今年6月15日是全國低碳日。低碳，是生態(tài)文明的重要組成部分；實(shí)現(xiàn)低碳，根源在能源使用。中國面臨的能源問題非常復(fù)雜，國內(nèi)國外有各種各樣不同的認(rèn)識，學(xué)術(shù)界、工程界、企業(yè)界也有不同的聲音。中國工程院原副院長杜祥琬院士近年來領(lǐng)導(dǎo)、參與了多個能源及其相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)查、咨詢項(xiàng)目。我們特邀請杜祥琬院士撰文，談?wù)勊麑χ袊茉窗l(fā)展的看法。

　　A.中國能源結(jié)構(gòu)變革的三個歷史階段

　　我們國家的可持續(xù)發(fā)展呼喚著一場深刻的能源革命。我們簡單概括一下這個能源革命：第一就是能源消費(fèi)革命，要逐步由粗放、低效走向節(jié)約、高效；第二是能源生產(chǎn)革命，逐步由黑色、高碳，走向綠色、低碳。這兩個革命實(shí)現(xiàn)，需要以能源技術(shù)革命為支撐，以能源體制革命為保障。這是一個宏大的話題，今天我們只討論能源的生產(chǎn)革命。

　　我們國家能源結(jié)構(gòu)的變革必然會有三個歷史階段。第一階段，我們長期處于以化石能源、特別是以煤炭為主的階段。

　　第二階段，是能源多元化階段。如果以非化石能源占比超過10%作為標(biāo)志，那么2015年已經(jīng)開始進(jìn)入第二階段。在這個階段的前幾十年，煤炭、石油等化石能源仍將占較大比重，但年消耗總量占比會逐步下降。我們認(rèn)為，能源消費(fèi)進(jìn)入多元化是一個必然趨勢，由三個原因決定。一是煤炭、石油等化石能源必將帶來包括氣候變化等嚴(yán)峻的環(huán)境問題。二是化石能源不可再生，無法可持續(xù)發(fā)展。三是潔凈低碳能源的替代能力不斷提高。但這個過程并不是線性發(fā)展過程，在一段時間內(nèi)，化石能源年消耗總和的絕對量將持續(xù)增加，達(dá)到歷史性的峰值后會緩慢減少。這個峰值預(yù)計會與二氧化碳排放峰值同步，我們希望它能夠盡早到來?；茉淳徛郎p少的同時，我國能源需求總量的增量將由低碳潔凈能源來補(bǔ)充，隨之而來的是低碳潔凈能源在我國一次能源結(jié)構(gòu)中的占比逐步增加。這個多元結(jié)構(gòu)階段，大約會持續(xù)百年左右。

　　第三階段，是以非化石能源為主的階段。如果說非化石能源占到90%，大概還要有百年的光景，但是如果非化石能源占到50%以上，可能需要50年左右。

　　總結(jié)來說，由第一階段化石能源為主，到現(xiàn)在開始進(jìn)入多元結(jié)構(gòu)階段，再到遠(yuǎn)景的以非化石能源為主的階段，它可以使我們從方向上，定性地判斷各類能源消長的大趨勢，從而增強(qiáng)戰(zhàn)略謀劃和政策制定的穩(wěn)定性。

　　工程院曾建議，在我國一次能源結(jié)構(gòu)中，非化石能源在2020年能夠達(dá)到15%，2030年能超過20%。那么，我們勾畫一下中國能源結(jié)構(gòu)變化的總圖景：2020年前煤炭總量達(dá)到峰值；2025年前煤炭和石油消耗總量達(dá)到峰值；2030年碳排放總量達(dá)到峰值，同時，低碳能源在一次能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中大于35%；到2050年，低碳能源在一次能源結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到當(dāng)50%。

　　B.化石能源的總量控制和潔凈高效利用是現(xiàn)階段的工作重心

　　化石能源不會很快枯竭，正如我們前面所說，今后幾十年中，雖然煤炭和石油在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比會逐步下降，但是它依然是主導(dǎo)能源之一。因此，在能源結(jié)構(gòu)變革的第二個階段，要做到化石能源的節(jié)能優(yōu)先、總量控制。從總量控制上，頭腦中要時刻有一個“天花板”概念，同時，要積極探索化石能源的高效、潔凈、低碳利用。

　　就煤炭而言，五年之內(nèi)煤炭消費(fèi)總量會見頂。雖然這兩年煤炭的總消費(fèi)量已經(jīng)開始下降，但還不是很穩(wěn)定，而五年以后達(dá)到不再增加是有可能的。在我們國家的煤炭消耗當(dāng)中，只有一半是用來發(fā)電的。我們認(rèn)為，煤炭發(fā)電的比例要增加，而直接燃燒、散燒煤要用氣、電、余熱等替代。除了總量控制，煤炭一個很重要的方面就是清潔利用。潔凈化有非常清晰的國家環(huán)保概念，脫硫、脫硝、除塵都有明確標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)中國做得不比國際差。但是低碳化仍然是個問題。也就是說，通過節(jié)煤來減少二氧化碳排放雖然有效、但是有限的。進(jìn)一步低碳，呼喚創(chuàng)新，比如發(fā)展碳捕捉、利用和存儲。

　　就石油而言，中國不能“踩著油門”追趕美國。這其中包括汽車數(shù)量理性發(fā)展的問題，包括引導(dǎo)汽車車型消費(fèi)的問題等。同時，也要把油品質(zhì)量提升、發(fā)展石油替代提上議事日程。

