新电气时代已来敲门

程磊

国家发改委气候战略中心主任、中国能源研究会常务理事李俊峰

可以看见的颠覆

三联生活周刊：你如何看待这次低油价背后，能源结构将要面临的变化？

李俊峰：从需求来看，全球各大经济体先后进入“弱增长”阶段，石油需求日渐疲软。2010到2015年，世界石油需求增长幅度已经从3.4%跌落到0.7%左右，而石油供应增速远超过石油消费增速。过剩的供应将带动全球石油市场从“卖方市场”向“买方市场”转型，垄断资本讲述的“石油峰值”理论已经被打破。

从世界能源结构的发展历程可以看出，由最初的煤炭代替柴薪开始，到后来石油登上世界经济舞台，每个阶段都有一个占绝对主导地位的能源在影响着世界。现在，此轮油价下跌应该将成为世界能源变革的重要转折点：历史上将首次出现不再有一个能源独大的情形。

现在，煤炭、石油、天然气，这三个加起来占能源比重接近90%，各自占比相差不大，被称之为非化石能源的新能源以10%为基数逐步增加。多足鼎立的状况将要维持很长的时间，但会沿着一定的规律发生变化。过去200年，能源转型的轨迹清晰可循，就是从高碳到低碳的转型。煤炭和石油都是高碳能源，不论是美国的页岩气革命还是德国的新能源革命，都是在革高碳能源的命。未来20年内变化的趋势，天然气占比可能要涨一些，煤炭占比会大幅下降，这主要在中国完成。同时，石油占比会逐步减少，新能源占比将上涨到20%甚至更多。

三联生活周刊：如果低油价是常态，会不会对新能源的发展动力产生影响？

李俊峰：能源选择是社会性的，社会的每一个个体都会遵循性价比最高、成本最低的原则。油价的下跌在短期内会一定程度上减缓新能源“替代”的进程。但因为气候变化等环境问题，迫使人类要逐渐放弃化石能源，转变为非化石能源，特别是可再生能源，这是全球能源一场不可阻挡的革命。

什么叫革命？对能源来说，革命就是一个产业颠覆另一个产业。技术已经看出端倪来了，但不能说技术完全成熟了，它需要时间，这种技术的进步是足以颠覆传统能源行业的。

况且，能源革命已从科学家的判断成为政治家的理念，G7的领导人在去年6月份发出本世纪末告别化石能源，开启可再生能源新时代的号召。与之相呼应，习近平在去年9月份访美期间，提出了本世纪末全球范围内以非化石能源取代化石能源的倡议。后来的《巴黎协定》，更是推动全球发展转型的重要文件，要求增长的低碳转型、能源的低碳转型和消费的低碳转型，是大势，也是未来。

这也是一个生活品位问题，我刚到北京的时候，煤是凭票供应的，现在如果送我一车煤，我不得把你撵出去？未来，全世界人民都在用更安全、高效、方便的可持续能源时，中国人要还在用煤炭、石油，这事看起来不可能吧。

三联生活周刊：你认为谁将会颠覆传统的化石能源？

李俊峰：新能源是从70年代就开始发展，随后由硅谷引领，这里的技术天才、商业天才是有梦的人，像比尔·盖茨、马斯克这帮人，他们知道做石油做不过洛克菲勒，做传统汽车做不过福特、奔驰、宝马，做传统电力技术做不过爱迪生创办的GE，他们就从另外的一个角度来颠覆，做新能源。今天再来看，以前被嘲笑过的、看似不可能的理想，都快要成现实。他们搞了一堆分布式的能源，包括页岩气、太阳能、风电，做出了能量墙、电动汽车、无人驾驶汽车，所有的东西都与可持续能源有关，与电有关。

特斯拉的能量墙如果真的成功，每个家庭不仅可以解决自己的电力供应，还可以通过能源互联网，向邻居供电，它势必会对传统电力系统的发展形成冲击。作为储存电力的家庭“终端”，未来这块“电池”还有更多面向未来的想象空间。比如挪威提出，到2025年他们的新车要全部实现零排放，这个零排放甚至包括二氧化碳，也就是说，挪威未来的整个汽车工业从能源来源、机器制造到运营都要进行一番脱胎换骨的零碳变革，以后甚至连加油站和充电站都不会有，或许用电磁技术就可以一举解决电动汽车的充电问题了，这些改变绝对是颠覆性的。

人类近一半的能源消费来自电力，在欧洲更达到60%。石化能源的主要用途是发电和交通，这也是降低碳排放的主要领域。改变电的来源就是让这个世界变得更好的根本，现在，太阳能转化为电的技术已经很成熟，唯一要解决的是储能问题，一旦电池储能技术取得突破性进展，以煤炭、石油、天然气作为燃料生产电能的火力发电方式和燃油汽车都将迅速被替代。

