在2020年9月第75屆聯(lián)合國大會(huì )上，習近平總書(shū)記向全世界做出“力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”的承諾，這個(gè)承諾體現了中國作為一個(gè)負責任大國的勇氣與擔當，也為能源發(fā)展指明了目標和方向。能源是二氧化碳排放的重要來(lái)源，在實(shí)現排放目標、兌現氣候承諾、保障能源安全方面，承擔著(zhù)重要的責任。必須緊緊抓住能源發(fā)展的關(guān)鍵，堅定不移地推動(dòng)能源轉型，在轉型思路、轉型策略、關(guān)鍵技術(shù)和系統設計等各方面，認真研究、統籌規劃，確保實(shí)現能源轉型的目標，推動(dòng)中國能源安全、綠色、協(xié)調、高質(zhì)量發(fā)展。
一、能源發(fā)展的關(guān)鍵在于轉型
人類(lèi)對能源的依賴(lài)性越來(lái)越強。
能源的重要性，在人類(lèi)早期就有所認識，所以自人類(lèi)有社會(huì )組織以來(lái)，就很注意儲存糧食以備饑荒，斗爭時(shí)期更是將截斷糧草作為奪取戰爭勝利屢試不爽的法寶。人類(lèi)社會(huì )自實(shí)現能源的工業(yè)化生產(chǎn)和應用之后，才有可能實(shí)現在不到一個(gè)世紀的時(shí)間內，所創(chuàng )造的生產(chǎn)力，比過(guò)去一切時(shí)代所創(chuàng )造的生產(chǎn)力還要多、還要大。因為無(wú)論是工業(yè)機器、化學(xué)、輪船、鐵路、電報等，都需要大規模的能源作為基礎和支撐。分析過(guò)去幾十年的經(jīng)濟發(fā)展速度和能源供應曲線(xiàn)，現代社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展和能源具有極為緊密的關(guān)聯(lián)性，能源供應的波動(dòng)必然帶來(lái)經(jīng)濟發(fā)展的波動(dòng)，反過(guò)來(lái)，經(jīng)濟發(fā)展波動(dòng)，也帶來(lái)能源消費的波動(dòng)。人類(lèi)離不開(kāi)能源，能源供應中斷事故造成的破壞性后果，更是直觀(guān)地展現了人類(lèi)基本生產(chǎn)生活對能源的依賴(lài)性。
化石能源始終是主力消費能源。
人類(lèi)社會(huì )進(jìn)入工業(yè)社會(huì )以來(lái)，一段時(shí)間內對于能源的需求，呈現幾何級數的增長(cháng)。即使到最近幾十年，總體上依舊處于較快增長(cháng)的趨勢。按照BP的統計數據，到2018年，全球的能源消費總量是138.65億噸標準油，這個(gè)規模是1965年消費總量的3.72倍。在2018年所消耗的能源中，化石能源占117.44億噸，在終端能源消費總量中的占比是84.7%，這個(gè)比重雖然比高峰年份有所降低，但是依然占絕對比重，而且絕對的消耗量仍在增加。
對化石能源的嚴重依賴(lài)隱藏著(zhù)嚴重的危機。
對化石能源的嚴重依賴(lài)，所帶來(lái)的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：第一，化石能源將很快被消耗凈盡。雖然還有未曾發(fā)現的化石能源蘊藏，但是化石能源的儲量終究是有限的，如果不能找到合適的替代能源，按照2018年的消費速度，在八十年左右的時(shí)間內，全球化石能源將消耗凈盡。第二，大規模開(kāi)發(fā)利用化石能源帶來(lái)嚴重的環(huán)境污染。目前人們主要以直接燃燒的方式利用化石能源，其中含有的硫、氮等排到大氣，形成酸雨等腐蝕性污染物，同時(shí)在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)利用過(guò)程中排放煙塵的其他污染物，對局部地區水土、地質(zhì)等造成破壞和污染。