能源是人類社會經濟發展的重要物質基礎，特別是在現代社會，如果沒有能源，會給我們的生產生活帶來極大的不便。近日，在中國核學會、中國核電主辦，福清核電、福建省科技館承辦的第十一屆“魅力之光”核科普夏令營開營式上，中國能源研究會常務副理事長周大地作了一場主題為“中國能源低碳轉型的技術選擇”的講座。
能源的發展經歷了漫長的過程。在工業化以前，人類的能源來源主要依靠燃燒薪柴、秸稈這些生物，以解決采暖和吃飯問題。直到改良蒸汽機的出現推動煤炭的開采和使用，人類首次將煤炭這種化石能源大規模地轉換成動力，這也極大地推動了工業化的發展進程。
隨后，石油規模化開采和內燃機的應用使普遍機動化成為可能，電力技術的發展使終端用能進入電氣化階段。
“我國能源結構中，煤炭占比高達57%，是所有工業大國中最高的。”周大地介紹，煤炭存在能源轉換系統效率的問題，比如說煤炭發電的能量轉化率平均為40%，理想狀態下可達到50%；煤制天然氣能源轉化效率可達50%，天然氣聯合循環發電效率可達到60%。“所以煤制天然氣再發電系統轉換率低于30%。這也意味著，以煤炭為主的整個能源效率是比較低下的。”
而且，人類燃燒化石能源排放溫室氣體所產生的溫室效應，導致全球溫度上升。冰川融化、海平面上升、極端天氣氣候事件發生的頻率和強度隨之增加，嚴重影響人類的生存與發展。全人類在生態方面的最大挑戰是，控制和減少工業和生活氣體的排放量，扭轉全球氣溫升高的趨勢。
“為了實現‘雙碳’目標，中國必須尋求一條有別于發達國家曾經走過的，從煤炭變成油氣為主的道路，我們要直接過渡到以低碳能源為主的階段。”周大地表示，電力并非只能從化石能源中獲取。水電、核電不需要經過燃燒，也能直接轉化成電力。
目前，水力發電、風力發電等可再生能源資源和核電已成今后新能源發展的主要方向。
中國的水力資源在全球最為豐富，中國也是世界上最大的電力裝機容量國家。目前，中國水電已經開發將近4億多千瓦，待西藏的雅魯藏布江中游以上開發后，可高達5億千瓦。
“核裂變能產生巨大的能量。當然，核電獲取方式的‘后半截’和火電是差不多的，都是使用鍋爐產生蒸汽來驅動發電機得到巨大的電力供應。”周大地介紹，目前，我國核電技術水平躋身世界前列。“華龍一號”實現了由二代向自主三代核電技術的全面跨越；“國和一號”示范工程關鍵設備材料全部實現自主化設計和國產化制造。我國在運核電裝機規模為世界第二，在建核電機組整體規模為全球第一，同時也是掌握核電先進技術最多的國家。目前，我國核電裝機容量已達5500多萬千瓦。中國工程院曾預測，中國的核電可以增加至4億千瓦。
光伏技術也成為新能源發展的重要領域。我國硅片光伏電池和光伏組件產量占全球總產量80%到90%以上。“光伏的技術成本非常低，優勢非常突出。樂觀估計，到2050年，光伏發電裝機能達到60億千瓦以上。”周大地認為，新的光伏技術在不斷出現，例如鈣鈦礦電池等新技術若能大規模使用，制造成本可能出現跳躍性大幅度下降，隨著儲電技術的不斷發展，光伏技術成本依然有降低的空間。