　　天然氣，和包括頁巖氣、煤層氣、致密氣、天然氣水合物在內(nèi)的非常規(guī)天然氣，是相對潔凈的化石能源，對緩解環(huán)境污染和氣候變化都能作出貢獻(xiàn)。因此，要提高天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比。定量和具體的模型分析表明，目前天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比是5%左右，我們想把這個比例提高到10%以上。隨著我國能源總量的提高，估計要達(dá)到每年6000億立方米以上。這里我要說一下，目前提議開采頁巖氣、煤層氣的呼聲比較高，但定量地了解一下我國煤層氣、頁巖氣的具體情況，就會知道中國頁巖氣的埋藏條件非常嚴(yán)苛，它成本、包括經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本都比美國高。最近煤化工領(lǐng)域的一個方向煤制氣有一定熱度，但煤制氣畢竟是煤制的氣，不是天然氣，它高耗煤、高耗水，使用會帶來高排放。所以我個人認(rèn)為煤制氣不是未來低碳能源發(fā)展的一個方向。

　　此外，在我國終端能源結(jié)構(gòu)中，要顯著提高電力的比例。也就是說，要大幅度降低煤炭和石油直接燃燒的部分，增加電力使用的部分，簡單地說也就是電氣化。同時，在電力的結(jié)構(gòu)中，要增加非化石能源發(fā)電的比例。現(xiàn)在，非化石能源發(fā)電的比例是25%，將來要占越來越高的比例。我認(rèn)為，智能電網(wǎng)和分布式低碳能源網(wǎng)的建設(shè)具有重要意義。

　　C.非化石能源是未來發(fā)展的方向

　　從第二階段到第三階段，為長遠(yuǎn)計，我認(rèn)為低碳能源有幾個主要方向，我叫作“三匹馬”：天然氣、可再生能源和核電。天然氣我們上面有過闡述，這里不再贅述。在可再生能源當(dāng)中，比較成熟的是水電，現(xiàn)在一次能源中的比例已經(jīng)占到7%—8%，未來大概能占到10%左右。將來，非水的可再生能源的貢獻(xiàn)會超過水電。非水的可再生能源，包括大家熟悉的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等等。首先，從資源來說，我國的非水可再生資源比較豐富；其次，從目前的技術(shù)發(fā)展上看，應(yīng)該說沒有原理性障礙。近年來，特別是風(fēng)能和太陽能發(fā)展很快，成本也有所降低，但是還有一些工程問題需要解決。特別是，要提高太陽能、風(fēng)能等間歇性的可再生能源被電網(wǎng)消納的能力，以及發(fā)展儲能技術(shù)，包括物理儲能、化學(xué)儲能等各種手段。

　　下面說說核電。對核電我們有一個基本判斷：要發(fā)展核電，但必須把核電的安全放在首位，一定要做好風(fēng)險管理。對我們國家核電發(fā)展，現(xiàn)在有不同的聲音和意見，我想這有助于更為冷靜、嚴(yán)謹(jǐn)、全面地思考問題。要通過深入、求實(shí)地論證，理性謀共識、科學(xué)謀發(fā)展。

　　在日本福島核電站事故后，中國的核電，甚至世界核電的發(fā)展都進(jìn)入了新常態(tài)。應(yīng)該說，中國對于核電的建設(shè)也更加謹(jǐn)慎，出臺了新的安全標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，穩(wěn)中求進(jìn)地制定發(fā)展戰(zhàn)略和相應(yīng)規(guī)劃，并推進(jìn)核電體制的改革。

　　我在這里特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，就是要轉(zhuǎn)變核電的發(fā)展方式和工作方式。我們不能再習(xí)慣于過去計劃經(jīng)濟(jì)時代核電建設(shè)的模式——政府決定要建核電，下面就開始建?，F(xiàn)在進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時代、信息化時代，在涉及公共利益的大型工程建設(shè)中，從立項(xiàng)到開工到建設(shè)，都必須讓公眾充分參與。

　　在這方面，我們可以借鑒國際經(jīng)驗(yàn)。曾有人研究了法國人為何歡迎核電。他得出的結(jié)論是，一是獨(dú)立于政府的核能信息傳播機(jī)構(gòu)，確保為公眾提供真實(shí)透明的信息。二是法國有工程師文化，公眾愿意相信科學(xué)家的話，也相信工程師能夠保證核電安全。三是政府成立了地區(qū)信息委員會，負(fù)責(zé)核安全信息源的跟蹤和咨詢。四是國家工作辯論委員會組織公開辯論，凝聚理性共識。其實(shí)我們也有很好的經(jīng)驗(yàn)。比如大亞灣核電站建設(shè)中，香港有人提出反對，我們就建立了大亞灣核電安全咨詢委員會，讓政府、企業(yè)、專家、公眾共同參與進(jìn)來，打消了公眾的疑慮。應(yīng)該說，我們搞核電還是為了人民、為了公眾，要讓公眾感覺到發(fā)展核電，大家是利益的獲得者，而不是風(fēng)險的承受者，把工作做到這樣的地步，我們的核電就會健康發(fā)展。

　　總的說來，我們不能把對核電的反對聲音簡單地歸結(jié)為“不懂科學(xué)”。世界上幾次核事故，確實(shí)增加了人們對核電安全的擔(dān)心。我想應(yīng)該充分理解這種擔(dān)心的鞭策作用，應(yīng)該把工作做得更好、更扎實(shí)，更進(jìn)一步提高核電安全的技術(shù)水平和管理水平。無論是沿海還是內(nèi)陸核電站，都要在“安全第一”的前提下發(fā)展，要通過深入的科學(xué)論證，令人信服地明確核電安全的技術(shù)、工程和管理的實(shí)際可行性。

　　放眼未來，從核裂變走向核聚變，這是一個歷史的方向。我們不能放棄這個方向，中國要努力爭取在核科學(xué)、技術(shù)和工程方面走在世界的前頭。