优化能源结构 构建新型能源体系——访中国工程院院士杜祥琬
记者：“四个革命、一个合作”能源安全新战略提出10年来，您认为我国能源领域发生的最突出变化是什么？
杜祥琬：10年来，我国能源转型是深刻的、全方位的，我印象最深的是能源结构的变化，是可再生能源的迅速发展。从2023年的数据来看，我国可再生能源发电装机达到15亿千瓦，占全国发电总装机的51.9%，可再生能源的发电量已接近3万亿千瓦时，接近全社会用电量的三分之一；水电、风电、光伏发电、生物质发电装机规模均为世界第一，在全球可再生能源发电新增装机中我国的占比超过了50%。
优化能源结构才能确保能源安全、实现“双碳”目标。对于能源结构如何优化，多年来我们一直说，节能与提效要“双轮驱动”、供给与消费要“两端发力”。这一次，我想更多地强调，要大力调整中东部地区的能源供给结构，逐步提高中东部能源自给率。
记者：对于能源体系“安全可靠、经济可行、绿色低碳”，您倡导要形成一个“可能三角”。在“可能三角”中，当前需要着重讨论的是什么？
杜祥琬：安全可靠是对能源系统的基本要求，经济可行的能源系统才会被社会接受，绿色低碳是能源转型的大方向，三者缺一不可。新型能源体系必须逐步满足这三个目标，使之成为“可能三角”，才是高质量的能源系统。
当前，新能源发电占比大幅增加，能源系统的绿色低碳特征比较清晰，需要着重讨论的是如何做到安全可靠、经济可行。
在安全可靠方面，要做到即使在极端天气等情况下，电力供应也不会出现较大功率缺额的风险。新型电力系统的电源发展需多能互补，在实现高效、清洁化发电的同时，有序安排煤电机组灵活性改造，让其参与深度调峰。要进一步挖掘我国水电在装机和出力上的潜力，发挥核电稳定基荷的作用。在安全前提下，我认为核电装机完全可能在2030年前达到1亿千瓦以上。在电网侧，要建设智能电网，促进电力系统各环节的智能化，使电网可观、可测、可控。储能在发电侧、电网侧和用户侧都有应用市场，发展商用化的储能、储热技术是能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的关键。
在经济可行方面，则要兼顾社会用能阶段性的承受能力和长期的经济性。随着新能源发电占比提高，系统平衡成本、安全保障成本将成为电力系统的成本增量。一方面，要广泛利用各领域的灵活性资源，低成本解决电力系统的平衡难题。另一方面，随着分布式电源的发展，可将大电网的运行模式转化为大电网和一系列微网结合的模式，利用高精度的预测技术实现局部的自平衡，减轻大系统的平衡压力，降低增量成本投入。
记者：保障国家能源安全是能源行业的首要政治任务，业内已经有了“先立后破”“煤炭压舱石”等深刻认识，您对此有哪些思考？
杜祥琬：相对石油和天然气，我国煤炭储量较为丰富，在一次能源结构中，煤炭是主要贡献者。但我认为，大家对“富煤”要有一个清醒的认识——我国只是“相对富煤”。我们切不可有高枕无忧之心，一定要认识到煤炭的三个属性：重要性、不可再生性和有限性。
放眼全球，我国人均煤炭储量仅为世界平均值的67%。我国目前探明可直接利用的煤炭储量为1710亿吨，现在每年大约能开发40亿吨，煤炭的储采比约为40年。十几年前发1千瓦时电大约需要消耗400克标准煤，现在发1千瓦时电，全国的燃煤发电厂平均只需标准煤300克，高能效的煤电厂只需248克。即便技术如此进步，2060年后煤炭也没有太大后劲，即便不讲碳中和，煤炭也不可能永远发挥“压舱石”的作用。这是我与煤炭行业的专家院士交流后得出的结论。
记者：所以您认为，可再生能源才是我国丰厚的资源禀赋？
杜祥琬：是的，我国已经开发的可再生能源资源不到技术可开发资源量的十分之一，其潜力不可限量。此外，可再生能源资源是我国自己可以掌控的，不受国际地缘政治变化的影响，且分布式发展有利于分散地域风险，有利于保障能源体系的独立性和安全性。
尽管可再生能源尤其是新能源在技术上还要解决波动性等问题，但从大趋势来看，发展可再生能源才能同步解决能源转型和能源安全问题。未来我国用电需求仍将快速增长，电力行业保供面临巨大压力。国网能源研究院有限公司预测，到2030年，我国用电总量将由2021年的8.3万亿千瓦时增长到11.8万亿千瓦时，增幅为42%。电力需要供需平衡，电网需要更加智能，风电、光伏发电和各种储能等灵活性资源需要更密切地配合。
记者：随着新型电力系统建设不断推进，业内越来越强烈地感到，开展科技战略咨询非常重要。您对开展重大科技战略咨询研究有很深体悟。您认为，这方面最需要注意什么？
杜祥琬：我的感受是，进行科技战略研究既要立足国情，又要超脱于行业。煤、电、油、气、新能源……每个能源领域的专家都有很高的水平和丰富的工作成果，但如果只从自己所在领域的角度来分析怎么做，就不一定完全客观了。
所以，一定要立足于全局，以系统的方法、整体的视角去进行多元能源之间的科技战略研究。太阳能、风能有一定的间歇性、波动性。在新能源发电占比越来越高的情况下，保证输出的电力稳定、安全，需要把新能源技术和储能技术结合起来，通过灵活发电和用电，将不稳定性变成人可以操控的灵活性，使绿色低碳能源同时成为智慧能源。除此之外，还需要建立科技创新联合体，建立健全低碳技术的标准体系，开展产学研用联合攻关。