第三，化石能源利用過(guò)程中大量排碳，是大氣溫室效應的主要影響因素。大量碳本來(lái)儲存于大地巖層內的化石能源中，在化石能源燃燒過(guò)程中以二氧化碳氣體形式排入大氣，急速加快大氣中二氧化碳含量，使得地球大氣溫度升高，已經(jīng)成為全球共識。這些問(wèn)題都會(huì )對地球生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴重影響，最終對人類(lèi)的發(fā)展和生存帶來(lái)挑戰。
能源技術(shù)和能源治理都還沒(méi)有找到革命性的突破口。
人類(lèi)意識到能源問(wèn)題帶來(lái)的挑戰，一直在努力尋求未來(lái)能源供應的解決途徑。從技術(shù)上看，還沒(méi)有找到很好的辦法。人們普遍認為，能夠替代化石能源的主力能源，可能是水電能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和海洋能。除了海洋能主要還是在實(shí)驗和小規模建設初步生產(chǎn)外，水電能、核能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等的應用都已經(jīng)比較成熟，近二十年也取得了很大的發(fā)展。然而，這幾種能源在能源消費總量中的比重，加起來(lái)還不到16%，而且還沒(méi)有一種單一能源在消費中的比重超過(guò)10%(水電能占比最大，為7%)，所以，還沒(méi)有一種能源可以作為三種化石能源的替代能源。從能源治理看，能源問(wèn)題不是一個(gè)國家、一個(gè)民族的問(wèn)題，所有國家和民族，是緊密綁在一起的人類(lèi)命運共同體。地球上的所有生命的命運，都最終取決于人類(lèi)的選擇。地球不需要人類(lèi)拯救，因為即使沒(méi)有人類(lèi)，地球依舊存在。但是人類(lèi)和這個(gè)星球上的生命，生存或者死亡，則取決于人類(lèi)的自覺(jué)、智慧和執行能力。問(wèn)題在于，人類(lèi)雖然已經(jīng)認識到這個(gè)問(wèn)題，但是在摒棄分歧、實(shí)現合作以達成全球統一行動(dòng)，實(shí)現有效的能源治理上，還存在嚴重的問(wèn)題。
人類(lèi)一切活動(dòng)都嚴重地依賴(lài)于能源，而能源供應面臨資源枯竭、技術(shù)能力、大氣環(huán)境等因素的限制，能源已經(jīng)日益顯示出其成為人類(lèi)發(fā)展的瓶頸和約束。確保未來(lái)能源供應，已經(jīng)成為擺在人們面前的一大課題。人類(lèi)必須合作以實(shí)現全球能源的有效治理，共同應對面臨的困難和危機。然而，對于能源轉型的技術(shù)方向，實(shí)現有效的全球能源治理，以及關(guān)系人類(lèi)命運長(cháng)遠和持久發(fā)展和短期利益分配協(xié)調等機制，都還沒(méi)有形成共識。能源發(fā)展正處于十字路口，人類(lèi)的命運，處于十字路口。
二、能源轉型的關(guān)鍵在新型能源
能源轉型，也已成為業(yè)內專(zhuān)家和全社會(huì )的共識。但是，該如何轉型，還有很多不同的意見(jiàn)。
能源轉型的關(guān)鍵，是能夠規模地開(kāi)發(fā)和使用新型能源。新型能源，是指風(fēng)電能、太陽(yáng)能(包括光伏、光熱、熱動(dòng)力利用方式)、生物質(zhì)能以及海洋能。這些能源一般具有以下幾點(diǎn)最基本的特征，也是對轉型能源最基本的要求：一是能源開(kāi)發(fā)利用在技術(shù)和經(jīng)濟上是可行的。技術(shù)上可行，才有能源開(kāi)發(fā)利用的可能;經(jīng)濟上可行，才能夠得到可持續的推廣應用，且應在計入環(huán)境成本等因素的條件下，單位能量的成本在可以承受的水平。二是能源在開(kāi)發(fā)、運輸和使用過(guò)程中不會(huì )對環(huán)境、大氣等帶來(lái)負的外部效應。能源過(guò)程必然會(huì )對外部環(huán)境帶來(lái)影響，但是這個(gè)影響要么是正面的，要么其負面影響是在可接受的范圍之內，或者可以通過(guò)技術(shù)和管理措施加以修正的。第三，這種能源可以安全地大規模開(kāi)發(fā)利用，從而具備替代傳統能源的能力。
