“中国式”能源优化之路

○ 文／张 抗

多元化是未来能源发展的方向，我国适合走一条多能互补、因地制宜、因时制宜的能源结构优化发展之路。

人们从大自然中获取能源，初期必然是相对单一的。这以薪柴时代和煤炭时代最为典型。随着科技进步和生产力的发展，石油时代后期已出现化石能源的油、气、煤与非化石能源“四分天下”且新能源快速发展的局面。而即将进入的后石油时代，更以多能源并举共同为清洁高效的需求做贡献为特征。能源的发展已突破了作为燃料和动力的局限，已向化工原料方向大踏步前进，继油气化工之后煤化工也在艰苦探索中顽强地成长。

因时因地制宜

能源构成的优化、能源时代的更替是一个渐变的历史过程。它主要是以量变的积累，去迎来快速变更期的跃进（革命）。后者的出现，则须以科技发展使新兴能源产业趋于成熟、从而有能力以优胜劣汰在市场上较快替代曾居优势的老能源为条件。我国目前尚居能源的煤炭时代。能源优化的进程不但受限于我国的资源稟赋，也在相当程度上受限于体制改革的进程和能源科技水平。在这样的条件下，我国想在短期内达到石油时代后期的能源构成水平则需要付出很大的努力，关键是要创造必要的条件。实践多次证明，欲速而不达，就像要预定十天的饭却令久饥之人两天去吃完一样，会违背解困的初衷。

在我国这样一个幅员辽阔、资源和经济发展水平相差很大的国家，特别要强调因地制宜，切忌不顾实际情况的一刀切。这种差别突出表现在地缘上的东中西间、南北间，也表现城市群与边远乡村间、沿海与内地间。每个特殊的地域可能有其能源的特长，也会有其特短。总而言之，发挥特长避免特短就是优化能源构成提高能源效率的初衷。

为此，笔者强调不仅要有全国的，也要有各大经济区甚至各省的能源发展战略和发展规划。应该要求全国一盘棋、有统一的方向，但也要允许有各区的特点、发展重点和发展步伐，在统一的能源构成优化大方向上有各自的能源构成模式。应以农村和偏远地区能源构成优化为十九大提出的乡村振兴战略服务。有了这样的指导思想，可能就不会在华北平原一方面为难以禁止的大量秸杆被弃置燃烧而发愁，另一方面出现因强令煤改气却无力将管输气和进口LNG导入分散的农村居民点的尴尬局面。

因地制宜的发展战略，与搞地方保护主义有严格的不同。例如，我国南部在强调油气煤贫乏的同时，从能源国产供应上则应强调沿海核电站的布局、强调西南地区大型水电群的西电东输，就不会有江西省拒绝接受长江上游水电群的高压输电线路的怪事。

供应多元化

油气发展中常规与非常规并举且非常规油气发展速度更快，已成为业内的新常态。广义的非常规，还包括深和超深水油气、超重（稠）油、沥青砂和油页岩等。值得强调的是，天然气的概念在实践中有所扩展：从地下资源上看包括了二氧化碳、氦气，未来天然气水合物也可投入商业开发；从可燃气上看许多统计中包括了煤制气（甲烷）、液化石油气（LPG）甚至高炉煤气。

认识中分歧较大的，是煤的未来地位。煤的大量非环保方式的利用，带来了许多负面影响。因而，许多人望煤兴叹，恨不得去之而后快。实践验证了两个基本认识：1.在本世纪相当长的一段时间内，我国社会的发展和经济的运行还离不开煤炭。它作为一类宝贵的资源仍将做出巨大的贡献。从国情的基本面上看，这在我国尤为突出。2.经过努力，特别是依托科技的发展和劣质煤从供应侧剔除，煤炭的生产和消费是可以逐步做到与环境友好的。我国的许多大中型电厂，现在就己达到了环保和节能的要求。这种努力，正是资源型经济转型和能源构成优化中必须完成的任务。当然，在全国完全做到此点还要有一个过程。它在任何国家都不可能是一蹴而就的。

在能源时代更替过程中，煤炭消费总量和在能源构成中的比例趋于减少是不可避免的。但这种减少是市场运作的结果，应避免以行政命令方式规定某地区在指定时间内削减××万吨这种一刀切式的简单关闭。未来煤炭作用的发挥，还体现在深加工上。近年我国在煤制气、煤化工、煤的电热共轨

多联产上持续的攻关，已使其处于世界领先的水平，已经看到了煤制气、煤化工可以进入能源市场的曙光。我国多单位组成的科研团队正开展核能/可再生能源与煤炭耦合的低碳复合能源系统研究，以前者的制氢技术耦合煤气化工艺生产燃料和化学品，从而取消了水煤气变换工艺，大为减少了碳排放。

