能源和能源装备的发展之路
上海市经济团体联合会会长 蒋以任
能源和能源装备的发展是全世界关注的热点问题。对于全人类来说,未来50年,能源问题无疑是面临的所有问题中最紧迫的问题之一。世界上国与国之间的冲突,包括局部战争,也大多围绕着对能源的争夺。这种严峻局面的产生有其必然性,因为,支撑人类过去几百年发展的动力是不可再生的能源资源,因此人类发展速度越快,对能源资源的消耗也就越快,离深度的、不可逆转的“能源枯竭危机”就越近。因此,能源和能源装备发展问题是摆在全人类面前的共同课题。正因为如此,所以,甚至有人认为,今后的世界格局,谁最先彻底解决新能源问题,谁将主宰世界。
在我们国家,能源和能源装备发展战略是保证经济可持续发展的基础。能源装备制造业是我国工业化和国防现代化的重要保证,是我国经济发展和社会安全稳定的支柱产业,是我国在世界经济发展中保持自主地位的关键行业。当前,面对地球上的资源正在日益减少、全球的能源需求不断上升、能源的价格被不断推高的形势,能源和能源装备发展战略更事关我国未来的长期经济繁荣和可持续发展。按照科学发展观的要求,走创新驱动、转型发展之路,一定要把能源和能源装备的发展提升到国家战略的高度。
当前大家都在关心“第三次工业革命”的到来,人类历史上前两次工业革命都是依赖开发化石能源实现的,但化石能源不可再生,长期开采后走向枯竭,世界经济正在失去源源不断的动力。而“第三次工业革命”是以信息技术和清洁能源为特征的,将促使世界各国加速向绿色经济转型。能源和能源装备发展战略是“第三次工业革命”的核心。大力发展以风能、太阳能、生物能等为代表的可再生能源和能源装备产业,积极推广使用电动汽车等环保型交通工具,有助于创造新的经济增长点,抢占“第三次工业革命”的先机。
今天的论坛以能源和能源装备的发展战略为主题,各位专家将分析国际能源和能源装备的发展趋势,并从我国和上海的实际出发,对今后能源和能源装备发展的战略目标、技术路径、主攻方向以及配套措施发表观点。借此机会,我谈两点想法:
一、从国家能源战略高度大力抓好能源的高效转化利用和新能源发展
国务院常务会议讨论通过的《能源发展“十二五”规划》提出:“‘十二五’时期,要加快能源生产和利用方式变革,强化节能优先战略,全面提高能源开发转化和利用效率,合理控制能源消费总量,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。”
我认为,从能源发展来说,主要应从两方面着手:
第一,节约能源,加强能源的高效转化利用和清洁利用。
我国能源形势总体特点是富煤、缺油、少气。《能源发展“十二五”规划》提出,要加强国内资源勘探开发。安全高效开发煤炭和常规油气资源,加强页岩气和煤层气勘探开发,推动能源的高效清洁转化。高效清洁发展煤电,推进煤炭洗选和深加工,集约化发展炼油加工产业,有序发展天然气发电。推动能源供应方式变革,合理控制能源消费总量,全面推进节能提效,加强用能管理。推进电力、煤炭、石油天然气等重点领域改革,理顺能源价格形成机制,鼓励民间资本进入能源领域。深化国际合作,维护能源安全。
2011年我国年发电量超过美国,位居世界第一位;人均年用电量也达到3 490千瓦,是10年前的1.73倍,超过了世界平均水平。在发电量中,水电、核电、风电等绿色能源总量增长了近三倍,使我国在“十一五”期间少排放17亿多吨二氧化碳。2011年,中国的单位GDP能耗是每万元消耗0.814吨标准煤,比2002年下降12.9%。一年节省5.6亿吨标准煤,这些节约出来的能源可供一个大城市使用近八年。
但是,我国目前的单位GDP能耗水平与先进国家相比仍有很大差距,能源节约和高效转化利用、清洁利用仍然是当前和今后重大而艰巨的任务。解决这一问题一要靠技术进步,不断提高科技装备水平。在这方面,上海外高桥第三发电有限责任公司的经验值得关注。他们长期坚持科技创新,不断进行技术改造,单位发电煤耗从2008年的287.44(克/千瓦时)下降到2011年的276.02(克/千瓦时),下降了11.42克/千瓦时,直接减少4.14%的各类污染物的排放和废弃物的产生,与国内最优机组相比,每年可多节约动力煤23万吨,减排二氧化碳约48万吨、二氧化硫约0.36万吨、烟尘约2.85万吨,四年跨上三个台阶,连续刷新世界记录。这是国际上率先冲破280克/千瓦时最低煤耗整数关口的电厂,为中国在世界火电领域树起了能耗标杆。他们的实践说明,依靠技术进步,科技创新,这个领域还是有巨大的潜力可挖的。二要靠全民动员,人人关心、共同参与节能减排。2008年,我们市经团联提出开展群众性的节能减排JJ小组活动,激发了群众开展节能减排的积极性,得到了市政府、各行业协会以及企业的重视和支持,四年多来,在石化、冶金、机械、电器、汽车、轨道交通、铁路等行业取得很大成果。目前这项工作还在继续深入开展。
