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【資料圖】

本期課程主講人：

杜祥琬 “兩彈一星”核心科學家、中國工程院院士、國家能源咨詢專家委員會副主任

以下為課程實錄：

大家都知道，我們國家向全世界提出了我們的碳達峰、碳中和這兩個目標的戰略意義我先說幾句。我們要認清了中國的能源資源稟賦，就知道該立什么，我們才能先立后破。我們下面會加以解釋。

首先碳達峰碳中和這個目標的戰略意義，應該說它是應對氣候變化的國策，包括國內外兩個大局。碳達峰碳中和也是2004 年國家提出來能源革命，這兩個里程碑。能源變革是人類文明形態進步的基礎，現在就要碳達峰碳中和來引領我們國家，逐步地走向生態文明這樣一個地步，屬于引領我國基石的實施低碳轉型，經濟社會發展的戰略目標，就是碳達峰碳中和，它可以促進新型的、高質量的、可持續的發展。它的意義主要就這個。

下面的第二部分我們就說一說，主要說一說風電和光電的發展的幾點思考。我先說說對于未來能源的一點認識。

我們可以從物理概念上來說，未來能源就是核聚變。大家可能問怎么可以這樣說？我們可以把這個東西分解成兩塊。

一塊是太陽上，我們叫做太陽能，我們感受到太陽能，而它的物理本質就是太陽上的核聚變。我們接受到的太陽能，包括我們現在能夠光伏發電，光熱發電，還能太陽能熱利用，還有風能、生物質能，都來自于太陽能。這就是它的物理本質核聚變。再加上我們現在正在地球上做所謂“人造太陽”，也就是受控核聚變，受控核聚變現在正在這做，正在取得進展，本世紀應該能夠突破。

說到這個地方我要稍微說一下，最近美國人提出來他們發布了，還說得挺鄭重其事的，說他們的激光核聚變取得了增益。進去 2 個MJ出來 3 個MJ，這樣，進去 2 個百萬焦耳，出來 3 個百萬焦耳。它這個是一個進展是一個研究進展。但是它離受控核聚變，第一它概念上不是一回事，因為它做激光核聚變，它使用很大量的激光。它 2 個百萬焦耳進去，這 2 個百萬焦耳哪來的？是外面一個足球場那么大的一個裝置，這其中要花多少能量？花 300 個百萬焦耳，最后出來 2 個百萬焦耳，這樣進去以后出來 3 個百萬焦耳。他光說了最后這一步，它算是增益了。其實“點火”剛有一點增益，離激光核聚變本來的目標是要產生高增益，比如它現在增益的剛一倍還不到這樣子。

我們要目標是核聚變，激光核聚變它增益要上百比如說。但是這樣也還是為了激光核聚變，研究它的聚變物理。研究物理它還不能夠，因為它整個要花 300 個百萬焦耳的能量，才產生了 2 個百萬焦耳，然后打到聚變球上，產生了 3 個百萬焦耳。它是這樣一個過程，要說清楚，這個跟可控利用核聚變這個目標還很遠，而且它概念也還是不太一樣的。

所以我們在這要是把這件事情說清楚。當然它要拿能源來說事，這是可以理解的，我們要往受控核聚變方向走。但是美國人現在宣布的進展，并不是受控核聚變，而是它的激光核聚變的，最后一步的增益。

從總的來說，它的效率還是很低的。剛才我說的它 300 個百萬焦耳出來了 2 個百萬焦耳，打到聚變球上，聚變產生了 3 個百萬焦耳。所以它只是一個進展，但它離激光核聚變，第一不是一個概念，第二，離得還很遠。

剛才說到能源資源稟賦，我們認清了我們國家能源資源稟賦，我們才知道先立后破，我們有沒有可立的，我們立什么？應該說豐富的可再生能源資源，是我國資源稟賦的重要組成部分。所以發展高比例的可再生能源，資源基礎是豐厚的這個是前提。我們要比如發展風能、光能，如果沒有資源怎么發展呢是吧？你要發展高比例的風能、光能，它必須有資源它才有基礎。我們現在已經開發的風、光，還不到技術可開發資源量的 1/ 10，屬于有資源基礎，才有轉型的前提。這一點我要說清楚，我們國家的資源稟賦應該說有一個特征，資源稟賦有豐富的可再生能源資源。

那我這里稍微加一句，一說起資源稟賦來，現在有些提法，馬上就會想到 6 個字就是“富煤缺油少氣”。好像“富煤缺油少氣”是中國的能源資源稟賦，這個是就化石能源而言可以說是這樣。