目前，符合這三個(gè)特征的能源，包括水電能、風(fēng)電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等新能源。核能實(shí)際上也是清潔的能源，但是自福島核電站事故以來(lái)，發(fā)展并不順利。
對于這幾種能源，在筆者看來(lái)，還是存在一些關(guān)鍵的問(wèn)題沒(méi)有解決，這些問(wèn)題不解決，就難以真正成功地實(shí)現能源轉型。
第一，決定太陽(yáng)能、風(fēng)能、水電能等的資源蘊藏量的主要因素，是受經(jīng)緯度決定的環(huán)境氣候、地理特點(diǎn)和地質(zhì)特征等，在資源查探技術(shù)與能力基本成熟的情況下，資源蘊藏量是相對穩定的，在較長(cháng)時(shí)期內不會(huì )有大幅度起落，除非局部地理或者全球氣候發(fā)生突變。這一點(diǎn)在當前的能源轉型討論中很少提及，但卻是十分重要的。這和化石能源資源很不一樣——化石能源資源在每一年幾乎都有新的礦藏發(fā)現。新型能源可開(kāi)發(fā)的資源儲量能不能滿(mǎn)足未來(lái)的能源需求?筆者研究發(fā)現，至少對于中國而言，將所有技術(shù)可開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能、水電能、風(fēng)電能均開(kāi)發(fā)利用后，依然不能平衡中國未來(lái)強勁的能源需求。在分析的各種情景下，目標年需要化石能源平衡的能源需求份額較大。這是一個(gè)值得重視的問(wèn)題，如果不能夠提前預見(jiàn)并做好準備，在化石能源難以為繼的情況下，能源出現斷崖式的“硬”斷供，從而引發(fā)經(jīng)濟和社會(huì )的混亂，不是不可能發(fā)生的事情。
第二，在資源蘊藏總量一定的情況下，要增加新型能源的供應能力，唯一的途徑是通過(guò)先進(jìn)技術(shù)手段提高能源轉換的效率。對于風(fēng)電能來(lái)講，就是能否改變風(fēng)電能依靠風(fēng)輪轉換成電能的技術(shù)路線(xiàn)，以突破貝茨理論的轉換效率限制，同時(shí)降低風(fēng)電能轉換設備的制造難度。對于太陽(yáng)能光伏利用來(lái)講，就是如何不斷提高太陽(yáng)能光伏轉換的效率。目前投入商業(yè)應用的先進(jìn)光伏發(fā)電的轉換效率大約25%，理論上，這個(gè)效率可以提高到70%以上。隨著(zhù)轉換效率的提高，太陽(yáng)能作為供應能源的供應能力可以得到大幅度增強。
第三，新型能源具有間歇性和不可確定性的特點(diǎn)，與連續、可靠、可持續穩定的能源供應要求相矛盾。因此，在發(fā)展新型能源的同時(shí)，必須發(fā)展配套的能源技術(shù)，其中最為重要的是大容量的能源儲存技術(shù)，以及具有與新型能源互補特性或逆向調節特性的能源。在以新型能源為主的能源系統中，系統本身不具備足夠的調節容量，或者沒(méi)有安裝足夠容量的儲能設備，系統能源供應的穩定性、安全性和可靠性無(wú)法保障，新型能源也就不能作為主力能源。
三、中國能源轉型的前景和挑戰
作為一個(gè)有抱負的民族和國家，中國在能源問(wèn)題上的基本方針是要加強國際合作以實(shí)現全球能源的理想治理，同時(shí)又必須實(shí)現能源獨立自主——不僅僅是能源供應，也包括能源核心技術(shù)和能源治理——從而實(shí)現獨立自主和安全充分發(fā)展，這確實(shí)是一個(gè)嚴峻的挑戰。