第二,大力开发新能源和可再生能源。
新能源包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能和核聚变能等。我国早在“十五”期间就制定并颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,提出重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物能高效利用和地热能的利用等。上海也把新能源产业作为重点发展的战略性新兴产业。这次《能源发展“十二五”规划》进一步提出积极有序发展水电和风能、太阳能等可再生能源,要大力发展分布式能源,推进智能电网建设,加强新能源汽车供能设施建设。目前我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。今年1—9月全国可再生能源上网电量同比增长27.2%,可以说新能源行业的发展前景是美好的。但目前在新能源的发展方面也存在诸多问题,如技术能级不高、技术路径把握不准、成本与价格较高、国内市场的推广应用较难、过度依赖国外市场并遭到外国的贸易保护壁垒制裁、新能源企业的信息化程度不高以及某些产业一哄而上等。只有尽快破解这些难题,才能促进我国的新能源产业健康、快速发展。
二、把先进能源装备业作为国民经济新的增长点加以大力推进
国务院新闻办公室发布的《中国的能源政策》白皮书称,2011年,中国水电装机容量、核电机组在建规模、风电并网装机容量均居世界首位,未来还将坚定不移地大力发展新能源和可再生能源。中国将坚定不移地大力发展新能源和可再生能源,到“十二五”末,非化石能源消费占一次能源消费比重将达11.4%,非化石能源发电装机比重达30%。
为此而实行的战略思路是:注重发展洁净煤发电技术,提高洁净能源发电比重,优化发展大型燃煤火电——加快核电、可再生能源发电(水电、风电、太阳能发电)的发展,使煤电比重适度下降——加强能源装备制造业的基础共性技术、关键材料的开发研究,增强原始创新能力,形成自主创新能力技术路线图。
1.发展洁净火电,是我国能源装备制造业实现绿色、低碳、可持续发展的必然选择。
近10年来,我国电力装机迅速增长,尤其是自2006年以来,每年新增电力装机在1亿千瓦左右,截至2011年底,全国电力装机达到10.6亿千瓦,超过美国,成为世界第一电力装机大国。其中,火电是我国最为主要的发电形式,在装机总量中所占比重长期保持在70%以上。发展高效洁净煤电技术,是中国能源装备制造业实现绿色、低碳、可持续发展的必然选择。目前,我国600 MW等级及以下功率等级火电机组的性价比,大大优于进口机组,已具有国际竞争能力。当然,重型燃气轮机、IGCC尚有较大差距。当前,尤其是到2020年,超超临界机组多数稳定在600℃/600℃。加快以大代小步伐,提高效率,减少排放,要火力发展大型空冷机组、超临界循环流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术等。今后,随着天然气资源的开发利用,燃气——蒸汽联合循环发电技术也将得到大力、广泛的应用,这为洁净能源的发展提供了新的途径。
2.加强技术创新,发展水电装备。
在我国常规可开采的能源资源中,水能是仅次于煤炭的重要战略资源。我国水能资源技术可开发量居世界第一,水电装备制造已基本具备了国际市场竞争力,并有一定量的出口。到2015年,中国水电装机容量将达2.9亿千瓦;2020年,实现非化石能源消费比重达到15%的目标,一半以上需要依靠水电完成。完成这一目标的总的技术路线图是:完善提高700 MW水电机组,开发1 000 MW等级水电机组。而我国目前已有能力独立承担500 m水头、300 MW级抽水蓄能机组的设计和制造。今后10年,300 MW抽水蓄能机组仍将是研发重点,但需进一步优化创新,掌握核心技术,向完全自主设计制造高水头大型抽水蓄能机组迈进。
3.安全第一,稳妥有序发展核电设备。
核电虽然目前国际上争议很大,但在确保安全的前提下,仍是重点发展的能源装备,需要加快发展。我国《核电安全规划(2011—2020年)》和《核电中长期发展规划(2011—2020年)》指出:安全是核电的生命线。发展核电,必须按照确保环境安全、公众健康和社会和谐的总体要求,把安全第一的方针落实到核电规划、建设、运行、退役全过程及所有相关产业。要用最先进的成熟技术,持续开展在役在建核电机组安全改造,不断提升我国既有核电机组安全性能。当前和今后一个时期的核电建设主要部署是:(一)稳妥恢复正常建设。合理把握建设节奏,稳步有序推进。(二)科学布局项目。“十二五”时期只在沿海安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目。(三)提高准入门槛。按照全球最高安全要求新建核电项目。新建核电机组必须符合三代安全标准。到2015年前后,我国具有自主知识产权的1400 MWCAP1400大型先进压水堆核电机组,将使我国核电设计、制造、建造和运行技术实现快速发展,并逐步成为核电主力机组。到2015年,中国运行核电装机容量将达4 000万千瓦。
