杜祥琬：不断创新，占领制高点，做好自己，担当大任，赢得未来
国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬
以下为杜祥琬院士演讲全文：
大家好，非常高兴以视频演讲的形式跟大家说几句话，首先祝贺2020年张家口长城·国际可再生能源论坛的召开，向大会的召开表示祝贺。我演讲的主题是《我国能源转型与碳中和》。能源转型既是中国的事情，也是全球的事情，为什么一定要转型？可再生能源为什么一定要发展？说说我的认识。
第一部分，讲讲能源转型的世界观，从世界的高度看待我们的能源转型，我说几点：
第一，为什么要转型？这是跟人类文明形态一定要进步是关联的。人类文明形态进步跟能源革命紧紧联系在一起，200年前化石能源：煤油气的利用，使人类由农耕文明进入到工业文明阶段，这是很典型的能源革命。200年来的工业革命带来巨大进步的同时，产生了严重的环境问题，还有能源的不可持续性。
人类还要进步，非化石能源的进步正在推动人类文明由工业文明走向生态文明。我们现在提建设生态文明，人类文明的形态要不断进步，这是历史的必然，而能源革命是它的基础和动力。
第二，全球的能源结构转型有哪几个驱动力？一个是能源的技术进步，包括非化石能源、可再生能源的进步是能源转型的关键驱动力。第二要破解资源匮乏，化石能源的资源不可再生，破解这个困局的必由之路。治理环境污染和应对气候变化的治本之策。实现经济高效可持续发展的驱动力。
世界的能源转型跟中国能源转型，就能源结构来说都有三个阶段，也有相同和一些差别。
从全球来说，转型的三个阶段，大约100年前是以煤为主的阶段，通过几十年发展进入油气为主的阶段。现在全球的一次能源里面油加上气占了50%以上的，全球能源油气为主的阶段，现在正在从这个阶段向下一个阶段，非化石能源为主转型。
这是世界的能源情况。全球煤炭已经比石油低了。但中国的煤炭还占主要。
中国能源也有三个阶段，一个是以煤为主的阶段。第二个阶段跟世界有点差异，中国利用石油，努力发展天然气，但是中国的油和气加在一起不可能成为主导能源，不可能超过50%，超过40%都很难，所以中国能源结构发展第二个阶段，应该说是多元发展，就是化石能源和非化石能源多元发展协调互补，此消彼涨。再逐步转型，向绿色、低碳、安全、高效转型。靠着实现电气化、智能化、网络化、低碳化走向非化石能源为主，第三个阶段全球是一样的。所以能源转型的核心全球一样就是要低碳，中国叫能源革命。
最后全球有一个共同点就是能源科技创新蓬勃发展，我这里列了一些，首先是可再生能源，包括相应的新材料、新工艺的发展，储能技术跟它关系也很密切，然后节能技术、绿氢技术、液体阳光、新能源汽车、分布式能源、固体废弃物的资源化利用、空气热泵等等很丰富，发展的很蓬勃。
第二，中国的能源革命和十四五能源规划，讲讲我自己的认识。
改革开放以来，中国能源快速增长支撑了经济快速增长，能效有明显提高，但是中国的能效总体来说还是有比较明显的差距；能源结构也有改善，但不够革命性，比起能源革命还有差距。粗放的增长，包括偏重的产业，偏低的能效和比较高碳的能源结构，都使环境问题日趋尖锐。这样推动了关于转变发展方式和能源革命的觉醒。
中国提出来转变发展方式和能源革命都不是偶然的。过去讲能源发展，现在提出能源革命，这本身就是非常大的变化，也可以说是革命性的创新。中国经济由平面扩张型向多维立体质量型转变，我们提出来要发展高质量。相应能源面临四个革命，我说一下消费革命和生产革命。消费革命概括起来就是一句话，就是由粗放低效向节约高效转型。能源体系首先是追求高效才是比较好的能源体系。