此外，我国的煤炭与生物质、垃圾、污泥，含油泥浆等耦合发电的成功，也为环保做出了贡献。这些成果的出现，预示着我国的煤化工可以走中国式的稳健发展道路，在与环境友好的基础上为经济发展持续做出重要贡献。

在水电上中国虽起步较晚，却利用后发优势取得持续发展。仅以2006至2016年期间的水电消费量而论，世界的平均年增速为2.85%、中国为10.31%，由占世界的14.3%提高到28.9%，成为世界第一水电大国并使水电技术处于领先水平。而许多国家水电陷入停滞状态（美国同期水电消费年增率仅为0.87%），甚至局部兴起炸坝削减水电之风。我国在长江、黄河上游系统，已建成的和继续建设的大中型水电站群令世界瞩目。我国世界领先的超高压长途输电电网配合在能源供应上起着重要作用，部分电力还输往东南亚邻国。与水利结合的水电事业发展已成为我国能源发展中的特色之一，并为美丽中国做出贡献。

中国能源优化方向之一是多元化，实现能源供应的百花齐放。 供图/视觉中国

与水电类似，我国核电也迅速发展。仅以2006至2016年期间的核电消费量而论，世界的平均年增速为0.70%、中国为14.54%，由占世界的1.95%提高到8.14%，成为世界第三核电大国。居世界第一位的美国，同期核电消费年增率仅为0.23%。中国一直稳步发展核电，以科技进步推动其升级换代。我国第三代压水堆核电的技术水平和成本，均居世界领先水平。特别是我国已列入《“十三五”国家战略性新型产业发展规划》的以铅合金作冷却剂的第四代核能系统走在世界前列，成立了铅基堆产业创新战略联盟，形成了具有自主知识产权的技术系列。它已成为小、微型核动力的优选技术路线，开始示范性的商业应用。

核电和水电，已成为我国对外技术输出的名牌之一。以地浸法开采的沉积型铀矿勘探，我国也取得了重大进展。专家预计，2020年地浸采铀产能将占我国天然铀产能的90%以上。这为我国核电的快速持续发展和能源优化造创了资源条件。中国正探索核能的小型化利用，中广核和清华大学联合利用已成熟的低温供热堆技术在华北建立了供暖示范。在实现了批量模块化后，建设时间缩短至二三年，成本也大幅降低。这为我国园区供热和消除雾霾，提供了新的选择。

近些年，中国的新能源以不可小觑的速度在蓬勃发展。 摄影/沈志军

消费结构多元化

多能互补协同发展的基本理念 经济的发展在越来越大的程度上突破了简单的供应－消费对应模式，形成了复杂而巨大的网络。能源供应侧因地因时制宜的发展、能源获得方式的多元化必须在消费侧统一，在形成稳定高效而的同时能适应消费量峰谷起伏的灵活供应方式。

众所周知，一次性能源的相当大部分被转化成了电力。而电网的平稳高效运行，就需解决某些能源上网的巨大峰谷差问题。当它与消费产生的峰谷差正向叠加时，保障供应的问题就更加突出。这就要求多能之间发展上的和谐互补、应用上的密切契合，从而形成现代能源系统的基本理念。科技发展所创造的云数据系统和互联网平台，使这一基本理念的实现有了可能。

在能源优化中，该如何清洁使用煤是关键问题。 供图/视觉中国

分布式能源，可作为新的能源发展方式 经济发展的巨大不平衡性，高耗能的城市群和工业区的出现，促使能源供应和消费间的空间分离越来越大。人们的应对思路也很明确，即建设强大的能源输送网。事情总有两面性。这种方式不仅建设耗资巨大、本身运行耗能高，而且运行不灵活，很难实现上述的能源互补作用。于是，人们另辟蹊径，建设相对分散的分布式能源。多种新能源的发展、经济发展的区域均衡化，以城市群、城镇化为特色的发展方式，为这一用能方式创造了条件。

靠近供应区发展能源消费，在规模不等的大、小能源消费中心附近因地制宜的发展多样化的能源生产，成为优化能源布局的基本思路之一。我国正在兴建一些大型新城（如雄安），若干大城市内往往形成不同特色的片区，城市周边正新兴起一个个新区。新兴经济体发展和城镇居民率的提高，将主要依托新型镇区的发展，特别是成为我国发展特色之一的各种工业园区、自贸区、空港新城等等。研究认为，我国新增能源约50%集中于这些供应消费一体化的小区。