分析中國能源轉型過(guò)程的基本思路是，設定一個(gè)經(jīng)濟目標和相應的能源目標值，并由此反推，推算達到這個(gè)目標值所需的合理時(shí)間和各水平年的平均增長(cháng)速度，以及各個(gè)水平年能源配置的基本結構，從而可以模擬能源轉型的完整過(guò)程。筆者在模擬分析中，考慮在三十年的時(shí)間內，中國人口基數維持14億不變，人均GDP4.23萬(wàn)美元，達到德國2018年水平，能源強度1.08千瓦時(shí)/美元，達到歐盟2017年的水平?？紤]水電能、風(fēng)能和太陽(yáng)能資源到目標年實(shí)現充分開(kāi)發(fā)利用，按照三種化石能源不同的增長(cháng)組合，能源需求的缺口由核電能補足，對能源轉型分四個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行分析。分析表明，到目標年，中國的一次能源總需求將達到63.2億噸標準油，為2018年的1.93倍，年人均能源消耗能源189.6吉焦。
分析四種能源轉型場(chǎng)景，顯示中國在能源轉型過(guò)程中，煤炭將持續作為基礎能源，到目標年最為理想的情況下，煤炭依舊是一次能源消費中占比最高、達到41%，其次是核能，占比將達到12%，其后一次是風(fēng)能11%、石油10%、太陽(yáng)能9%、水電能8%、天然氣7%?；诖四茉唇Y構，在終端能源消費中，電能消費占比將達到52.8%。
展望中國的能源轉型，有幾個(gè)問(wèn)題需要重點(diǎn)關(guān)注:
第一，關(guān)于煤炭的地位問(wèn)題。中國是一個(gè)能源資源短缺的國家，化石能源資源儲量只有全球的8.3%，其中石油占全球的1.5%，天然氣占全球的3.1%，即使最為豐富的煤炭，也只占全球的13.2%，只有美國的一半左右。近年來(lái)，中國煤炭生產(chǎn)量大，2018年的儲采比只有38年。因此，煤炭是中國的主力能源，但是也是最需要謹慎利用、精心安排利用的能源。如果煤炭利用不當，中國的能源安全得不到可靠保障，無(wú)法實(shí)現能源的“軟”轉型。
第二，依靠新型能源無(wú)法支撐中國安全地實(shí)現能源轉型。這里主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是失去化石能源的支撐，又在技術(shù)上不能大規模開(kāi)發(fā)海洋能的情況下，新型能源的可利用能源量無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)中國的能源需求，而海洋能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)目前才剛剛起步，其發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)、前景和規模尚難以預料;第二，如果沒(méi)有化石能源和核能的支持，新型能源的調節特性不具備響應能源需求特性的能力，能源系統的安全性、可靠性和可持續性無(wú)法得到本質(zhì)性的保障。
第三，加強安全性能好、調節性能強的核能利用。核能具有能量密度高，清潔、低碳等極為寶貴的特性。在核能利用上，第一，要重視核能利用中的安全問(wèn)題，以核裂變原理獲得可控核能的技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展到第四代，安全性總體上是能夠得到保障的，但是要確保萬(wàn)無(wú)一失，就要加強利用核聚變原理獲得可控核能的技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應用，從原理上確保核能安全。第二，要重視核能源的綜合利用，不要將核能利用僅僅局限于發(fā)電，而應在電、熱綜合利用、核電余熱淡化海水或者制氫等等方面加強研究和應用，提高核能源的利用效率。第三，要加強核電機組的靈活性，從模塊化、小型化和提高核電機組調節能力等方面著(zhù)手提高核能源的調節能力，以適應大量新型能源接入系統的條件需求。