三联生活周刊：石油、煤炭不以汽车、发电为主要消费载体的时代，能称得上是第三次工业革命吧？

李俊峰：是的，人类的技术创新，使得人类已经经历了蒸汽时代、电气时代和信息时代，下一个时代是什么？很可能是信息化与电气化融合的时代，这个崭新的电气时代也是一个低碳的能源新时代。其本质是能源与信息化的融合，是智慧能源和能源互联网的概念。电力是流体能源，是依靠网络的力量进行生产、传输和消费的融合，这一点和以信息为载体的互联网极其相近。因此能源互联网，可能要通过电力的互联网来实现。从这种意义上讲，电力可能是取代其他能源利用方式的最佳选择。

这一能源发展的趋势判断，不仅仅是硅谷的资本新贵做出的，传统能源的大企业也为此在转变，洛克菲勒成立新能源发展基金，壳牌、BP都在转型，道达尔成了美国最大的太阳能企业，巴菲特在美国收购了大量的太阳能资产，GE收购了阿尔斯通的电力资产，提出要打造一个智慧的电力系统。

新能源汽车的消费观

三联生活周刊：全球70%石油都用在了交通领域，储能技术的发展大约什么时候会在该领域展示实质性影响？

李俊峰：储能技术的突破是下一个能源时代的关键。无论风能还是太阳能这些离散的能源都可以聚沙成塔，转化成高密度的电能，聚集变得简单，使用起来也简单。这种高浓度的电池既可以供应每一个家庭的能源消费，也可以装在汽车上作为动力。这就像当年的电脑存储，90年代一个几百兆的硬盘要几十公斤，现在128G的存储，用一个小小的U盘就实现了，技术进步的速度总会超出人们的预料。

现在已经清晰地看到储能技术迭代的摩尔指数。以色列出现了锂空气电池技术，储电量比目前的锂镁电池增加了8倍;西班牙出现的石墨烯电池技术，从锂空气到石墨烯又增加了5倍。下一代技术至少是锂镁电池技术的125倍。这让1.5吨电池到时候就缩小到100公斤有了可能。电动汽车现在不能普及的原因是，锂镁电池1公斤大多只有200瓦的储电量，要一次充电跑300～500公里，电池自重就要1.5吨，已经没有什么富余荷载。现在汽车一箱油也是70公斤，如果电池能做到100公斤，并且储电的能力与一箱油相当的时候，一个时代颠覆另一个时代就开始了。

三联生活周刊：经济性仍旧是购车决策重要的考量指标，中国的新能源汽车的技术进展缓慢，现在油价这么低，你是否担心人们购买新能源汽车的动力不足？

李俊峰：上海通用的别克车，2.0排量的普通轿车，每百公里油耗以前要13升汽油，现在只要七八升，新一代生产的汽车，油耗还要更低。也就是说，排量没有减少，动力性没有降低，但成本大幅减少。同时，廉价石油持续下去，消费者当然会选择更为经济的燃油汽车。

油耗的降低带来的是石油需求的减少，这是技术进步带来的。接下来，汽车厂商是愿意将研发资金继续投入到油耗降低的技术上，还是更愿意投入到新能源动力系统上？尤其是当储能技术已见雏形，汽车零排放成为各国共识的情况下，这个选择并不难做。当然，这是一个缓慢的替代过程，但时代的进程已不可逆。

购买新能源汽车的动力，这是另一个话题，要看市场上能提供什么样的产品。原来做电动汽车没有几个，现在所有的传统汽车公司几乎都在做。特别是特斯拉搞的能量墙是颠覆性的，3500美元买一个，接上太阳能，大概一天提供30多度电，完全就是一个家庭的电力系统，同时给汽车供电。虽然技术上还需要时间成熟，但这距离颠覆传统汽车已经越来越近。从全球范围来看，新能源汽车的保有量达到与燃油汽车相当，也就是最近这10～20年内就可能会完成。

三联生活周刊：中国的电动汽车为何让人感觉不到那种你说的呼之欲出的颠覆？

李俊峰：中国电动汽车发展的问题太多了，比如北汽的电动车，平均150公里的续航，天气寒冷的时候100公里都跑不到，去趟机场一个来回，稍微一堵车就要惦记着充电。抛开技术不说，我想说的是中国电动汽车的发展定位，这个靠国家补贴发展起来的新兴市场现在是什么情况？充斥着大量低端车。电动车一般是作为第二辆车来消费的，你之前开的车是10万元买的，买的第二辆车总会比前一辆档次要高。特斯拉的基本款相比50万元的奥迪，贵出来的20万元在车本身很难体现出来，但若不贵这20万元，以前开50万元奥迪的人就不会去换特斯拉，这是消费心理使然。

