仇保兴书记在专委会成立大会致辞：应对能源安全挑战

仇保兴书记出席了中国城市科学研究会钢结构与绿能利用专业委员会的成立大会，并发表了讲话。

我谨以中国城市科学研究会名义，向钢结构和绿能利用专业委员会的成立表示热烈的祝贺。这一专委会的成立意义重大。我国是全球最大的能源进口国，能源安全问题愈发严峻。目前，我国对天然气和石油的依赖程度已高达50%至70%，而国内储量最丰厚的煤炭资源，按照当前的开采速度，预计只能维持大约50年的时间。我国能源供应高度依赖进口，这种格局导致能源安全面临愈发严峻的挑战，迫切需要解决能源领域的“瓶颈”难题。

钢结构和绿能利用专委会的设立，为何能有效解决我国的能源安全挑战？首先，从能源需求的角度分析，我国目前的电力消耗量极其巨大；2024年，全国用电量达到了9.85万亿千瓦时；以三峡电站的年发电量约为1000亿度作为参考，这一数字相当于100个三峡电站全年的发电总量。预测显示，我国电力需求在2060年或许会攀升至相当于1000座三峡电站的发电量。若采取节能和提升效率等措施，该需求量有望被限制在约500座三峡电站的水平。2024年，我国水力发电总产量达到了1.43万亿千瓦时，相当于14300亿度电，这一数字占据了全国总用电量的14.4%。然而，我国的水力资源开发率已经高达85%，除去西藏和云南等少数省区，水电开发的提升空间已经变得极为有限，难以满足未来不断增长的能源需求。2024年，我国电力构成中煤炭发电所占比重达到了61%，这一不可再生的化石能源正遭遇资源逐渐枯竭以及碳排放受到限制的双重压力。再者，观察我国能源供应在空间上的分布，城市建成区仅占国土总面积的1%，相当于一个浙江省的大小，即10万平方公里，然而，这些区域却消耗了全国超过70%的能源。为了达成城市能源向绿色方向的转变，我们必须全面考量推动可再生能源所需占用土地的规模。依据过往的经验数据，每平方公里的城市建成区在能源使用上，大约需要2至3平方公里的荒地来配套建设风力发电和太阳能设施。这表明，为了给覆盖10万平方公里的城市区域供应清洁能源，从理论上讲，必须在周边地区额外开发大约30万平方公里的土地用于可再生能源项目，以确保我国城市能源供需在空间上的平衡。然而，这些可再生能源用地不宜直接布局在城市周边，因为城市周边的肥沃农田和茂密森林需要得到严格的保护。

在我国广阔的960万平方公里土地上，大约有300多万平方公里是沙漠、戈壁以及青藏高原等荒漠化区域。在这些地方开发利用可再生能源，不仅不会占用耕地资源，而且太阳能资源丰富得多，远超过城市周边地区。荒漠和高原地区每年的平均日照时间可以达到3000小时，这个数字是城市周边地区（每年1200小时）的两倍还要多。同样的光伏板，在戈壁滩上的发电效率甚至可以翻倍。如何将这些荒漠地区转变为满足全国十万平方公里建成区城市用电需求的资源？传统方法主要依靠超高压输电技术，然而，它遭遇了三大难题：首先，所需投资规模庞大，长距离输电所需的基础设施费用极其高昂；其次，其波动性较大，光伏发电易受天气条件影响，而超高压电网又难以有效吸收不稳定的风光电力；最后，安全风险较高，超长距离输电的可靠性和灵活性存在一定的隐患。我们的策略在于探索一种创新的绿色能源途径，借助绿氢技术，实现可再生能源的高效转换、储存调节以及应用。具体做法是，将风电和光伏发电产生的电力用于电解水制取氢气，然后将氢气转化为绿色甲醇或氨。甲醇和氨作为氢能的高效储存介质，具有与传统化石燃料相似的储存和运输特性，能够实现跨季节、跨地域的能源调配，有效缓解可再生能源波动带来的问题。

