本刊記者 王國起
在近日舉辦的“2014北京能源論壇”上,國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科做了專題報告,介紹了世界能源技術的最新成果,并對世界能源發(fā)展的總趨勢進行了展望。他認為,目前,新一輪能源革命正在孕育之中,它是以低碳、智能為標志,和工業(yè)革命相輔相成。新一輪的能源革命主要通過新能源技術與信息技術的融合,將把人類社會推進到以高效化、清潔化、低碳化、智能化為主要特征的能源時代。
韓文科指出,所謂“能源革命性技術”,就是應用范圍非常大,影響經(jīng)濟和社會發(fā)展的進程的重大能源技術。人類到現(xiàn)在為止,經(jīng)歷了三次能源技術革命和兩次工業(yè)革命。第一次能源革命大約發(fā)生在40萬年前,人工火代替自然火,人類能夠自由地按照自己意愿使用和保存火,進入了一個薪柴時代。第二次能源革命發(fā)生在18世紀,煤炭大規(guī)模使用和蒸汽機的出現(xiàn),以蒸汽機的發(fā)明和應用為主要標志,機器開始大規(guī)模替代人力、畜力、水力等自然力。人類開始進入了一個以蒸汽機為代表的機器化時代。
第三次能源革命發(fā)生在19世紀下半葉,以電力的廣泛應用和一系列電氣發(fā)明為標志,逐漸以電氣化取代了機械化。人類開始進入了電氣化時代。兩次工業(yè)革命和能源革命密切相關,沒有能源革命就沒有工業(yè)革命,經(jīng)濟學家研究的結(jié)論是:蒸汽機的發(fā)明,對勞動生產(chǎn)率的提高是40倍。電的發(fā)現(xiàn)之后,美國的制造業(yè)從1890年到第二次世界大戰(zhàn)前夕,發(fā)生了翻天覆地的巨大變化。
韓文科認為,當前,新一輪能源革命正在孕育之中,它是以低碳、智能為標志,和工業(yè)革命相輔相成。新一輪的能源革命主要通過新能源技術與信息技術的融合,將把人類社會推進到以高效化、清潔化、低碳化、智能化為主要特征的能源時代?,F(xiàn)在不管是生產(chǎn)煤炭,還是生產(chǎn)油氣,首先是看你是否綠色的、清潔的。有沒有前途就要看你是否低碳的。與此相對應,新一輪的工業(yè)革命以互聯(lián)網(wǎng)技術、新能源技術、智能化制造技術等的廣泛應用為標志,將對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生更廣泛和深刻的影響工業(yè)革命和能源革命相互依存。新的能源革命技術應當是清潔的,節(jié)能的,智能化的電力使用,推動工業(yè)革命可能進入3D打印時代、柔性化制造時代,大規(guī)模地用機器人替代流水線,能源應付大大降低,實現(xiàn)智能生產(chǎn)、精確生產(chǎn)。將對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生更廣泛和深刻的影響。工業(yè)革命和能源革命相互依存。
能源技術革命的作用,主要體現(xiàn)在三個方面:一是推動能源資源轉(zhuǎn)型,推動能源資源替代。二是推動能源使用變革,提高社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平,改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活習慣。三是推動能源與生態(tài)環(huán)境和諧、推動人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
當代能源技術已有一些重大的革命成果。這些成果將顯著地改變?nèi)祟惖纳罘绞?,影響能源的供需格局,或者改變地緣政治的板塊,推動了大國或者大地區(qū)的發(fā)展方向。
第一,頁巖氣、頁巖油技術。頁巖氣、頁巖油開采技術的突破,加速了全球能源革命和能源技術創(chuàng)新。好多國家在仿造頁巖氣、頁巖油革命,加速了能源技術的創(chuàng)新。美國的頁巖油開采全面信息化,好多企業(yè)全部暴露在信息化的包圍之下,所有的技術、采用的環(huán)保的設施全部都上網(wǎng),推動了新的技術創(chuàng)新的模式,并改變了地緣政治的板塊。
第二,多次采油技術和深海油氣開采技術。這一技術的提升,顯著地改變了地緣政治和能源版圖。因為有深海采油技術,讓更多的國家把海洋發(fā)展作為國策,改變了國家之間的態(tài)勢。另外如北極地區(qū)。北冰洋在融化,北極的油氣開采會進一步改變能源的板塊。它就得益于深海的采油。
第三,風能、太陽能等可再生能源技術、發(fā)電技術和大規(guī)模上網(wǎng)技術。特別是陸上和海上風電,帶儲能的太陽能系統(tǒng),改變了大的經(jīng)濟體的能源發(fā)展方向。
第四,大電網(wǎng)技術。它大大提升全電氣化水平、推動全球能源供應一體化進程。電動汽車和新一代交通用能技術,將進一步推動文明和生活方式變革。第三代、第四代核電技術,還有煤炭高效利用技術,高效發(fā)電、煤制油、CCUS等煤炭高效利用技術,等等。這些都屬于重大的能源技術革命,因為它的影響已大大超越了國家的邊界。改變了經(jīng)濟、政治板塊的進程。
“科技決定能源未來、科技創(chuàng)造未來能源”,這是我國《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃》(2014~2020)寫的一句話,韓文科表示,這句話是對能源科技革命的最好總結(jié)。我國能源戰(zhàn)略要點里規(guī)劃了未來五年9個重點創(chuàng)新領域、20個重點創(chuàng)新方向,和前面提到的世界能源的大技術是一致的,而且結(jié)合我國國情、能源特點和創(chuàng)新基礎,進行了細化。
9個重點創(chuàng)新領域:非常規(guī)油氣及深海油氣勘探開發(fā)、煤炭清潔高效利用、分布式能源、智能電網(wǎng)、新一代核電、先進可再生能源、節(jié)能節(jié)水、儲能、基礎材料等。
20個重點創(chuàng)新方向:頁巖氣、煤層氣、頁巖油、深海油氣、煤炭深加工、高參數(shù)節(jié)能環(huán)保燃煤發(fā)電、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、燃氣輪機、現(xiàn)代電網(wǎng)、先進核電、光伏、太陽能熱發(fā)電、風電、生物燃料、地熱能利用、海洋能發(fā)電、天然氣水合物、大容量儲能、氫能與燃料電池、能源基礎材料。
韓文科介紹說,這些新技術、新突破,給我們帶來了寬闊的視野,以及能源戰(zhàn)略上的未來變化。比如,我國的可再生能源將有極大發(fā)展。2020年,可再生能源占一次能源消費15%~17%;2030年,可再生能源占一次能源消費20%以上;到2050年后,我國的可再生能源占一次能源消費三分之一以上,使它變成主流能源。
放眼未來,世界上主要大國也在逐步實施能源戰(zhàn)略。著名學者羅伯特·A·海夫納對世界能源變革的未來做了深入預測,他預測到2100年時,人類使用的能源將逐步被天然氣和可再生能源代替,以后是天然氣的時代。但到2150年左右,可再生能源將取代天然氣成為主導能源。