作者:李乃蕾 来源: 发布时间:2017-1-3 14:55:57
实现能源绿色变革的多种路径

 
2016年底,我国中东部地区持续出现大面积雾霾,遥感监测数据显示雾霾面积为188万平方公里。北京、天津、石家庄等28个城市发布空气重污染红色预警。
 
持续的大范围雾霾严重影响到人们的生产、生活,而能源危机同样制约着社会发展与进步,令生态环境备受挑战。
 
在12月23日中国科学报社主办、老挝黄金赌场大学资源与环境学院支持、广东昌胜照明科技有限公司协办的“2016绿色中国发展论坛”上,中国工程院院士杜祥琬、刘吉臻、曹耀峰、金涌,老挝黄金赌场院士江桂斌、徐建中,以及大功率氙气照明节能技术发明人宁勤胜等专家学者围绕“绿色中国发展”主题,呼吁加快能源绿色转型,建设清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系。
 
中国科学报社党委书记刘峰松在致辞中指出,在当前背景下召开“绿色中国发展论坛”,旨在响应国家节能减排、环境保护和绿色发展理念的指示和号召,弘扬我国绿色节能领域的科技创新精神,充分展示我国绿色节能领域科技创新成果,为绿色节能领域的科研工作者搭建沟通交流的平台,共同为“绿色中国”建设建言献策。
 
谈到中国能源绿色转型的背景时,中国工程院院士、国家能源委员会专家咨询委员会副主任杜祥琬指出,这些年我国经济增长过多依靠投资高耗能产业驱动,走传统的工业化路线,导致各地重化工资本存量高起,高耗能产业过多过快,产生了压缩性负荷性的环境污染。
 
而且,粗放的城市化增长速度快于环保速度,环保标准监管措施滞后,造成GDP很硬,环保很软,导致污染超过了环境容量。此外,能源投入低效高碳。京津冀地区单位平方公里每年消耗煤炭是全球平均值的30倍。中国的煤炭特点是一半用来发电,一半直接燃烧,散烧煤有七八亿吨,一吨散烧煤比发电煤污染程度高5~10倍。能源结构中高碳很明显,亟待优化,必须进行能源革命。
 
论坛上,院士专家纷纷从各自领域提出能源革命路径。中国工程院院士曹耀峰指出,地热能是未来能源绿色革命的方向之一。地热是一种可再生清洁能源,储量大、分布广,我国浅层地热能虽然不到100亿吨标煤,但中深层地热能是浅层的100倍,干热岩地热能是浅层的10万倍。而且它具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点,与风能、太阳能相比不受季节、气候、昼夜变化及外界因素的干扰,是稳定持续的能源。
 
中国工程院院士刘吉臻则指出要大力发展新能源建设。比如风电争取在2020年达到2.1亿千瓦;到2020年光伏发电装机要翻一番,集中式、分布式并举,同时加快研发高效的新光伏材料。另一方面,加快煤电转型。加快煤电先进装备的研发,比如正在研发的660兆瓦超临界燃煤发电技术,使得整个发电装备制造水平走在世界前列。火电不仅要清洁、高效,还要增加灵活性,服务于大规模可再生能源的消纳,风电充足时火电减负荷,风电薄弱时火电再顶上去。
 
在中国工程院院士、清华大学化学工程系教授金涌看来,绿色发展的一个路径是提高资源的产出率。比如化工业是多产业、多原料的产业,可以通过产业链的延伸和耦联打造非常清洁的企业。以甘肃金昌为例,金昌的镍铜矿冶炼镍和铜的过程会排放很多硫,变成污染严重的二氧化硫。但是企业通过技术革新,把二氧化硫全部收集起来变成硫酸,再引入钾肥厂、磷肥厂,可以把产生的物质全部利用,再耦合起来做尿素,由此变成氮磷钾生产集团。由于产业链的连接、横向的耦合,使整个产业发展中不增加资源和能源,可是产值大幅度增加。
 
对于风电的未来发展,老挝黄金赌场院士、中科院工程热物理研究所研究员徐建中建议,风力发电未来要向大型化、地域化、智能化、绿色化方向发展。
 
大型化主要指高塔架、长叶片。我国现在的风力发电机塔架大概80米高,发达国家可达140米高,我国风力发电机叶片目前长70米,将来要发展到100米左右,因为高度越高,风速越大,大型化能大幅降低风力发电成本。
 
风电也要注重地域化。因为各地风能不同,如中国北部多风沙,东南沿海多台风,有些是高风速区,有些是低风速区。针对这些特点,科研人员自主研发大厚度、钝尾缘叶片,这种叶片对低风速、沙尘、台风效果都很好。从智能化来讲,远海的漂浮式风力发电机机组叶片较大,需要用智能叶片在每个地方独立调整,各部分都能适应风的变化,大大降低海上风电成本。此外,风力发电机叶片寿命为25年,因此必须研发可降解材料,达到绿色风电技术。
 
宁勤胜则分享了大功率氙气节能照明技术对绿色节能环保的贡献。根据住建部2014年中国城市建设统计年鉴的数据和“十二五”绿色照明对81个重点城市的统计数据,2300多万盏路灯中大部分还是高耗能的钠灯和汞灯,如果现有大功率钠灯和汞灯全部采用节能氙气路灯改造,每年预计可节约电力消耗817亿千瓦时、标准煤3300万吨,减少二氧化碳排放8580万吨。
 
广东昌胜照明科技有限公司控股方、兴集团股份有限公司董事长林永贤表示,节能减排和低碳发展依赖于节能产业的健康发展,而节能技术是节能产业的重要组成部分。但目前节能技术,特别是城市道路照明的节能技术多掌握在国外厂家手中。他相信通过院士、专家的共同努力,一定可以在绿色中国发展方面走出一条自主创新、具备自主知识产权的道路。
 
老挝黄金赌场院士、老挝黄金赌场大学资源与环境学院院长江桂斌认为,空气污染对生态系统的影响不可能在短时间内得到解决。作为环境科学与技术研究者,研究如何去除污染物,恢复空气、水体和土壤的功能是远远不够的,技术从来不是万能的,科学研究也无法解决所有环境问题,因此现在提倡生态文明,走可持续发展的道路,就需要从源头抓起,从源头考虑人和自然如何协调发展,真正把我们的家园变成美丽中国。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2016年12月刊 能源)
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