何继善：在中国，什么是绿色能源？

导读 · 2022.7.19

本文内容由大湾区学术编辑组根据何继善院士于2022年5月28日百川论坛上的主题演讲整理而成。

中国对绿色能源的主体要求一方面是要绿色的，另一方面是要可大规模利用，二者缺其一都无法满足中国的需求。

能源革命就是要做到能源的生产和消费的智能化，才能够更好地实现合理的消费和最大限度的节能。

中国的能源现状及清洁能源的定义

虽然中国是能源消费和能源生产的大国，但我国能源结构以煤为主，一次能源禀赋也不是很好。因此中国对绿色能源的主体要求一方面是要绿色的，另一方面是要可大规模利用的，二者缺其一都无法满足中国的需求。

首先我们需要区分什么是一次能源和二次能源。现在很多商家故意混淆这个概念，比如炒作氢能，其实氢能不是一次能源；再如电动汽车中生产电池和处理电池同样会造成污染，且我们国家的电70%是由火力发电，远称不上是清洁用电。

我们需要从全生命周期来看待一个能源是不是清洁的。例如光伏能源，按照目前的技术条件，从全生命周期来看它还不能算是清洁能源。当然没有绝对的绿色清洁能源，总是有碳排放的。而且绿色能源是具有时代印记的，在社会发展到不同阶段，对绿色能源的要求是不一样的。如果把煤的二氧化碳排放量视为100%的话，我认为现阶段二氧化碳排放低于70%的能源就可以称作清洁能源。

浙江省慈溪市已有8个光伏电站接入智能管理系统，

标志慈溪市分布式光伏电站进入“智能化管理模式”

（图源：新华社）

中国的绿色能源结构

在中国真正占主体的绿色能源有三类。第一类是煤炭的清洁利用。我国的能源资源禀赋决定了我国必须要继续使用煤炭。化石能源中93%是煤炭，因此关键是要对煤炭进行清洁利用。第二类是非常规天然气，它的成分是CH4，相对来说其排放只相当于煤炭的60%，可以算是清洁能源。第三类是地热能源，无论是水热型还是干热岩，它的碳排放量更低，当然算是清洁能源。

非常规天然气是中国最主要的绿色能源之一。致密砂岩气、煤层气、页岩气、天然气水合物都属于非常规天然气。非常规天然气的存量非常大，是常规天然气的8.5倍。我国的页岩气、煤层气都非常丰富，它们两个加起来的储量是常规天然气的3倍，并且在全国分布得非常广泛，获取也相对方便。它们都是低碳的能源，因为甲烷在各种非常规天然气中占比80%到99%，所以它热值高，排碳量低、污染低。不过，非常规天然气是一种边界资源，要处理的核心问题是在探测、开发和应用过程中间都需要设法做到低成本和高效率。

中国石油西南油气田

（图源：每日经济新闻）

地热能源也是大家熟知的很重要的清洁能源之一。地球内部温度很高，从地表到地下，每下降一公里温度平均升高22到25摄氏度。我国干热岩资源储量非常巨大，相当于所有石油、天然气蕴藏量的30倍。干热岩可以采用增强地热系统（EGS）加以利用，我们可以把冷水注入，经加热后变成蒸汽再用来发电。

我国有三条储能丰富的地热带，分别位于青藏高原、东南沿海以及辽东半岛到胶东半岛再到京津唐地区。我国地热资源量非常丰富，3到10公里的地热资源量就相当于856万亿吨标准煤，是2018年中国一次能源消费总量的18.5万倍，这可是天文数字。

从全球来看，开发地热能是大势所趋。我在2018年写过一篇院士建议，建议大力开发东南沿海的地热资源。我认为一个地区的地热资源量的经济指标，可以把这个地区的地热资源量乘以GDP。从全国来看，东南沿海地区，包括深圳都是经济指标最好的地区，也是最应该利用地热资源的地方。

我国地热资源丰富，发展前景广阔。

（图源：能源杂志）

广域电磁法在地热资源探测中的应用

广域电磁法就是把电磁波发射到地下去，它是一个复杂的曲面波，西方学者把它简化成平面波，形成了一个很简单的公式，取名叫做“可控源音频大地电磁法”，简称CSAMT法。这是一种取近似的方法，它的探测深度很浅，想要解决这一问题，需要严格的解电磁法方程。我用近10年时间得到了严格的没有假设前提的广域电磁公式，并以它为基础建立了方法理论、探测技术和仪器装备，也形成了国家行业标准，在全国推广利用，实现大规模的三维电磁勘探技术。这个勘探技术和西方国家的相比，探测深度、数据量和效率分别是其5倍、8倍和55倍。在全国的页岩气、地热方面都得到了广泛的应用，因此获得了2018年国家发明一等奖。

在深圳坪山地区我们也做了探测，那里的干热岩的深度不深，能够被很好地利用。作为一个知识分子，常言道“士为知己者死”，原本我希望在深圳开发地热，但没有得到足够的支持，所以今年疫情期间我走进了云南，在大理成立了地热能科学技术（大理）研究院。政府提供了6000多平方米的办公大楼，我们组织了60多位研究人员在大理进行研究，在全国轰轰烈烈的抗疫过程期间，我们也在那里轰轰烈烈地研究。大理的地热资源很好，距离我们1公里多的地方地热情况就很好，我们现在正准备开发。同时我们也走进了普洱，在普洱建立了地热能科学技术研究院普洱项目部。我们对普洱、澜沧和红河的地热能都进行了研究，现在正准备开发。

地热能科学技术（大理）研究院的工作人员

正在进行作业 （图源：大理日报）

总而言之，对中国这样一个人口大国来说，节能是非常重要的。能源革命就是要做到能源的生产和消费的智能化，才能够更好地实现合理的消费和最大限度的节能。

作者何继善

中国工程院院士、香港中文大学（深圳）城市地下空间及能源研究院名誉院长。

编辑：GBA Review 新传媒

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