江億院士：城鄉能源系統碳排放核算與減排路徑

 

這樣一來，我們分析得出了下表。為什么非要上一點調峰火電呢？比較了各種各樣的模式，從總的經濟成本等各方面來看，火電調峰是經濟上最合算的方案。

 

關于燃料：調峰火電1.5萬億度電，用4.5億噸標煤作為燃料，其中1/3的生物質燃料，其他是燃煤燃氣，排放12億噸CO2。調峰火電發電的同時，還能熱電聯產，全年輸出70億GJ的熱量。流程工業用3萬億度電，另外還需要額外的7億噸標煤的燃料，滿足生產過程的需要，排放14億噸CO2，還輸出50億GJ的熱量。

 

輕工業包括機電產品等，這些非流程工業用4萬億度電，還用3億噸標煤排放6億噸CO2，還需要70億GJ的熱量，交通消耗2萬億度電，1億噸標煤的油，排放2億噸CO2。建筑用4萬億度電，需要50億GJ的熱量，核電一年能出70億GJ 的熱量、1.5萬億kWh核電，調峰火電也能出70億GJ的熱量，加上流程工業的50億GJ熱量，三樣加起來輸出190億GJ的熱量。需求側一個是建筑的50億GJ，一個是非流程工業70億GJ，加起來共120億，輸出大于需求。考慮到有些余熱不是那么好回收，尤其是地理位置相距太遠，長途輸送經濟性有問題，把這些不合適的因素考慮進去之后，這樣等于只用不到70%輸出的熱量就能滿足我們對熱量的需要了。

 

剛才碳排放加起來是30億噸，燃料一共需要15.5億噸，其中我國有10億噸的生物質能源，現在的秸稈、生畜的糞便加上城市綠化的產物保守計算6億～7億噸標煤，還差3億~4億噸標煤。已有好幾個機構都在研究用蘆竹規模種植，一畝產10噸，這樣可利用廢棄的土地搞點蘆竹類的生物質燃料，合起來一年提供10億噸標煤的生物質燃料。跟15.5億比還差6億噸燃料，由燃煤燃氣解決，再通過CCS回收CO2，一年回收12億噸CO2，就能用于化工建材，這樣整個大系統就能平衡。

 

按照這個表，可以認為能源側基本平衡了，也不需要過多的碳匯。要想實現這個目標，就得干這幾件事：

 

一是建立新型零碳電力系統，實現電力系統的革命，其中包括改變電源結構和調控方式，這是一個革命性變化。包括電源從現在集中電源改成集中和分布相結合的電源供給，現在電網調節靠電源側發電機組調節，未來要變成電源和終端聯合調節?，F在系統是源隨荷動，未來通過比較好的儲能方式使源和荷之間可以解偶，就成為“荷隨源動”或“源荷協同”?？煽啃员Ｕ系姆绞剑ǚ治龇椒ㄒ埠同F在不一樣了，這是電力系統大的變化。與大的變化相應的是要有足夠大的儲電系統，從而滿足風電光電儲蓄的需求，這個儲電系統單獨投資是巨大的，很可能主要部分要依靠電動車電池資源。另外，要實現電力系統大比例的風電光電，這是低密度的能源，粗算一下需要1億畝土地或空間資源。到哪里去找這樣的資源？屋頂資源就是非常好的發展光電的空間資源。

 

第二是要建設帶有跨季節儲能設施的跨區域熱網，以全面協調低品位熱量的供、需、儲。主要包括三個方面：首先是剛才說的火電出來的熱量，什么時候出熱？需要電網調峰發電時調峰火電產熱，核電則全年持續出熱，流程工業得看市場狀況決定生產狀況，熱量產出的時間跟需求熱量的時間不同步。這些熱源的產生與需求之間在時間上不匹配，核電一年均勻的出余熱，建筑采暖冬天才用熱，這就得有大規?？缂竟潈嵩O施，解決時間上的不匹配。其次，有大規模的熱網解決熱源產生地與需求地之間地理上的不匹配，再次，還得有多種類型的低品類熱量變換器解決熱量產生和需求之間參數的不匹配。這三大問題，現在部分問題已得以解決或者也看明白方向了，有些還得努力攻關。

 

另外，剛才說要用好私家電動車電池資源，為配套建立全覆蓋的智能有序充電樁，實現“一位一樁”、即停即插，隨時讓電池在那連接著保持備用的狀態，同時促進交通電氣化的發展。

 

對建筑來說，以前是節能降耗，讓建筑表面發電是以前沒有的事，現在就變成非常重要的功能了，用余熱供暖，通過建筑連接充電樁，建筑實現柔性用電，這都給建筑賦予了新的重要任務。

 

對交通來說，電氣化是頭等大事，然后貨運結構、貨運方式結構的調整，一個是提效，一個是配合電氣化解決中國高速路，大量的長途貨運大卡車一定不是未來，也不適合電氣化。

 

工業涉及到流程的改造、能源結構的調整，對于流程工業來說把余熱回收回來用上，對非流程工業來說，通過熱源改造不使用化石燃料了，而是從別的地方回收回來的熱量為它服務。 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m