我们国家近年来把能源强度，碳强度列入了考核指标，能源弹性系数近十年来逐步的下降，这是一个进步，还是还有差距，这个差距可以说现在中国的能源强度仍然是世界平均水平的1.5倍，世界是1.0的话，中国现在是1.5，比起一些节能的国家，差得还要多，这是不可持续的。所以十四五要有节能提效的明确要求。我们如果能把1.5进步到1.0，这就意味着同样的GDP下面我们可以节能十几亿吨标准煤，这是很重要的。
所以说节能提效是中国能源战略之首，是绿色、低碳的第一能源，也是保障国家能源供需安全和环境安全的要素。在现在化石能源为主的能源结构下，节能提效本身也是减排的主力。
生产革命，能源生产革命就是由黑色高碳转向绿色低碳。化石能源为主转向非化石能源为主。从生产革命和消费革命来说，简单描述一下，就可以知道，能源革命还任重道远。
第二，我想说一下对“十四五”能源规划的一点思考。十九大提出来2035、2050两个伟大目标，我们“十四五”是非常重要的一步，要为它找准方向，走出能源革命的正确道路，同时为中国提出来的2030年前实现碳排放达峰做好铺垫，要为2060年实现碳中和明确路径。这样通过“十四五”的实践，走上高质量发展的新征程，迈出坚实的一步。
大概在“十四五”期间国民经济要争取每年5%左右的中高速增长，主要是依靠创新，扩大国内消费的比重，同时依靠商品和服务质量的提高，满足人们高质量的消费需求，而外贸方面要以提高质量，提高附加值实现增长。
能源革命也可能以比较低的能源弹性系数，小于等于0.4，也就是每年能源增长速度大约是2%，这样新常态的增长，能源增量主要由非化石能源提供是完全可能的。当然，能源转型可以讨论各种的风险，转型不力导致能源系统和技术的落后，导致社会创新乏力，导致五大发展理念不落地，会有一些低效的投资等等，有方向性的风险，这点需要注意。
我国化石能源比例很高，化石能源应尽可能地适应能源转型，要做出贡献。不管是煤还是油，都是富含碳元素的燃料，也是基础化工和材料制备的资源。
在“十四五”期间要大力发展非化石能源，推进低碳转型。这是国内推进能源革命，对外构建人类命运共同体的一个融合点，也是推动双循环相互促进的新发展格局的一个抓手。
可再生能源快速增长，水电大家比较认可了，目前是非水可再生能源，它要快速增长，它的需求是由于经济社会可持续发展的要求所注定的，希望它快速增长。我们十几年前开始研究中国可再生能源发展战略的时候，当时业界的普遍认识就是非水可再生能源四个字叫做“微不足道”，我们研究以后提出来它必将发展到“举足轻重”，现在很多人承认，非水可再生能源会成为举足轻重的能源，它从一个补充能源，发展为主流的包括供电、供热、制绿氢等等。能够支撑可再生能源快速增长的，首先是有足够的自然资源，中国可再生能源资源是丰厚的。第二支撑它的一个原因，就是技术能力的提高。技术能力包括储能技术，也有很快的进步。逐渐得到市场的认可。第三成本的下降。
这十年来成本下降非常明显，光伏风电十年来的下降，从光伏光热、陆上风电和海上风电分别成本降低82%、47%、39%、29%，原来非水可再生能源的障碍就是成本太高，现在可以说这个障碍已经消除。
而分布式的低碳能源网络的发展会诞生一批能源的“产消者”，我说说这个概念，让大家努力推广。我们东部是中国能源的复合区，有一部分西电东送，我特别想阐述这样一个观点，东部、中部自身不仅仅是能源的消费者，也可成为能源的生产者。比如说我们把BIPV列入建筑标准，跟建筑结合的光伏，这些建筑、企业、学校不光光是用电，而且能够生产电，也就是说它成为“产消者”，中国培养一大批的产消者自发自用，寓电于民，可以做成自己的微网，不光是技术的创新，也是空间格局的创新，也是产业模式的创新。
