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全球能源危机到底是不是危言耸听?应对能源危机与气候变化的6颗无限宝石

  说起能源,我们很快会联想到出现在报道中的一些热词,如能源危机、气候变化、可再生能源利用等等世界能源危机。但始终有一系列问题困扰着我们,比如,全球能源危机到底是不是危言耸听?我国将如何面对气候变化问题?

  为了能让我们对这些问题有更深入的认识,未来能源的主讲人,教育部长江学者特聘教授、清华大学气候变化与可持续发展研究院副院长、低碳能源实验室主任、清华BP清洁能源研究与教育中心主任–李政教授,带我们一起初探未来能源的转型之路世界能源危机

  我们提到能源转型,里面会有一些关键的技术世界能源危机。那么这些技术就好比漫威宇宙里边拥有着无限的法力和终极能量的无限宝石。中国掌握了它,就能够去克服能源转型过程中的各种艰难险阻,可为人类的可持续发展开通道路。

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  世界的整体能源情况如何世界能源危机

  第一,给大家讲讲全球的能源的状况世界能源危机

  从这张图上可以看到,这是一个世界能源利用的随着历史的演变图,横坐标是年份,纵坐标是能源的量,在全世界范围之内来讲,应用最多的、应用在第一位的能源实际上是石油,其次来讲,大家可以在图上可以看到,处在第二位和第三位,分别是煤炭和天然气,排在第四位和第五位,是水利能和核能,最后就是可再生能源,在2017年的时候,全世界能源消耗的总量是135亿吨的标准油,全世界人口大约是75亿世界能源危机。能源够用吗?怎么衡量能源资源的多和少呢?我们有一个参数或者叫指标叫“储采比”。我去年消耗了1份能量,我的账上有100份能源资源的储存,那么我可以用的资源量就是100年,所以储采比不需要计具体的数字。而是很形象的就把石油可以用多少年表达出来了,所以大家从数据上来看,按照2017年的数据,石油的储采比是50.2年,也就是按照2016年消耗速率,我们人类已经探明可开发的储量来讲还可以用50年,天然气是52.6年,煤炭是134年。

  刚才说这三种东西都是化石能源,实际上我们还有很多其他能源,叫做可再生能源,我们从国际的统计年鉴里面找到一个数据,我们的资源量有4550亿吨,所以资源枯竭这个命题,并不是那么的正确,整个能源状况是不是大家已经清楚了世界能源危机。总量多少,构成多少,数据也有了,但是下面往什么方向去发展,这就是要讲的第二个问题。

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  全球能源讲走向何处世界能源危机

  这是非常复杂的一张图,我给大家用简单的语言稍微描述一下,第一个概念是什么呢?就是我们未来30年来讲,和平发展是主格调,所以我们还要搞经济建设,这样来讲呢,能源需求会进一步增长,所以按照BP能源预测的数据来看,国际上很多机构包括我们中国的一些机构,都对未来做了预测,因为能源技术的进步,经济增长100%,但能源需求只增长30%,那么能源增长来源、使用者大致分为两类国家,一类是发达国家,另外一个是发展中国家,能源增长主要发生在发展中国家,它们在发展经济,发达国家的经济还会增长,但是因为他的技术很进步,它已经实现了能源和经济脱钩,所以它能源增加不多,基本保持稳定世界能源危机

  最后一张图就是什么样的燃料会发展?我们的能源系统会向清洁低碳的方向去发展,因为我们气候在变化,有温室效应,使得我们的地球变暖,会产生很多的后果,简单的讲,导致极端天气出现频繁,最重要的是海平面会上升,气候变化最相关的一个国际条约“巴黎协定”,实际上就是人类为了控制我刚才说的这些气候变化这些事情,巴黎协定会决定了我们未来能源的走向,在本世纪末,要把这温度上升的幅度控制在2度以内,甚至要1.5度以内世界能源危机。这是小岛国他们强烈要求的,巴黎协定是一个伟大的成功,他提倡了一种自下而上的方式,让整个社会行动起来,让各个国家自主来选择,签署巴黎协定的这些缔约国们他们承诺尽快实现温室气体不再增加。