钢结构在新能源基础设施的建设中扮演着至关重要的角色。随着大规模光伏阵列和风力发电场的兴起，钢结构的需求量将迎来显著增长，市场规模预计将扩大至原来的5至10倍。然而，对于普通的光伏支架结构而言，并不需要复杂的钢结构科学支持。浙江大学建筑工程学院在复杂钢结构的设计与施工领域拥有显著的优势。那么，为何需要采用复杂的钢结构呢？在广袤的超过30万平方公里的荒漠、戈壁等未开发土地上，这片面积相当于3个浙江省的区域，正在规划打造一个规模空前的全新能源基地。为了支撑这一宏伟的工程，需要建设1000多个能源小镇作为重要的支撑节点，而复杂钢结构技术则是实现这一宏伟蓝图的关键。戈壁荒漠地区在建设能源小镇的过程中，遭遇了极端气候带来的重重困难，如昼夜温差在35至50摄氏度之间剧烈变化，全年超过200天遭受风沙的侵蚀，还有强烈的紫外线辐射，这些因素都对传统的建筑形式和居住环境提出了极为严格的标准。尽管如此，在这样的恶劣气候中种植的农产品，其营养价值却是平原地区的三倍。破解这一难题的核心，取决于采用先进的钢结构创新技术，将荒芜的土地转变为适宜居住的绿色绿洲。正如我和罗院长团队所讨论的方案，我们不仅吸取了传统温室大棚的精髓，还实现了对其的超越，利用现代钢铁穹顶结构技术，构建了上千个新能源小镇的防护穹顶。在荒漠之地构筑“天空绿洲”，这些以先进钢结构为支柱的透明光伏玻璃穹顶，能够使用发电效能超过15%的光伏透明玻璃作为覆盖层（其市场售价已从每平方米2000元降至800元，并预计将进一步降至500元），不仅能够确保60%的可见光得以穿透，还拥有卓越的保温特性。穹顶内部构筑了一个独特的微气候环境，其钢结构框架和穹顶结构能够抵御外界高达50℃的昼夜温差以及狂风肆虐的沙尘，同时，内部的水循环机制使得蒸发量从戈壁地区每年惊人的3000至4000毫米几乎降至零，实现了高达99%的水资源循环再利用。穹顶单元各自构成一个独立完整的生态系统：其光伏屋顶能够满足能源需求，而回收的冷凝水则滋养着高价值的果蔬种植，尤其是那些营养价值远超平原、价值高出三倍的经济作物。此设计将江南水乡的生态智慧浓缩并移植至荒漠，通过约1000个此类“微型江南”的宜居点，于30万平方公里的戈壁滩上织就了一张绿色的人居网络。这不仅成功解决了可再生能源基地周边居民的生活居住需求，而且开辟了“能源生产、高效农业、宜居宜游社区”三位一体的全新荒漠开发模式。

随着这一壮丽愿景变为现实，我国将成功实现能源自给自足，2060年碳中和的目标也将顺利达成，同时西部大开发战略也将圆满完成。这不仅是能源与粮食安全的大事，而且是一项充满远见的战略投资。一方面，随着国际能源价格不断上升，我们若能减少对外依赖，便能规避因能源供应受阻而引发的我国经济停滞甚至危机；另一方面，在全世界积极应对气候变化的背景下，国际碳价已从50欧元激增至100欧元，根据诺贝尔经济学奖获得者威廉·诺德豪斯的预测，未来每吨碳的价格还将进一步攀升，突破200美元的重要关口，那些看似不划算的投资，未来可能会变得极为宝贵。昔日人迹罕至的荒漠戈壁，今日借助钢结构的融合与新能源的引入，正焕发出勃勃生机。

以创新方式融合了钢结构新科技与环保能源，于戈壁滩沙漠中构筑了新型的生态居住区，此举对于全球而言具有深远影响。我国作为全球碳排放量占比高达34%，能源消耗量占据全球四分之一的重要国家，若能更深入地开发和利用我国五分之一的戈壁滩光伏资源，不仅能够满足“一带一路”沿线国家的能源需求，还将对全球能源结构带来颠覆性的改变。这一设想实质上是对欧盟“北非太阳能计划”的继承与发展，该计划曾计划在北非的沙漠地区打造庞大的太阳能发电站，并计划通过耗资2000亿欧元的超高压输电线路，将清洁能源输送到欧盟。尽管这一计划因国际政治原因而受阻，但它却为中国带来了极其宝贵的借鉴意义。在我国的西北荒漠地区，我们可以利用钢结构与绿色能源的结合，推动一个更加宏伟的“中国版”计划：在超过三十万平方公里的土地上，建设上千个光伏小镇。这些由先进的钢结构穹顶构建的人造绿洲，不仅将彻底改变戈壁滩的恶劣环境，实现“沙漠变江南”的奇迹，还能促进我国西北地区的振兴。这一成功的实践将为全球能源转型和荒漠治理贡献中国智慧和中国方案，最终让全人类受益。