但是我們國家能源資源稟賦不光是化石能源，不光是化石能源的“富煤缺油少氣”，還有非化石能源，特別是可再生能源資源。

所以要把可再生能源資源，是我們國家能源資源稟賦的這一部分，這個認識搞清楚了。 中東部的能源發展的思路是“身邊取”和“遠方來”相結合。首先要身邊取，身邊就是發展可再生能源資源，實在不夠了，再“遠方來”，“遠方來”什么意思？西電東送可以給你增加一點。

但是主要的部分應該是身邊取，從自己身邊發展可再生能源資源，這樣我們要提高中部和東部的能源，包括電力的自給比例，讓我們的東部成為產銷者。 這里面我稍微提一下蘭考，河南蘭考縣，它是一個中部的小縣城，做了一個試點。這個試點的意義首先在于這一點，它現在只是很初步的了。

但是它證明了，蘭考這個地方風能、太陽能的資源并不是十分得豐富，不像我們大西北、新疆、內蒙這樣，它是風和光的資源，都是三類地區。但是它風也轉起來了，風力風機也裝了，也轉起來了，風電發起來了，光伏裝上去，光伏也發起電來了，再加上儲能，風和光，還加上它垃圾發電。當然還有生物質能、地熱能等等的，是以蘭考 4 年的能源革命試點，它在試點開始的時候，它的電力主要是外來電，就是外來的燃煤發電。

經過這 4 年，它自己能夠完全可以依靠可再生能源資源發出的電力，每年發出的總電力的量大于蘭考所需要的電力的量。這就很有說服力的。它還要繼續往下做了，還有把自發自用做好。但是它現在證明了一點，我們中東部自己身邊的可再生能源，把它用好了，發起電來，我自己就可以當產銷者。

我就不光是消耗電力，不光是靠著外來電讓我來消費，而且我自己可以發電，可以生產，所以它就成了產銷者。不光是消費者，而成了產銷者。這個概念很重要，我們中國中部和東部的很多地區都可以成為能源的產銷者，一個企業甚至一個家庭也可以。如果比如BIPV，就是給你建筑集合好的光伏，你就可以發電，你自己不光用電，還可以發電，就成了產銷者。

這個概念是對我們國家是很有意義的。 還有一點就是我們中東部發展，除了“身邊來”以外，還有集中式和分布式，或者叫分散式相結合。我們很多像太陽能、風能這樣，它本身就適合于分布式的發展，或者分散式的發展。我們要提高分布式的比例。過去我們只有燃煤發電了，所以大家都習慣于一種集中式的。但是以后有了比較多的可再生能源發電，它比較適合用的分布式的比例。不管城鄉都是這樣。

分布式的比例，從產能建筑。剛才說的BIPV，自己房子上裝了光伏，你就不僅用了，而且產能了。不僅從產能建筑，而且可以發展產能社區，發展出來微網概念。譬如我們除了自己用戶以外，各種棚子，比如車棚子、車棚子上面也可以放光伏，公路、橋梁都可以跟光伏相結合。這樣各種各樣的建筑跟光伏相結合，自己就可以發展出來。自己有電源，自己可以做成微網，再加上儲能，自己可以做一個自己獨立的微網，也可以和大電網相聯系。有一個數據，我們全國可以用的建筑面積大概有 200 億平方米，就可以裝 20 億千瓦的光伏，所以這個是很可觀的一個量。

但是我們西部的，咱們西部的有很豐富的風、光、水，我們還是要用好。但是西部能源一部分是可以東送，比如青海到河南的這條青豫線，它就是風、光、水相結合。整個這條線是可再生能源，運送它到河南來的。但是西部風、光、和水資源，它可以用來，主要的應該用來發展西部的產業，發展西部的經濟，包括國家所需要的，比如有一些高耗能產業，國家并不是不需要，我們可以把它建在西部。這樣既發展了西部的產業經濟，又可以利用了西部的可再生能源資源。

譬如數據中心，我們現在提出來東數西算，就是這個意思，這些的數據中心很耗能，它還是很需要的，我們可以利用西部的可再生能源資源就地消納，這樣就是一種西部的集中式的。能源的利用的方式，我覺得是這樣兩個。

再一點，我們現在風和光，它由于技術進步，成本明顯下降，經濟性大大地增加了。這十年來風、光的成本下降了，都是百分之好幾十，將近百分之百的?，F在全國用電量一年是 7. 5 萬億度，風、光現在占到 0. 72 萬億度，還不到 1/ 10 的樣子。我們完全可以它現在成本下降以后，可以很快地增長，可以對我們國家的電力做出越來越大的貢獻，原來比較貴，現在比較便宜了。