这里不但可以有远源的电力、油气等能源规模输入，也可有近源的多种新能源（风能、光伏、生物质热电联产、地热能）生产和利用，甚至一些人梦想的屋顶发电、后院风电……多种用户与电网双受益的方式，都有可能逐步实现。这种发展方式，更适合大量秸杆类生物质能的就近利用。2018年初，国家能源局《关于开展“百个城镇”生物质热电联产县域供热示范项目建设的通知》得到热烈响应，第一批就推出了涉及20个省市和新疆生产建设兵团的136个项目。实践证明，这是最合理的发展模式。在许多地方为光伏发电上网而等待中央补贴和上网照顾时，江苏提前两年实现了“十三五”光伏装机容量中的指标上限，实现了100%的本地消纳，其中分布式利用占41.7%。

能源互联网为变化着的能源供应侧和消费侧合理的互补式生产与利用提供了技术支持，依托大数据平台的智能化调节，更容易保障能源系列的高效清洁运行。能源的分散化、智能化，为能源转型开辟了新路。

多种形式的蓄能，是重要的高效运营和调节手段 欲维持现代能源系统的高效持续运行，除了及时的调节调度外，蓄能是不可或缺的环节。正是从这点出发，被誉为“未来学家”的里夫金在其名著《第三次工业革命》中提出的五大支柱中的两个为能源互联网和能源储存方式。它的实际应用关乎供应和需求两方面，要求双方密切配合。从微观上说，有多种类的蓄电池。它可以是固定式的，也可装置于移动载体（如电动汽车）上。从宏现上说，常见的有蓄能水库，在电力富余时将水抽蓄至上水库，需要时再驱动水轮机发电将水还存于下水库中。目前，我国已完成了多套蓄能水库的建没。而起作用最大的是油气的储备，可把它按用途和管理方式分为战略性和战术性储备两类。前者为应对重大突发事件所造成的重大供应短缺，往往由国家层面去实施基础建设和管理；后者一般由各类公司和经营单位进行，许多国家对其储备量（相对规模）有明确的下限规定（低于下限后必须补足），却不干涉其具体运作。上述的分类管理在石油上表现更为明显，在经历了上世纪的两次石油危机后趋于完善。经合组织国家（OECD）建立了庞大的石油战略储备，在必要时可按其国际能源署（IEA）的规定进行统一的应对、调度。但近年由于突发重大供应短缺的可能性趋小，两类储备的界线有所模糊，如美国就允许战略性储备用于经营性调节，甚于用于平抑油价波动。国际上天然气储备的重点放在战术性储备上，主要用于调峰。但对欧洲来说，战略性储备体现在陆上最大的格罗宁根气田的作用上。它大量产能平时不动用，保障了整个欧盟出现大幅度的供应缺口时的应对。

我国多种蓄能方式的研究，目前尚处于起步阶段。油气的储备己有所发展，但与欧美相比、与需求相比，石油特别是天然气的储备显得滞后。我国石油的战略储备水平明显低于IEA对其成员国的规定，对各级战术储备也缺乏明确的法规约束，更缺乏调控进而无法具备影响价格的能力，致使我国在国际市场上的话语权受到影响。这与我国作为世界头号油气进口大国和主要生产、消费国的地位是不相称的。如前所述，这也是缺乏调峰手段，是冬季气荒“常态化”的重要原因之一。

显然，能源储备运输基础设施的不足已成为我国能源系统明显的短板，为其创造适合发展的金融和营运条件成为改革中必须解决的问题。对多种能源的蓄备，不应再限于“头痛医头，脚痛医脚”的被动应付，应从经济和能源转型、从能源发展战略的高度予以重视，既要有短期的应急计划，又要有中长期的发展规划，不能再走只重视能源数量而忽视配套设施从而影响其发展质量的老路了。

从目前的实践和认识看，各方面一致的是必须加快能源构成的优化，有所分歧的是这个过程需要多长时间（或者当前能达多高的速度）、用什么方法去完成。这就必然涉及能源发展的战略问题。

利用国内外两种资源

不同国家有不同的国情：有的国家（如日、韩）能源特别是油气，难以自给，只能走依赖进口之路；欧佩克国家油气资源丰富且国内需求不高，是传统的出口国。美国能源（特别是油气）资源丰富，是世界名列前茅的能源生产和消费国，曾一度高度依赖油气进口，但近些年来得力于页岩油气的大发展，反而成为能源（包括油气）的净出口国并可能对国际能源市场产生重大影响。应该说，美国基础能源和新能源并重、充分利用清洁高效的基础能源（包括优质煤），坚持广义多元发展的“新能源现实主义”（New Energy Realism），是符合其国情、有利于其经济发展的。