四、中國能源轉型的基本策略
能源的未來(lái)決定人類(lèi)的未來(lái)，能源轉型是這個(gè)時(shí)代緊迫而重大的課題。在能源轉型過(guò)程中，要以瞻望長(cháng)遠、尊重科學(xué)、周密論證、立足實(shí)際，確定能源轉型的基本策略。
第一、充分利用傳統化石能源
一是減少石油的動(dòng)力應用。石油用途廣泛，十分珍貴，石油資源減少對工業(yè)影響很大。目前差不多七成左右的石油用于交通動(dòng)力，在控制石油總體消費量的前提下，抓緊發(fā)展高能量的動(dòng)力電池等技術(shù)，發(fā)展電動(dòng)力、氫動(dòng)力、燃氣動(dòng)力新型交通工具，逐步替代石油在交通動(dòng)力領(lǐng)域的應用。
二是擴大天然氣生產(chǎn)渠道以保障能源穩定供應。從能源安全角度考慮，控制天然氣進(jìn)口比例保持在40%左右。以2018年天然氣儲量為基準計算，到2048年，天然氣存在19.8%的缺口，缺口量為10.3億油當量。為滿(mǎn)足天然氣需求，一方面，需要增加天然氣查探力度，發(fā)現更多天然氣資源，另一方面，則要加大可燃冰資源的開(kāi)發(fā)利用力度，盡快實(shí)現可燃冰資源低成本可持續生產(chǎn)。第三，推進(jìn)電轉甲烷技術(shù)研究，建設碳-能循環(huán)系統試驗項目，并逐步實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，確保燃氣在將來(lái)的能源供應系統持續穩定利用。
三是妥善利用煤炭資源。2018年，中國煤炭進(jìn)口量占煤炭總量的7.2%，為延長(cháng)國內煤炭?jì)α康氖褂?、為能源轉型爭取時(shí)間，應在控制煤炭使用總量的同時(shí)，增大煤炭進(jìn)口比例，以每一年進(jìn)口量比上一年增長(cháng)5.9%計算，到2048年煤炭進(jìn)口量占煤炭總量的40%。按此，到2048年，三十年共消費煤炭688.9億噸標準油，其中進(jìn)口138.4億噸，國內生產(chǎn)550.5億噸，平均進(jìn)口占總消費的20.7%。以2018年煤炭?jì)α坑嬎?，?048年，還可以剩余143.5億噸標準油煤炭?jì)α?。這個(gè)量，以2048年的煤炭年產(chǎn)量算，還可以生產(chǎn)九年多時(shí)間。
從目前看，煤炭主要應用于電力行業(yè)，其次是鋼鐵行業(yè)、化工行業(yè)，同時(shí)，全國還存在較大的散燒比例。煤炭的各種利用方式效率并不一樣，集中利用效率更高、排放更小、更清潔。未來(lái)煤炭利用，應著(zhù)力發(fā)展超低排放的燃煤發(fā)電，加強散煤治理和離散能量需求替代，開(kāi)展新型煤化工等，提高煤炭的使用效率，減低煤炭污染物排放。
第二、綜合利用清潔能源
目前公認的清潔能源，包括水電能、風(fēng)電能、太陽(yáng)能和海洋能。核能只要安全性得到保障，是極其優(yōu)質(zhì)的清潔能源。清潔能源是未來(lái)能源轉型的重要選擇，要大力開(kāi)發(fā)利用好。清潔能源利用，能源供應系統的設計非常重要。綜合考慮，未來(lái)能源供應系統主要包括以下幾類(lèi)：
傳統型能源供應。這是目前城鎮主要采取的能源供應方式，也是將來(lái)重要的能源供應模式。通過(guò)與大電網(wǎng)相聯(lián)獲得可靠的電能供應，通過(guò)與燃氣主系統相聯(lián)獲得可靠的燃氣供應。具備條件的，可以安裝太陽(yáng)能利用設施(發(fā)電或者供熱)作為供能補充。這種模式未來(lái)在商業(yè)模式上、經(jīng)營(yíng)方式上可能會(huì )發(fā)生變化，對于用戶(hù)來(lái)講，一方面會(huì )增加商業(yè)的選擇性，甚至參與商業(yè)活動(dòng)。另一方面，通過(guò)開(kāi)發(fā)用戶(hù)多能源供應的綜合優(yōu)化系統，能源供應將更加經(jīng)濟和智慧。
