工程院院士杜祥琬：发展能源互联网要与分布式能源网络结合

记者：对于不熟悉能源电力领域的人来说，能源互联这个概念还有些陌生。您认为，对于普通人而言，能源互联到底意味着什么?

杜祥琬：这个题目很大。我的理解很有限，就说说我的有限的认识。“能源互联网”这个概念最初是2004年英国《经济学人》杂志提出的，后来里夫金又在他的《第三次工业革命》一书中提到了“能源互联网”，他比较强调分布式，分布式也与可再生能源的发展有关系，分布式发展可能是未来能源发展的重要方向。我想首先我们要明确搞能源互联的目的，就是要建立一个“安全、经济、高效、低碳、共享”的能源体系，最终都是为了可持续发展。

无论是全球能源互联网还是能源互联网，都要服务于建立“安全、经济、高效、低碳、共享”的能源体系。

记者：实现可持续发展的方式很多，能源互联是其中的一种，能源互联与其他方式最大的不同在哪里?

杜祥琬：能源互联有几个特点。第一，电气化。在我国终端用能中，电力只占了20%，这个比例要提高，能源一定要电气化，发展电力、提高电力比重，这是大家都有共识的大方向，是毫无疑问的发展方向。

第二，低碳化。煤电属于高碳，如果要实现能源低碳化，首要的就是实现电力电源的低碳化，而且非化石能源的比例要提高。我国2014年非化石能源占到12%，计划2020年要提高到15%，2030年要达到20%。目前，在终端能源中，电力中的非化石能源比例只达到25%，这个比例要提高上去。原因有两点，一是缓解大气污染。大气污染的主要源头是煤炭石油的燃烧，燃烧产生的颗粒物占到整个颗粒物的三分之二以上。二是缓解气候变化。二氧化碳等的浓度不断的、大幅度增加，带来了气候变暖和极端天气，原因也是由于煤炭和石油的燃烧。虽然大气污染和气候变化是两个概念，但却是同根同源的。所以要逐步减少化石能源的使用，增加非化石能源的比例。对于电力来说，逐渐要让非化石能源电力占主角。

第三，智能化。在电力系统中，智能化为提高能效管理提供了可能性。目前，信息技术、大数据技术的发展将给我们的生产生活带来深刻变化，也让我们有条件和需求实现能源管理的智能化。

记者：您认为，分布式能源发展与集中的能源互联网之间，也就是智能电网之间的关系是怎样的?

杜祥琬：上面说的是“三化”，下面讲两个“结合”。第一是智能电网与分布式能源网络的结合。它们是互相支持、互相配合的关系。传统电网的概念是集中式的(现在指的是智能电网)，仍然需要，但也一定要注重发展分布式的低碳能源网络，它可以与大电网进行相互补充。长期以来，我国都是集中式的电网，但随着可再生能源和信息技术的发展，智能电网应运而生。随着太阳能和风能的发展，家家户户都可以成为能源的生产者和使用者。

在城镇化的过程中，发展分布式的低碳能源网络很有必要。未来我国会有十个甚至二十个百分点的城镇化率的增加，城镇化以后，农民变成了市民，生活质量都会提高，包括留在农村的农民，随着农业现代化，生活水平、人均用能、用电都会增加。因此要特别倡导分布式的低碳能源网络，将集中式电网与分布式网络相结合，包括农网改造也要注重发展分布式网络，多使用可再生能源。

第二，除了集中式电网与分布式的低碳能源网络的结合，还要注重横向的互联和纵向的优化的结合，横向是多种能源的结合，如火电、风电、核电等，纵向是发电、用电、配电、用电、储能等环节的优化。

记者：在能源互联网的发展过程中，您认为哪种技术最值得关注，日后会有较快发展?

杜祥琬：值得一提的是储能。储能是发展可再生能源的重要方向。太阳能、风能具有间歇性，不能全部并网，储能能够帮助电网减少弃风、弃光。现在储能方式很多，有物理储能和化学储能，但在可再生能源大规模商业化应用以后，储能如何更好地与之结合还要进一步研究。下一步，要发展高密度的储能，在这方面未来会不断有创新点。只有把储能这块做好，才能够商用化、规模化地发展可再生能源。

除了储能以外，还有一个可再生能源峰值的利用技术。比如可再生能源在上不了网的时候，如何能够不浪费掉。利用上述技术，当它达到峰值的时候，可以利用这部分能量去电解水，或者进行海水淡化。电解水可以制氢，氢又可以成为能量载体被利用。因此，能源互联网可以带动一系列的技术发展。

记者：中国提出全球能源互联网概念，国内也进行了一些实践。特高压技术的发展是全球能源互联网的基础，您怎么看特高压所发挥的作用?