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  中国的应对策略世界能源危机

  我们中国承诺2030年左右,碳排放达峰,并争取提前,第三部分讲一讲,中国能源情况和我们中国来应对能源转型的这些策略世界能源危机

  中国最显著的特征,是我们的煤炭比较多,好处就是比较廉价能够支撑经济快速发展,坏处就是有局部的污染,煤炭的碳含量比较高,二氧化碳排放比较多,我们中国的能源系统来讲,实际上也是在往清洁低碳的方向在走,其中控制煤炭的占有比例是我们很重要的一个任务世界能源危机

  我们人口占世界的份额大致18.5%,我们所创造的GDP占世界的份额大概是14.8%,但是我们消费的能源比例量已经23.2%,比我们人口占的比例高,也就是说我们每个人使用能源比世界平均水平要高一点,是世界平均水平的1.2倍世界能源危机

  从这张图上大家可以看出来,我们的能源资源是非常不丰富的,即使我们引以自豪的煤炭,我们的储采比也就是30,和世界比起来是零头,那我们的石油、天然气来讲,尽管我们是富煤、少油少气的国家,煤炭已经不丰富了,所以我们面临的能源的资源的挑战,我们是一个非常注重我们责任的国家,所以中国的能源系统的绿色转型正在发生,我们实际上制定的国家规划,倒逼我们的经济发展模式和我们能源系统发展世界能源危机

  我们国家已经向联合国递交了在巴黎协定框架下我们中国的自主贡献的目标,我们承诺我们在2030年左右达到峰值并争取尽早达峰,第二个我们承诺我们单位国民生产总值、二氧化碳排放比2005年下降60—65%,也就是我同样生产一份价值,我的二氧化碳排放的量比2005年要降低60—65%,第三个承诺把非化石能源,也就是核能、水利能和其他可再生能源三部分加在一起达到20%左右世界能源危机

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  应对能源危机与气候变化的6颗无限宝石

  把世界、中国的能源状况和我们面临的一个共同的挑战,做了比较简单的讲解,我想大家都已经明白了,那么怎么办呢?整个世界的能源系统要向清洁低碳发展,所以我们更青睐那些可再生能源的技术世界能源危机

  第一颗宝石就是水力发电

  水电2017年,折合9.19亿吨标准油,它占了十三分之一,占到世界能源消费6.8%,所以2017年水电消费了2.6亿吨标准油,占世界水电消费的28.5%,是远远高于我们人口比例的世界能源危机

  第二颗宝石就是风力发电

  全球在2017年风电装机总理达到539GW,就是53.9亿千瓦,比2016年增加了5200万千瓦,增幅是10.7%,我们在这方面从技术上、从公工程上来讲,我们有很好的领先技术世界能源危机

  第三颗宝石就是光伏发电

  这个大有可为,在世界上发展很快,中国2017年我们光伏的装机容量总量达到了130GW,2017年我们年增的装机容量增加了54GW,就是5400万千瓦世界能源危机

  未来我们需要电子,我们需要电,一切都需要电,另外我们需要一些燃料,不是所有的领域都能够去用电替代的,比如航空,航空一时半会还不能去拿电、拿氢气替代,我们需要可再生能源做燃料,大家都听说过氢能世界能源危机

  第四颗宝石就是氢能

  我们又想用能源,又不想排碳,我们就用氢,所以氢能是一个很重要的载体,它可以用于交通、用于发电、用于我们日常的生活,另外可以用于工业领域,比如炼钢,这样可以避免炼钢过程中的碳排放,所以我们一个宝石是什么?是碳捕捉和埋存世界能源危机

  第五颗宝石就是碳捕捉和埋存

  什么意思呢?我不得不去排放这部分二氧化碳,我去把它用某种手段把它抓下来,避免它进入大气,这样就使得我们尽管产生了二氧化碳但是我不让它产生温室效应世界能源危机

  第六颗宝石就是生物质

  生物质它的特性是在生长过程中吸收了二氧化碳,所以把它做能源利用的时候没有在排碳的世界能源危机

  但是这些都需要技术研发,需要我们做科学工作、做技术工作,所以一开始我就鼓励大家能源领域有非常重要的工作、非常难的工作希望大家参与世界能源危机。加入到这个伟大的事业里边来,谢谢大家!