掛網(wǎng)型能源供應。這種方式一般是自身有一定容量的能源生產(chǎn)能力，但是通過(guò)和能源主網(wǎng)聯(lián)結，以能源主網(wǎng)作為備用能源以增強能源供應的可靠性的供能方式。當主網(wǎng)事故出現供應中斷的時(shí)候，這些用戶(hù)的能源供應一般可以保障能源供應，有條件的用戶(hù)還可以返送能源以支持大網(wǎng)啟動(dòng)。這也是未來(lái)能源供應的重要方式，用戶(hù)使用自己生產(chǎn)的能源還是主網(wǎng)能源，用戶(hù)對于主網(wǎng)是能源用戶(hù)還是能源生產(chǎn)廠(chǎng)，取決于用戶(hù)的經(jīng)濟優(yōu)化結果。
離網(wǎng)型能源供應。在偏遠地區，將能源供應網(wǎng)絡(luò )延伸過(guò)去成本很高，或者在技術(shù)上實(shí)施時(shí)較為困難。遠離大陸的島嶼不太可能與大陸建設物理相連的能源系統，島嶼之間有時(shí)也很難通過(guò)物理的能源輸送網(wǎng)絡(luò )聯(lián)結起來(lái)相互供應能源。這時(shí)需要因地制宜地在當地建設離網(wǎng)型供能網(wǎng)絡(luò )，無(wú)論是單一農村用戶(hù)，還是一個(gè)孤島的能源供應，其基本原理都類(lèi)似，只是復雜程度差別很大。離網(wǎng)型能源供應系統，可用能源可以是天然氣、生物質(zhì)、太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等任何一種或者幾種的組合，其中，大容量蓄能設施是不可或缺的關(guān)鍵設備。
為孤島或者島嶼群設計的離網(wǎng)型供能系統，在生產(chǎn)能源的設施中，除了風(fēng)能和太陽(yáng)能以外，還包括波浪能等海洋能。如果碳-能循環(huán)系統發(fā)展成熟，可以利用此系統對島嶼實(shí)現燃氣供應。島嶼之間通過(guò)船運蓄能體或者人造天然氣，從而將島嶼群聯(lián)結成為一個(gè)能源供應網(wǎng)絡(luò )，島嶼群和大陸之間也可以通過(guò)船運建立能源聯(lián)結。
第三、能源輸配系統
在結合實(shí)際綜合設計能源供應系統的同時(shí)，能源的輸配網(wǎng)絡(luò )也將與現在有所不同。終端能源中電能比例增加，電儲存技術(shù)發(fā)展以及綜合能源利用技術(shù)的發(fā)展，可能會(huì )對能源轉運格局產(chǎn)生深刻的影響。這個(gè)影響體現在以下幾個(gè)方面:
1，終端能源消費中增加的電能比例主要是新型能源和核能，新型能源的隨機性、低利用率使建設大電網(wǎng)輸送電能變得不那么經(jīng)濟。為此，煤火電、天然氣火電廠(chǎng)應與新型能源開(kāi)發(fā)綜合規劃、配套建設。適應新型能源的特征，需要增加火電機組的靈活性，以及處于負荷中心的核電機組的靈活性。這將使得火電機組、核電機組的效率和經(jīng)濟性變差，需要認真研究解決。
2，作為高能量密度的電源，核能應該建設在負荷中心區域，但是核能站址選擇將是一個(gè)問(wèn)題。理論上講，可以在退役火電機組退出來(lái)的廠(chǎng)址，建設高安全性、具備綜合能源利用特征的模塊化核能電站，但這又將面臨核能安全問(wèn)題所帶來(lái)的社會(huì )承受壓力。核能布局東南沿?？梢院芎玫仄胶怆娔芪麟姈|送、北電南送的潮流，但是沿海適合發(fā)展核電的廠(chǎng)址有限。在能源供需緊張的嚴峻形勢下，內陸發(fā)展核電，是遲早的問(wèn)題。這些都將對未來(lái)能源輸配產(chǎn)生很大的影響。
