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能源变革社会 | 江亿院士开了头,供暖技术路线该怎么选?

原标题:能源变革社会 | 江亿院士开了头,供暖技术路线该怎么选?

编者按:

紧跟技术发展潮流,分布式能源也是能源发展的一个越来越重要的市场。适合分布式的技术,分布式光伏、分散式风电、天然气发电等都将取得了长足的发展。

分布式代表着具有潜力的市场机遇和发展方向。当然,技术适用性是分地区与分时间的,并不存在一个简单的结论。有优点的技术不一定有价值;有价值的技术不一定对企业有实际好处;对企业有价值的技术不一定对社会有(额外)价值。

分布式能源很多时候是公共话题,从政策制定到价格政策、从能源生产到节能减排、从体制改革到普通消费,都具有超越私人价值的社会价值,从而涉及到社会议题。分布式能源的技术进展,政策变化,同时也是社会进步的推动力之一。

全局性政策需要考虑总体蛋糕大小与分布式影响,而不是“一个优点就可以优待,一个缺点就可以踏上一万只脚”。

能源变革社会专栏将聚焦分布式能源发展,系统性梳理这些内容。中国工程院江亿院士供热技术引起的争议是第一篇,以后将定期刊发文章探讨分布式能源方方面面的影响。

2018年4月起,能源经济学博士、德国洪堡学者、卓尔德研究中心主任兼首席能源经济师张树伟将开辟专栏,定期聚焦分布式能源相关的技术、经济、政策以及(特别是)它的发展引发的社会变革与社会进化的问题。

最近,长期研究、思考、关注我国建筑采暖技术路线、战略与适宜性问题的江亿院士发布了一系列文章与报告,将越来越重要的采暖问题在我国的未来发展推上了一个热点与关注的焦点。激起了天然气行业一片唏嘘声。

这不可避免涉及到集中式的供热供冷与分布式能源综合利用、能源的价格与结构、未来的可能变化以及燃料供应的稳定性与短缺风险等问题。

1

热的重要性未来超过电力

发达国家终端能源结构提供了我国未来多种可能性的一种参考。从不同能源品种的构成份额而言,煤炭在终端直接使用的比重持续下降,是各种自然趋势与政策手段作用的结果,但是其他终端能源形式,比如各种油品、热力、电力,服务于不同的能源目的(出行、采暖、工业过程、机械驱动等,可以称之为有用能),彼此尽管存在一定的替代关系,但是服务于不同的目的,所以这种替代的程度是有限与缓慢的。

特别是在某些高纬度国家,热往往比电更加重要。比如欧盟整体,热在终端的比重要超过30%,高于电力。我国目前的电力比重,也只有25%。就是这个25%,也是采用的等价热值计算的结果,将中间转化的损失算到了终端用能里面,存在着对电力比重的高估,不是一个太合适的指标。

因此,所谓电力在未来的终端能源结构中越来越重要,甚至是“电气化为主”,基本是一种一厢情愿的说法,并不具有必然性。

最优的路线往往是多元化的。

在一个地区最优的技术路线,在另外一个地区却可能是最劣的。单独依靠某一种能源,不多元化,往往也意味着供应的可靠性问题(比如运输终端、价格暴涨风险,甚至物理的供应完全中断)。

因此,从这个角度,所谓“中国100%依靠天然气会怎么样?煤炭如果降到0会怎么样”的探讨,无不在检验并不存在、永远不会发生的问题。而这种讨论如果得出了“中国不应该继续提升天然气份额”,以及“煤炭仍旧是主体”的结论,那更接近于将连续性问题简化为二值问题的逻辑错误了。正确的标准应该是最优的结构是什么样的,而不是100%肯定会有问题,那么现状5%就没必要进一步提升了。

具体到供热,其包括中央供暖、分布式取暖(比如燃气炉),热泵等多种技术选择,这些技术有着不同的固定成本与可变成本结构。显然,热需求高峰用固定成本大、而流动成本低的热泵,而需求基荷用集中式供暖,是组合在一起成本最低的方案。