杜祥琬：特高压是好技术，在中国做得不错。第一条特高压试验示范线路——晋东南-南阳-荆门1000千伏高压交流输电示范工程的论证是中国工程院做的，我们支持这条线路的建设，现在运行得不错。技术要用在它该用的和需要的地方，在应用的时候要做好顶层设计和科学论证。中国的现代化是需要精心设计的，因为我们国家人均资源相对有限，一定要本着经济、高效、安全、低碳的精神做好论证。比如我国需要什么样的集中电网和分布式相结合，需要什么样的网络构建才能更加优化，满足高效、经济、低碳的原则，要在做好科学论证的基础上做事。

记者：能源结构由目前的化石能源为主，逐步转变为未来以非化石能源为主是必然的发展方向，也是全球共同的发展趋势，完成这个转变需很长时间。如何加快这个进程?

杜祥琬：这需要有明确的战略方向。西方在百年前也是以煤为主，现在煤炭大概只占到30%左右，后来太阳能、天然气、可再生能源逐渐发展起来。我国的天然禀赋是以煤为主，要进一步减少煤炭比例，就要进一步增加共识，认识上统一，政策上体现，技术上配合，积极引导控煤、减煤，逐步增加低碳能源的比重。比如天然气，现在只占6%，我预计未来会增加到10%以上。

我国煤炭比例较高，转变起来不易，但我认为也不比发达国家更难，因为百年前他们也是以煤为主，现在是全球化的时代，后发达国家有后发的优势，我们要充分利用信息技术和新能源技术，让低碳化的进程更快一些，我们不应比发达国家做的差。我们评估过中国的太阳能、风能资源，大概可以满足国内的电力需要，且不要说还有核电，因此电力低碳化这条路子中国是能走通的，需要努力和时间。

记者：如今，各国都在为了可持续发展和低碳发展努力，很多国家也在调整各自的能源发展战略，纷纷去攻占能源技术高地。对此您怎么看?

杜祥琬：我们常讲要有能源安全观，认为能源如能充分供给就是安全的，如短缺则是不安全的，这一理解没有错。但我认为，能源安全观还有第二个概念，就是能源的环境安全，能源造成的环境问题必须提高到战略高度，这也是我们之所以走低碳化道路的原因。能源安全观还有第三个概念，就是占据未来技术的制高点，谁能够站在这个制高点，谁才能拥有未来。如果仅仅是去竞争化石能源，我们便会失去未来。我们一定要看到，未来属于非化石能源，中国作为一个大国，能源消耗已经占到了全球的1/5以上，所以更要做好这方面的工作。对于发展非化石能源方向性的努力，全球各国有很高的共同性，从这个角度来说，世界各国也都在参与一场非化石能源的竞赛，做得好的国家便可以实现可持续发展。因此，中国需要做好这方面的工作，这也会对世界其他国家产生引领借鉴作用。

记者：从特高压，到核能，再到新能源，现在中国在能源电力领域取得了很多成就，这对于中国抢占能源发展的战略主动权增加了什么样的砝码?

杜祥琬：我想这个砝码主要是创新驱动力。解决能源难题，最终是要看谁能创新，创新者便可以在这个领域取得引领地位。就中国而言，我认为我们在一些地方取得了一定成绩，但总体来说，我们在能源电力方面还是缺少一些基础性研究，这方面的工作还有待加强。“十三五”期间，创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念也都与能源电力行业密切相关，从这一角度来说，我们更要强调创新驱动，要想方设法在新的能源技术上走在世界前列。

记者：通过巴黎气候大会，各国达成了全球气候变化新协定。在能源电力的发展上，各国如果想达成共识，面临最大的阻力是什么?

杜祥琬：巴黎协定能够达成，是因为大家都不想让气候问题影响我们的可持续发展，这是大家的共同利益，世界各国已经成为“命运共同体”，这个共同是有抓手的。世界75个国家通过了一个能源宪章，这就是对能源问题一种高度的共识，所以各国在能源、电网方面的合作，包括在技术上、构架上的问题，有很多共同利益，这一方面的交流是互补的，共利的，在这一方面，国际上是很有合作空间的。

在执行过程中，就国际气候治理来说，全球必须要有统一的制度，例如在联合国气候公约中规定各国所承担的责任，以及对各个国家减排状况每五年进行盘点的原则，只有在制度、原则约束的基础上，世界各国才能达成巴黎气候大会的协定，这一过程相当艰难。能源领域便有所不同，首先，各国对于能源问题已经达成了一定共识，认可要从经济、社会、环境等三个角度实现可持续发展，实现能源绿色低碳化，并且在非化石能源问题上，世界各国没有特别尖锐的矛盾，更多的是各国之间技术层面的交流。对于这一问题，我认为中国最重要的是要做好自己的工作。

杜祥琬

中国工程院院士、原副院长

中国工程院院士、原副院长，应用物理、激光技术与能源战略专家，中国工程物理研究院高级科学顾问，国家能源专家咨询委员会副主任、国家气候变化专家委员会主任。曾任“863计划”激光专家组首席科学家;主持并参与了关于中国能源发展战略和应对气候变化的咨询研究工作。