3，隨著(zhù)小型太陽(yáng)能、小型風(fēng)電的普及應用，以及農村生物質(zhì)能源利用(如沼氣資源)的發(fā)展，掛網(wǎng)型、離網(wǎng)型等微網(wǎng)能源供應比例增加，將對主網(wǎng)能源供應帶來(lái)影響。一方面，使得在偏遠地區不惜代價(jià)地建網(wǎng)通能失去比較價(jià)值 也褫奪了主網(wǎng)對這些地區實(shí)施能源供應的權利。另一方面，微型能源網(wǎng)可以對主網(wǎng)形成很好的補充，在主網(wǎng)遭到外力破壞的時(shí)候，不僅能夠保障自身能源供應，還可以對主網(wǎng)形成支援。
4，電儲存技術(shù)使得電能不一定必然通過(guò)大電網(wǎng)輸送，也可以通過(guò)貨運蓄電池的方式輸送電能。大容量蓄電池使得離網(wǎng)型能源網(wǎng)有了可靠備用，也使得孤島電網(wǎng)之間可以通過(guò)貨運網(wǎng)絡(luò )聯(lián)在一起，從而構成了除電網(wǎng)之外的新的電能輸送網(wǎng)絡(luò )。
5，不可調度、離散新型能源網(wǎng)生產(chǎn)的電能，也可以通過(guò)碳-能循環(huán)系統就地轉換成可大量?jì)Υ?、運輸的天然氣，通過(guò)貨運網(wǎng)絡(luò )輸送到需求地，以燃氣直接利用或者再次發(fā)電轉換成電能使用。技術(shù)成熟后的此類(lèi)能源生產(chǎn)單元，在將來(lái)具有很大潛力，將成為未來(lái)能源供應系統的重要組成部分，也使得天然氣有條件成為永遠的能源。
第四、能源轉型中的關(guān)鍵技術(shù)
為確保能源轉型過(guò)程及未來(lái)的能源供應系統安全、可靠、穩定和可持續，需要重點(diǎn)攻克幾項關(guān)鍵的能源技術(shù)。這幾項技術(shù)是大規模能量?jì)Υ婕夹g(shù)、海洋能綜合開(kāi)發(fā)與技術(shù)、碳-能循環(huán)的技術(shù)與系統集成。
大規模能量?jì)Υ婕夹g(shù)。當前，能量?jì)Υ婕夹g(shù)已經(jīng)在能源供應系統中得到較為廣泛的應用，但是，較為成熟且能夠大規模儲能的只有抽水蓄能技術(shù)。采用壓縮空氣儲能(CAES)技術(shù)的，目前只是在德國和美國，各有一座十萬(wàn)千瓦級電站，國內仍在做研究和工程示范。電儲能技術(shù)具有能量密度高、綜合效率高、反應速度快的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于與太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能發(fā)電等新型不可調度能源配合使用，也很適合在微電網(wǎng)中使用，但是其主要的瓶頸在單個(gè)電池容量不高、壽命較短及廢舊電池處理帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。儲能技術(shù)向著(zhù)大容量、小型化、可移動(dòng)、標準化、智慧型的發(fā)展方向，將給未來(lái)的能源供應系統，特別是電力系統帶來(lái)本質(zhì)性的改變，也是能源順利實(shí)現轉型的基礎的和關(guān)鍵的技術(shù)。
海洋能的綜合開(kāi)發(fā)和利用技術(shù)。海洋能包括潮汐能、波浪能、潮流能(洋流能)、溫差能、鹽差能等。將海洋中的機械能或化學(xué)內能轉換成電能，目前比較成熟的是潮汐能發(fā)電技術(shù)，能量密度比較大的是波浪能和海流能發(fā)電技術(shù)。這三種技術(shù)都已經(jīng)有建成運行的發(fā)電站，或者試驗站，并不斷向更大容量和規模發(fā)展。溫差能和鹽差能發(fā)電則依舊在試驗研究階段，離正式的商業(yè)應用還有一定的差距。海洋占地球表面積的70%以上，陽(yáng)光照射到地球，大部分能量為海洋吸收，而由于太陽(yáng)和月球引力所引起的潮汐和海流(洋流)，也蘊藏著(zhù)巨大的能量。據OES估計，全球海洋能年發(fā)電量合計超過(guò)76萬(wàn)億千瓦時(shí)，接近2018年全球總發(fā)電量(26.6萬(wàn)億千瓦時(shí))的三倍。