中国中东部能源做到高比例的自给，可以减缓“西电东送”和“北煤南运”的压力。我讲讲兰考试点的意义：兰考这三年变化很大，证明完全可行的。
到2025年我们预计非化石能源在一次能源占比应该能达到20%左右，电力终端能源占比能大于30%以上，现在是25%左右。非化石电力的装机占比达到50%，发电量要大于40%，这样涉及到水电、风电、太阳能、生物质能、地热、储能、海洋能等。也涉及到智能电网、微网、虚拟电场等等这样一些新业态。
我们当年认为非水可再生能源是微不足道，现在到了举足轻重，至少人们承认它会变得举足轻重。我今天跟大家说另外四个字，“担当大任”！现在风电和光伏分别达到装机2亿千瓦的时候，我们要想到国家对非水可再生能源有更多希望和承担，不只是20亿千瓦，现在就要想到将来，“举足轻重”四个字不够了，将来要“担当大任”了。我们要以“担当大任”的心态做好自己，赢得未来。在这个过程当中，全部电力里面风电占5%点几，太阳能占3%点几，比例还会继续增大，成长过程当中会有不少的质疑，也会碰到各种各样的困难。我特别说一下，对任何的质疑和困难，我们都要当作对我们的提醒，或者对我们提示，甚至对我们帮助，这是在提醒我们要不断创新，克服这些困难，解决这些质疑，以便让自己更健康的发展起来，最终占领新能源的战略制高点，真正有一天“担当大任”。这个事业是长远的事业，现在有一批中年企业家，包括与会的同志们，企业家、专家们努力的工作，这件事情是几十年要发展下去，甚至更长的时间，特别寄希望于年轻一代，这个事业是一个年轻的事业，也是青年人可以大有作为的事业，在这里我希望我们的青年朋友们有这样一个心态，以极高的热情和坚韧不拔的精神，投入到非水可再生能源发展当中，真正能够“担当大任”。
中国提出来2030年前达峰，2060年做到碳中和，世界温室气体排放主要是二氧化碳占73%，还有其他的温室气体，二氧化碳90%来自于化石燃料，来自于煤油气的燃烧，全球一次能源利用当中有80%来自于化石能源，其中二氧化碳排放，2019年数据，每年是342亿吨，还有甲烷等等的。
现在中国提出来2030年前碳达峰，2060年碳中和，这个提法可以说具有重大战略意义，意味着中国能源低碳转型非常明确要迈出更加积极坚实和有力的步伐。最近，国家主席习近平又加了一句话：“我们说到做到！”这个目标一定要实现的，要靠大家努力。
什么是碳中和？几个简单公式，公式一是能源的碳排放等于三个因子相乘，国家每年能源总消耗，乘以化石能源占比，再乘上单位化石能源二氧化碳排放（比如说煤炭一顿标准煤排放多少二氧化碳），三个因子相乘，对煤、油、气各算一遍，然后加起来，就是总的二氧化碳排放。前面两个因子，能源的消耗可以通过节能等方法来改变这一个因子，第二个因子化石能源占比，比如说煤炭现在占一次能源的57%，这个比例也可以下降的，这两个因子是可以变动的，这是公式1。
第二是碳汇，就是吸收二氧化碳，主要是林业的碳汇，包括CCUS等移除技术。公式1从目前中国情况来看比公式2量大得多，所谓碳中和就是公式1等于公式2，碳排放等于碳汇，做到这一点叫做碳中和。目前中国现实能源碳排放大得多，我们虽然努力把碳汇做大，但是主要的努力要在能源碳排放减少这方面做文章，这是对碳中和的一点理解。从目前中国能源结构走到碳中和还是很不容易的。
现在主要国家二氧化碳排放的总量，就像这个区间讲的，这条红线就是中国，2017年的排放中国是98亿吨。中国的排放虽然在历史上比发达国家低，但是目前超过了美国、欧盟排放的总和。所以我们国家也说了应对气候变化不是谁要我做，是我自己要做，降低碳排放也是我们国家本身可持续发展的需要。