4.加快调整结构、掌握核心技术,发展太阳能光伏产业。
从我国未来社会经济发展战略路径看,发展太阳能光伏产业是我国保障能源供应、建设低碳社会、推动经济结构调整、培育战略性新兴产业的重要方向。“十二五”期间,我国光伏产业将继续处于快速发展阶段,既面临大好机遇也面对严峻挑战。从目前情况来看,国内光伏产业盲目扩张、重复投资、产品过度依赖国外市场、核心技术力量薄弱等问题仍严重存在,并正遭受到国外双反、产能堆积等深重压力。要改变现状,很重要的一点就是要调整结构、规范竞争秩序、加强科技创新,拓展国内外两个市场。同时,政府要从政策上大力支持、扶持光伏企业的发展。虽然目前我国光伏产业不宜乐观,但从长远角度看,我国光伏业前景仍有发展空间。国家电网今年1—9月收购光伏发电电量已经同比增长537%。到2015年,中国太阳能发电装机容量将达2 100万千瓦以上。目前,中国太阳能光伏电池板和组件产量已占据世界总量的一半,正引领世界开始走向使用化石燃料替代品的新时代。太阳能发电是最具发展前景的新能源发电技术,今后几十年会不断发展壮大,并最终成为人类能源的主体之一。通过技术创新来推动太阳能发电技术成本下降,发展光伏发电技术包括光伏的电池材料、转化效率、发电装备和光伏系统的集成以及运行管理等,是目前光伏业的重要工作。同时,开展薄膜太阳能电池产业化研究,开展太阳能发电示范项目、光热光伏与建筑一体化集成应用的技术研发等,也应列为当前工作的重点。
5.积极培育具有自主知识产权的风电装备。
我国从2003年开始,风电经历过一轮快速成长。经过几年培育,至2010年,中国风机制造业羽毛丰满,中国也正式跻身世界风电大国。目前,世界上风电规模超过500万千瓦的国家包括中国在内也只有9个。但在国内外经济危机风云突变之中,中国风电行业近两年每况愈下。上游产能过剩、下游需求疲软、并网难等一系列问题集中凸显,风电行业考验期真正来临。重点开发2 MW、3 MW及以上大型风电机组,积极开展海上风电场和相应的3 MW及以上的海上风电机组项目,抓紧风电设备制造标准制定,提高关键核心部件质量和可靠性,是目前面临的主要工作。到2015年,我国要培育出具有自主知识产权的3 MW及以上风电机组及零部件品牌,并建立起技术及产业服务中心。
6.输变电装备的研发和制造。
我国已建成6个区域电网和31个省级电网,电网规模居世界首位。特高压示范工程全面推进,1 000 KV级交流和±800 KV级直流特高压输变电设备均能自主制造,并有一定出口能力。今后技术路线是:特高压输变电设备在注重研发主设备时,要更重视其配套和专用关键材料(如高导磁硅钢片、复合成套绝缘件等)研制,并利用先进通信、信息和控制技术,开展智能电网建设。
我们要在智能化、节能型汽车发展上领先开发和应用包括混合动力、插入式混合动力、纯电动和燃料电池的研发,促进新能源汽车的发展。而新能源汽车正是上海先进制造业“十二五”规划的重点产业。
此外,低能耗、低成本的新型碳捕集与封存技术装备、新型大容量储能技术装备、电气化交通装备、超导电力技术装备等,都将使能源装备工业产生飞跃性的发展,我们要积极突破技术难题,为具规模化的推广应用作好技术储备。
上海在核电、风电、火电装备、燃气蒸汽联合循环、新能源汽车的发展方面具有发展优势,但如何找准正确的技术发展路线,攻克核心技术难关,破解成本价格,提升核心竞争力,使之真正成为上海新的支柱产业,仍是我们要不断探索实践的问题。
未来10年左右,随着世界经济的转型,中国经济将进入工业化中期发展阶段和全面建设小康社会的关键时期,未来社会可持续发展对能源和装备工业的发展提出了新的要求。高效、清洁、具有先进水平的能源装备,将在中国和全世界有着巨大的市场需求。经济全球化、金融危机加快了世界产业格局的调整,为中国提供了更多参与世界能源设备市场竞争的机会。同时,当前世界经济正处于大发展、大变革、大调整之中,中国能源装备工业必须加快发展新技术,在技术研发、产品水平和市场竞争上实现突破,培育新产业,抢占新一轮战略制高点,力争在未来10年左右,步入世界能源装备工业强国之列。
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