再一點就是風、光要認識到，不管是發展風還是發展光，都是一個產業鏈條，從風和光來說，風和光是自然的，但是要把它變成電，它都是一個產業鏈。從前端的材料科學、制造業，譬如要發展風，就是風機，光要發展Solar Cell 光電池，這些都是需要材料，需要制造業，然后才是組件然后才到工程，一直到后端的循環利用。 我要特別強調一下后端的循環利用。我們風機也好，光電池也好，用到一定的年頭它都會到期了，到期的它身上含著有很多重要的礦物質，所以要把風機、太陽能電池回收回來，要把其中的重要的一些礦產資源把它回收回來，這樣要注意循環利用。這是循環經濟的一個新的課題。

做好這樣一個整個的產業鏈，從頭到尾的產業鏈，支撐長遠的發展，以核心技術、新科技來爭得發展權。我們風和光的企業家們，都會認識到這一點，當然大家馬上就會說到風也好，光也好，都有一點靠天吃飯，它有間歇性。而我們社會經濟、家庭用能，都需要有一定的穩定，需要有一定的供需平衡。

如何實現供需平衡？我們又要用光，又用電，用風用光，但是又要實現供需平衡，也就是源和荷。發電的源和負荷如何平衡？這就要把我們的發電這一端再結合電網的智能化靈活性。所以電網要逐步的進一步成為智能電網。我們的風能和光能的源，要和儲能技術和各種靈活性資源調節相結合，要需要加強這方面，這是完全可以做到的，但是我們的實踐還不夠，現在要加強實踐，把源、網、荷、儲連起來，實現它的價值。這樣它的價值必須由這幾個相結合，才能得到充分的體現。

剛才說到儲能靈活性資源了，我就稍微展開一點，儲能靈活性資源有很多種，它適用于不同的場合來用儲能和靈活性資源，比如一個是現在我們很多火電，它可以做調峰的一個改造，火電調峰它就是一種靈活性資源，這是一個。再一個物理儲能，譬如儲水蓄能，用壓縮風機儲能等等，儲冷儲熱，物理儲能是一個手段。

還有化學儲能，譬如蓄電池這種儲能。這種化學儲能電池一般對于每天幾個小時之內的波動，比如白天、晚上，這個短周期的儲能可以用化學儲能，而我們有時候還需要長周期的儲能。就是氫儲能。比如季節性的，我們很多天沒有太陽，或者很多天沒有風的情況下，當太陽充足和風大的時候，把它儲起來，用制氫把它儲存起來。而氫儲能，它是可以季節性的儲能，可以用于長周期的儲能，這是一種。還有管理可以調節，比如利用分時電價的機制，這是一種需求側管理。這樣幾種靈活性的資源結合起來，就可以使得我們的風和光能夠符合用戶，符合經濟和社會的需要。 在目前多能互補的條件下，可以通過電力交易市場解決調峰問題。

我再這說一個例子，德國它有一個地方是個弄了很多光電、光伏發電，但是有一次它出現了日全食，日全食這段時間它當然是有預報的了，這段時間就沒有光、電，光伏就發不出來電了。

德國事先就準備了一定的電廠，作為備用的應急電源。而且在現在不是提倡數字化，各種電源都要數字化到各個家庭，這樣用戶可以有大數據提供的各種電力出力的情況的預測，你比如什么時候有光發電，光伏發電，什么時候有風發電，什么時候有煤發電。這樣用戶可以選擇根據您預測情況來選擇電源。這種選擇電源的作用在于，可以緩解的不光是儲能，就不一定都用儲能來解決這個問題。有相當一部分就可以用選擇備用應急電源來解決這個問題。

我們國家也有一個提法了，國家提出來新能源發電的企業，像風和光的這些企業，為了要實現高質量的出力，可以通過自建或者購買調峰能力，因為我們自己的光、風也是需要調峰的，你可以自己建，也可以購買調峰電力，這樣目的就是讓你自己發的電，可以成為高質量的出力，這樣可以調節自己的光和風的發電就不再是這么間歇性的，而是能夠高質量地出力了。經濟社會需要的時候出力，把新能源可以做好。

總而言之，實現碳達峰、碳中和，不僅是有路徑可操作，而且會帶動一系列的技術進步。它會帶來新能源、新電力、新工業、新交通、新建筑，帶動新的產業、新的經濟和生態文明的發展。為本世紀中葉建成現代化的美麗中國打下堅實的基礎。我主要的就給大家講這樣幾點內容，供大家參考，謝謝。