江亿院士的论述,我们更倾向于将其看做一个企业视角的咨询。也就是在决策是否上马天然气热电联产等项目的时候,必须考虑与之相关的燃料稳定性、长期可靠性等多种风险。而这种分析,并不必然需要上升到社会视角,也就是公共政策讨论的范畴。

天然气的建设目标是统一市场,无论是拿来发电、供热还是多联产,还是其他,彼此之间需要的竞争,而不是定位。“要允许投资人拿着自己的钱犯错误,即投资自由”,“不是正确的事情,就是政府需要做的”,这两个基本原则需要得到最高程度的尊重。

2

供热的公共政策切忌“一刀切”

多元化是长期成本最低的选择,具有私人价值。但是公共价值有无,并无定论。能源安全方面存在公共价值,可以是一种社会公共品,但是多元化不一定节约那些“稀缺”的能源。这方面,不能因为有私人价值,就“评劳模、发奖金、重复奖励”。

对社会缺乏(额外)价值的就不需要成为一个公共话题,变成全局性政策。典型的比如能源效率问题。资源都具有稀缺性。节能在很多情况下并不是合理的,不需要优先,并且不节能的代价已通过价格得到了体现。典型如电解铝厂,生产一吨铝,需要耗电约一万度,如果效率低10%,就意味着一吨铝多支出400元。这种能源效率的差别已充分“内部化、私人化”了,不存在任何额外干预的理由。

一个西部靠着大江大河、电价便宜到需要弃水的电解铝厂,在全社会经济效率上,远远好于地处东部、具有世界先进水平能耗水平,但水成本、环境成本、电力成本高昂的铝厂。能源效率,只是决定企业竞争力的一个方面而已。

“一刀切”的“禁止、不允许”政策在多数情况下都是不合适的,这根源于现实的复杂性以及最优结构往往是多元化的。

供热采取何种方式,分布式、分散式的去决定,考虑各个地区的独特的自然环境与禀赋特点,历史路径,往往是最优的。

· 一个前不着村后不着店的稀疏的村落,安个热电联产机组,解决几百户的供热供电问题,即使这天然气需要用大卡车拉LNG使用,其也比远距离接上输电网给送电便宜灵活可靠的多;

· 而特大型城市,居住异常集计,那么中央供应往往效率更高,而成本更低;

· 煤炭富集地区,再也没有直接燃煤采暖更方面易得的方式了。这方面,我们似乎并不需要公共政策层面“统一”的行动。

3

分布式是能源转型的工具

在一般的视角上,虽然笔者也承认,我们的选择其实相当有限,但很不情愿将“能源转型”简化为“可再生能源替代煤炭等化石能源”(这将不具有短期稳定性,有些基于特定条件的煤炭反弹是符合经济效率的,并不存在“逆替代”一说,经济效率是目标,往往是比环境减排约束更大的目标)。

能源转型要实现足够的水平,本身是需要额外的机制与政策的。而作为合格的机制以及最优的政策,往往需要是“技术中性”的,也就是追求机制的经济效率与其执行中的激励相容,而不是偏好某种特定的技术。一种技术获得优势地位,应该是其本身属性决定的,而不应该是这种机制安排本身。合适的目标,往往只有通过合适的机制与政策工具,才能既不过度也不亏欠地实现。

能源转型,意味着长期尺度上社会经济系统进化的重大含义——更加的分散与自主决策,更好更灵活的协调机制,更强的韧性与面临突发事件的稳健。这对于我们这样一个前计划经济国家,往往是更加具有意义的,是对传统的“说个优点,就是好的,好的就给好处,获得补贴与特权”的能源管制与政策模式的最大颠覆。

分布式的发展,将是这种范式颠覆的主要“社会工具”与途径。因为分布式的所有一切合理的安排,往往都是“it depends on”特定的案例、地区、时间上,并且长期避免“灾难性的结果”(比如类似上世纪70年代的两次石油危机)。这将充分考验并将磨炼整个社会的灵活性与韧性。

【本文作者:张树伟,卓尔德(北京)环境研究中心首席能源经济师

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