如何把公式1中二氧化碳排放这一项降低？碳排放按照行业来说，电力行业主要是火电占41%，交通行业主要是油品占28%，建筑和工业大概占31%，建筑包括建造和运行，工业又包括钢铁、水泥、玻璃、化工、陶瓷等等这样一些比较高耗能的行业。要从这几个方面降低碳排放，降低化石能源的使用。
从这三个公式可以得出碳中和三要素，要实现碳中和，第一要提能效降能耗。在化石能源为主的今天，全球和中国降碳主要措施就是要提能效降能耗，努力的领域包括建筑、交通、工业、电力节能等几个方面。
第二个因素替代，用非化石能源来替代化石能源。在一次能源结构当中降低化石能源，特别是煤炭，高比例的发展非化石能源，特别是可再生能源，让它成为高质量的能源。非化石能源的发展包括太阳能、风能、集中式和分布式，还要运用数字化的技术提高整个的效率。同时它也包括跟它相配合的储能技术和调峰技术，成为稳定的优质电源。另外还包括新业态，比如虚拟电场（VPP），把一些分散分布式的太阳能风能，再加上储能技术，再加上大数据管理等等在一起，实际上是发电的，又不是像电场那样一个实体，叫做虚拟电场。另外培养一批“产消者”，对中国能源革命会有实质性的贡献。
第三个因子就是移除。方法是增加碳汇，主要是森林碳汇，再加上碳捕捉和CCUS技术，要努力去做。
“十四五”期间，能源的增量主要靠非化石能源，特别是可生能源提供，这是我自己的认识。如何做到这一点？首先要调整产业结构，节能提效，我这句话背后就是现在要抑制一些高耗能产业上马的冲动，这一项我们高耗能产业发展几十年，现在已经达到不仅是饱和，有的超饱和了，不能老靠这些产业，让中国的经济继续增长，而要发展战略新兴产业，发展服务业等等，只有把产业结构调整到位，节能提效大头，再加上技术节能。能源的增量主要是靠可再生能源提供，实际上有很多人做了，比如说我们兰考县能源革命三年试点，经过三年，把依靠外来电为主，变成依靠自发电为主，自发自用为主，做到了“身边取”。中国东部和中部的能源可以有很多地方有相当的比例可以身边取，不够的部分再去西电东送，我是这样认识的。另外“十四五”期间应该也能够做到煤炭消耗不再增长，我国2030年前二氧化碳排放达峰，为了这一点首先是煤要达峰，“十四五”期间煤要达峰，甚至要越过峰值，然后是石油达峰，这样才能实现碳达峰的目标。
“十五五”期间，非化石能源的发展与再电气化的发展，部分替代煤和油的存量，“十四五”期间增量部分靠它提供，“十五五”开始替代一部分存量，煤炭+石油能够在“十五五”的前半期，实现煤炭加石油的消耗能够达峰。从空间来说，中国中东部地区要率先在2030年前较早的达峰。
碳中和的目标对我们国家是挑战更是机遇，也是我们在座的各位为中国发展非水可再生能源努力都的各位企业家、专家们，对大家的挑战和机遇，大家努力会带来新的产业，新的增长点，也会引领新的投资，实现经济、能源、环境、气候共赢。中国是这样，世界也是这样，这个过程当中我们还要借鉴很多国际上的先进经验，在这召开国际的可再生能源论坛很有意义，预祝大会成功，谢谢大家！
主持人：感谢杜祥琬院士的真知灼见，今年上半年风能专委会举办的能明白会客厅的节目，我们对杜院士进行了专门的采访，从核物理到强激光再到可再生能源的跨界人生，杜院士以他的渊博知识、高瞻远瞩能力和可再生能源发展观，让我们受益匪浅。杜院士主持开展了我国第一个可再生能源战略研究，提出了可再生能源今后要“举足轻重”，刚刚在演讲中，又提出了“做好自己，担当大任，赢得未来”的观点，这也指明了我国可再生能源发展的方向。杜院士已82岁了，对我国应对气候变化做出了重大的贡献，让我们再次感谢杜院士精彩的演讲。 CWEA
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