能源产业的发展初期是不盈利的,因此需要国家大力支持。但国家的钱要用得恰到好处,还是要算经济账。在新技术发展路线并不明朗的情况下,不宜采取集全国之力大发展的模式,而应集中精力,支持研发,抓好试点工程,切实总结经验教训,不可盲目推广。


    问:过去几年新能源的发展路径,基本上是先抢市场,然后才开始关注技术,5万亿元投资会不会重复这个怪圈?


    倪维斗:我们按过去的发展模式去发展,惯性很大,各个地方都以GDP为标准,实际上GDP比较容易得到的就是高耗能工业。现在如果马上搞新的技术,一些领域连知识产权都没有,最后还是得走老路,新能源领域是同样的道理。现在新能源的发展有些大跃进,我们是风电制造大国,不是设计、研发大国。多晶硅也是一样,全国到处都在搞多晶硅,设备基本上靠进口,最后钱还是让外国人赚走了。在这种背景下,只靠进口国外技术,价格是下不来的,最后还是要回到向国家要补贴的老路上。现在应该争的是关键技术、设备的自主创新,而不是在数量上和别人较量。


    问:5万亿元新兴能源投资能多大程度上帮助实现2020年非化石能源占一次能源消费总量15%的目标?


    倪维斗:至今,我还没有看到一个关键数据,那就是2020年的能源消耗总量。能源消耗总量的基数是多少?是40亿吨还是50亿吨标准煤?如果在40亿吨以下,可能还能达到既定目标。以40亿吨的能源消耗总量计算,15%是6亿吨,这是非常乐观的估计了。如果变成50亿吨,15%的目标难以达到。


    问:那是不是意味着,如果只盯着可再生能源,忽略传统能源变革,其实并不能达到我们的目标?


    倪维斗:是的。我算了一笔账,如果只盯着可再生能源,不把传统能源,特别是煤的事情做好,我们要完成节能减排的目标,任务十分艰巨。去年风电发展这么快,发电量也才占了约1%,其他可再生能源的比例更低。至少在未来一二十年,可再生能源占总能源消费的份额变得很大是难以实现的。如果我们不厉行节能,不提高常规能源的利用效率,改变我们的发展模式和生活方式,天天叫低碳能源、低碳经济,实质上是一句空话。

 

4月12日,晶澳(扬州)太阳能科技有限公司员工在生产线上操作。 (王卓 摄)
 

 
 
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