发电方式的转型已经开始

三联生活周刊：替代传统化石能源发电，你更看好什么领域？实现的路径是怎样？

李俊峰：中国太阳能资源丰富，我认为太阳能光伏发电前景广阔。其中分布式光伏发电是贴近负荷的电源，可以就地并网为负荷供电，可以解决光伏发电的消纳问题，是未来的发展方向。但大规模发展光伏发电脱离电网是完全不可能的。电需要发电、供电、用电同时进行，如果独立起来就很难做到。电网的作用在于协调、调度、平衡，电源独立起来就没有这种能力了。不能因为感觉接入电网不方便，新能源就去考虑脱离电网独立，那成本代价就太高了，而且造成了电网资源的浪费。

三联生活周刊：有观点认为电动汽车通过电网充电，其实用的还是煤炭，并不是新能源。如果新能源汽车用光伏发电作为能源，会不会好一些呢？

李俊峰：首先全部用太阳能供电的技术难度很大，就算能达到，代价也会比通过电网充电大得多。我们不能因为目前电网里的清洁能源比重低而不去用，而是应该逐步提高电网内的清洁能源比重。比如丹麦，风电在电网中比例接近30%，西班牙的可再生能源比重也接近30%了。我们的太阳能发电占比连1%都不到，风电只有2%。我们应该继续加快提高可再生能源在电力中的比重。

从全球的角度来看，希拉里在竞选的时候，她没有谈人权、福利问题，她说要让美国每个家庭装上一块电池板。比尔·盖茨搞了一个“能源突破联盟”;莫迪搞了一个全球太阳能联盟，靠太阳能解决电力供应;苹果从2016年开始，要求其产业链的生产过程必须是零碳的。政治家、科学家都认为光伏发电是有竞争力的清洁能源和低碳能源，并且随着技术的进步，其成本会不断下降。

三联生活周刊：新能源发电和化石发电相比，经济性上的差距怎么克服？

李俊峰：新能源的经济性不是自然而然的过程，低碳道德、气候变暖控制也日益被接受。碳税、碳交易等正逐步推开，低碳能源成本的劣势得到了一定程度的补偿。类似太阳能光伏以及能源科技并不受到油价起伏的影响，可再生能源的成本在下降，而且波动性也并不大，这些都让新能源科技成为很有吸引力的可选项。

并且大部分发达国家已经开始了制度的安排，最典型的是英国。英国宣布到2025年关闭所有的燃煤电厂，并且在这个过程中逐步减少燃煤发电在整个电力系统中的地位，之前还关闭了最后一座煤矿，连煤炭都不生产了。德国也宣布逐步淘汰煤电，并有了明确的路线图，到2025年，80%以上的电力来自清洁能源。美国过去也是燃煤发电最大的国家之一，最多的时候超过了50%，现在已经降低到30%左右，新的清洁发电计划是到2030年燃煤发电比例有可能降低到15%甚至更低，并且已经关闭了90%的燃煤电厂。

三联生活周刊：发电方式的转变，中国开始了吗？

李俊峰：在巴黎气候大会上，习近平主席在讲话中提出的构建低碳能源体系，在中国提交的国家自主贡献文件中有详细表述：控制煤炭消费总量，到2020年，风电装机达到2亿千瓦，光伏装机达到1亿千瓦左右;到2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。

再来看现实的情形：2015年我们全国发电量不仅没有增加，还减少了0.2%，约100亿度，我们太阳能发电增长200亿度，风电增长400多亿度，水电增长700多亿度，核电增长300多亿度。与此同时，煤电减到1600亿度，降低了4%，煤炭消费量也减少2亿吨，这是中国的能源转型。虽然还不能让人满意，但是转型已经开始。

三联生活周刊：我看到一些专家说，有些地方用新能源的发电量是过剩的，是可以用来建造一个可再生能源发展的物理空间的，这是风电或太阳能发电领域的“西电东送”吗？

李俊峰：就是营造一个全民分摊可再生能源的物理的和经济的空间，中国的电力系统还没有建立起这个空间来，但确实非常重要。以江苏和内蒙古为例，江苏省每年消耗3亿多吨煤，超过50%的煤用于发电，仅苏州就消耗了7000万吨煤，为了减少大气污染，控煤是江苏，特别是苏州的当务之急。内蒙古有数亿千瓦的风电装机能力，完全有能力为江苏每年提供2000亿千瓦时的风电。

简单计算，就可以得出一个多赢的经济账：江苏的燃煤发电标杆电价是每千瓦时0.45元，内蒙古是0.30元，加上输送成本0.05元，如果江苏每年向内蒙古购买2000亿千瓦时电量，不仅减少了6000万吨煤，显著改善大气质量，还可以为江苏全省用户节省了电费200亿元，为电网企业增加了100亿元的营业收入。内蒙古可以新增1亿千瓦的装机，不仅自身可以增加近1000亿元的发电收入、增加几万人的就业，还可以为国家完成20%的非化石能源目标做出更大的贡献。