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  互动交流

  1、2030年尽早实现碳达峰世界能源危机,意味着化石能源在我国能源格局中比重大大降低,您认为未来化石能源会彻底退出历史舞台吗?如果会时间会多长呢?对于我国这个富煤国情的国家放弃化石能源是不是一个明智合理的选择呢?

  如果没有非常强烈的非常快速的政策情况下,是我们现在在走的步伐,我们2030年非化石能源占比达到20%,意味着化石能源占比量从目前的将近90%讲到80%,到2050年,非化石能源占50%,另外还有50%是化石能源,所以化石能源在很长的一段时间内还是我们支撑经济发展的很重要的部分,那么在未来,活着因为气候变化的紧迫性,要提前实现达峰,化石能源还用不用?这个问题现在还不好说,所以将来到底使用什么样的技术?化石能源比例占多少?取决于我们愿意付出多大的成本世界能源危机。是不是有更好的技术去选择,所以,在可预见的未来来讲,我想化石能源还是要去发挥很大的作用的,尽管它本身还需要去改进,提高效率、减少排放、进行碳的捕捉的方向去发展。

  2、新能源汽车世界能源危机,大多采用电驱动,电来自发电厂,发电厂大部分还是火力发电,相当于在烧一些燃料,也相当于排放了温室气体,和直接把燃料烧了有什么区别呢?

  社会上很多人对电动汽车有很多不同的看法,一方面大家看到电动汽车在使用的过程中确实是不排放任何污染的,而且效率是很高的,烧油的内燃机汽车效率是很低的,除了发动机本身效率之外,有两个重要原因,一个是要怠速,停车的时候发动机是不能关的,所以这样就会耗费能源,产生一些污染世界能源危机。电驱动效率是很高的,从电变到运动,电动机效率在90%以上,整个生命周期效率看,电动机效率是很高的,所以我觉得这是大的方向,你的问题链讲电的来源里边烧了包括煤炭在内的一些燃料,这些燃料是排放二氧化碳的,所以不能说电动汽车碳少,甚至有人说碳排放比内燃机还多,我做过一些计算,我个人观点来讲就是这种说法有一定的道理,但是从数量上来讲呢,个人认为电动汽车的排放还是少的。因为我们的电力系统在变化,2018年的时候不排碳的化石能源在一次能源使用比例里成长为14.3%,2020年肯定会超过15%,所以碳排放逐渐在下降。

  3、可燃冰世界能源危机,如果最终抛弃掉化石能源,转去使用清洁能源,可燃冰被开采出来,有没有必要大力发展可燃冰作为我们下一个主要能源?还是作为过渡产品?

  澄清两个概念,清洁和低碳是两个不同的概念,高碳和高污染不一定同时发生,像甲烷气、天然气它本身可以利用,可以做到很清洁的,相对于煤炭来讲它的碳排放是很低的,所以我们中国现在改善能源结构,很重要的措施就是去发展大力使用天然气,因为我们有碳捕集的技术,所以未来还会使用一些化石能源,但是我们要把它的碳处理掉,这样能源还是可以使用的世界能源危机。天然气很难预测未来发展,但是我可以讲,甲烷、天然气可以用很长的时间,因为我们还有很多煤炭还没有被替代掉呢,用天然气替代煤炭就是减少二氧化碳排放,所以会用很长时间。

全球能源危机到底是不是危言耸听?应对能源危机与气候变化的6颗无限宝石

  第二就是给你提供一个参考信息,哈弗大学学者,他们对美国的能源发展所提出的建议是2050年之前,他们使用天然气作为支撑经济发展能源,2050年之后实行天然气碳捕捉,就是把CCS和天然气结合在一起,避免碳排放,这样可以显现还是可以使用很长时间的世界能源危机。所以我们没有必要定义它是过渡性能源还是永久性能源。