中国和印度这样的资源禀赋特殊、人口众多的发展中大国，则必须走国内外两种资源并重的道路。首先，要尽力挖掘本国能源供应的潜力，基础能源和新能源并重，优先利用符合资源特点和生产力发展水平的基础能源。这之中包括利用廉价的煤炭，并尽力使之符合环保要求。其次，要注重油气公司的国际化经营运作，充分利用进口大国在供需基本平衡甚至供大于需的国际市场上的话语权保障油气的进口。

在进口油气上，我们要避免两种倾向。一种倾向是，夸大进口的“危险性”。这种倾向认为，进口等于让敌对势力卡住了我们的脖子，使我国陷入被动局面，危及国家安全。冷战后的国际形势表明，和平和发展是主流。在中国强大的经济和军事实力面前，没有人愿意也没有人能够阻断向中国出口油气和大宗商品。油气输出国唯恐失掉中国这个最大的市场，会不断加强双方的贸易往来。特别是我国实行和平友好的外交政策、秉持平等互利的能源集体安全观，与油气出口国和运输过境国之间的友好关系、互利的贸易往来为能源安全创造了条件。另一种倾向是，忽视国际政治中的不确定性和自然灾害等突发事件的影响。无论是在国际油气开发还是在国际贸易中，我们都要有应变的准备，要注重援助输出国经济发展和加强基础设施建设，在各界人民中深耕细作，巩固友好合作。在油气进口中深受“亚洲溢价”之苦、缺乏定价权的状况必须改受。中国原油期货在上海国际能源交易中心正式挂牌交易，意味着有可能扭转这一态势，实现中国的议价权并改变国际交易中的被动局面。

应对突发事件、增加进口选择主动权的重要措施，是进口来源的多元化。从不同地区不同国家进口不同品种（如天然气中管道气和LNG）的油气，与邻近的进口国（如日本、韩国）相比，我国还是做得比较好的。

节能放在首位

从经济的高质量发展上看，能源大系统的各子系统各环节都存在提高效率即节能的问题，多种文件上都曾把它列为“能源战略之首”，有人曾从强调重要性出发称其为“第一能源”，意为其地位在各个具体的能源种类之上。节能提效不但使整个国家、各类企业、各个家庭少花钱多受益，而且从根上保障了经济的高质量持续发展，利于保护环境、社会和谐。但在过分强调高速发展的情况下，首先关注的是“有没有”（如有无电、气可用）的问题、关注GDP增速，而未能充分关注能源生产和使用的效率，以致我国单位GDP的耗能量（能源强度）直到2016年仍是世界平均水平的1.55倍，是典型发达国家的数倍。导致我国对节能关注不够的原因之一还在于缺乏具体的考核指标和监督方式，无法把节能与业绩优劣联系在一起。即使是宏观的指标（如全国的能源消费强度）也仅只是附带性的在年末提及，无法落实到具体部门和单位。在经济转型、要求高质量发展的新时期，这种粗放型的发展方式必须改变，即把节能是能源首要工作的理念真正落到实处。

从工作的重点看，多把经济的结构型节能、大型企业运营中的节能放在首位，无疑是正确的，是节能工作的大头。这一工作的成效，也容易用能源生产/消费弹性系数、单位GDP耗能量等宏观指标审视和管理。但过去的工作对消费侧包括占能源消费较大比例的民用和建筑节能注意很不够，似乎先注意有无房子可用，尚无力顾及是否合乎现代节能的要求。

国家能源专家咨询委员会委员江亿，在讨论供暖中提出的例子发人深省。如以电取热，经过煤到电、电经输送和热效率不高的电热器变热的几次转换，只有很少一部分能量被有效利用，至少使用电动空气热源泵就可减少相当部分的电耗。如果农村房子不保暖，无论是气用还是用电都事倍功半。从我国从高速发展向高质量发展、从长期和可持续角度看，应该而且现已有能力在全国各领域中、在包括建筑民居等各方面认真注意节能了。短期内增加的少量投资，将换来长久的效益和实惠。令人高兴的是，我国已有许多专门的节能蓄能研究、咨询机构，有许多企业通过市场机制实行着这方面的运作。

在能源发展上强调节能和高质量，在能源的供应和消费上强调多种能源多方式的高效、互补，强调充分利用国内外两种资源，并在进口中力求来源、品种、方式的多元化。这就是笔者倡导的能源发展战略思维的“广义多元化”。

中国第一口页岩气井的诞生，预示中国能源一个全新时代的开始。 供图/周泽山