海洋能開(kāi)發(fā)利用的基本思路，一是要將海洋能發(fā)電系統和海上太陽(yáng)能發(fā)電系統、海上風(fēng)力發(fā)電系統結合起來(lái)，實(shí)現多能互補海洋能集成系統發(fā)電。二是要將海洋能發(fā)電系統和儲能系統結合，在提高能源開(kāi)發(fā)利用率的同時(shí)，儲能可以使海洋能發(fā)電系統完全脫離陸地岸邊，不需要建設成本高昂的輸電配電設施。三是海洋能發(fā)電系統與人工化石能源合成、海水淡化系統結合，即利用海洋能發(fā)電系統生產(chǎn)的電力就地淡化海水，這方面已經(jīng)有工程實(shí)施。也可以利用所發(fā)電能和海水制氫，進(jìn)而利用氫和空氣中的二氧化碳，制成安全技術(shù)和運輸技術(shù)成熟的人造天然氣，同時(shí)可以吸收大氣中的二氧化碳。
人造天然氣技術(shù)。捕集空氣中的二氧化碳和水，消耗電能制造碳氫燃料，生產(chǎn)易于運輸和儲存的液態(tài)碳氫燃料，如甲烷、乙醇等，從而實(shí)現碳能循環(huán)。目前這種電轉碳氫燃料技術(shù)總體上還不算十分成熟，在多個(gè)技術(shù)路線(xiàn)中，以電解水制氫結合二氧化碳加氫技術(shù)路線(xiàn)已經(jīng)建成多套示范裝置。
五、針對氣候問(wèn)題的能源系統集成設計
能源帶來(lái)氣候問(wèn)題的本質(zhì)，是因為化石能源的大規模開(kāi)發(fā)利用，改變了碳的天然循環(huán)，把處于巖石圈中的還原碳過(guò)快地釋放到大氣中，人為地加快了巖石圈和其他圈層的碳交換，導致大氣中二氧化碳的濃度升高，破壞了自然界原有的平衡。從而帶來(lái)全球碳循環(huán)失衡，改變地球生物圈的能量轉換形式，導致全球氣候變暖，隨之帶來(lái)海平面升高、冰川融化、極端氣候等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
碳-能循環(huán)系統的基本思路，就是采用一些關(guān)鍵技術(shù)，將大氣中多余的碳還原，從而打通碳在大氣圈和巖石圈的雙向循環(huán)，進(jìn)而控制和調整大氣中的二氧化碳濃度，使其維持在允許的范圍之內，同時(shí)，可以提供源源不斷的化石能源，確保高密度能源的可靠穩定可持續供應。利用海上綜合能源平臺實(shí)現碳-能循環(huán)系統的構想。
自然界中的能源各自具有不同的特性，不存在十全十美滿(mǎn)足各方面要求的能源。因此，要善于發(fā)現各種能源的特點(diǎn)，發(fā)揮每一種能源的長(cháng)處，規避其不足。在一個(gè)能源系統中，能源結構的多元化十分重要。同時(shí)，用系統思維去想辦法解決諸如碳排放等問(wèn)題，實(shí)現安全穩定可持續的能源供應是可能的。中國的能源資源稟賦、經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展水平?jīng)Q定了能源轉型的道路不會(huì )平坦，轉型過(guò)程中將會(huì )遇到很多問(wèn)題和困難。在這個(gè)過(guò)程中，要尊重科學(xué)，尊重規律，尊重自然資源稟賦，堅定能源轉型的目標，為確保實(shí)現國家經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展目標，為國家富強和民族復興，提供堅強的能源保障。（來(lái)源：中國電力網(wǎng)）