作者简介：朱成章，1953年毕业于清华大学电机工程系，曾任能源部综合计划司规划处处长、政策法规司副司长。现为中国国际工程咨询公司专家委员会专家、中国价格协会专家咨询委员会委员、中国能源研究会能源经济专业委员会副主任。曾从事2000年～2050年中国电力能源发展战略研究、中国工程院2050年可持续发展战略研究、国务院发展研究中心中国能源战略与政策研究等工作。作为电力行业的专家，朱成章对本栏目给予了大力支持，本刊将陆续刊登其特约文章《电力竞争性改革中的单一购买机制的终结》《解决美国能源危机的两党战略》《控制地球升温的办法是控制温室气体》等，以飨读者。在未来数十年中，大型电厂和可再生能源电厂将均衡地提供电力。对于火力发电厂来说，降低二氧化碳的排放量既可以降低成本又可以提高能源利用效率。从长远来看，为了减少温室气体的排放量，分离和储存二氧化碳也是一种可行的办法。高效、低排放的燃气蒸汽联合循环将有所发展，发电工艺和合成气工艺还在逐步融合。电网运行将日益全球化并变得更加灵活，更注重分布式的能源装置。市场机制和对发电工艺的实时改进正成为影响电力市场的因素。保障80亿人口的电力需求2030年，地球人口将达到80亿，比现在多20亿，（2004年为63.75亿）。新增人口将有95集中在城市。因此，未来的电力供应商将会面临巨大的挑战。如何让经济、环保以及社会认同等可持续发展的方式为如此庞大的人口提供稳定的电力和热能？预计电力需求的增长将快于世界人口的增长，这部分原因与亚洲经济发展有关。2030年全世界发电能力将比2000年翻一番，发电量将由2000年的15.4万亿千瓦时增加到31万亿千瓦时。天然气发电大幅增长有一种估计，2020年电力供应将呈现新的局面：煤炭和石油发电的份额将分别下降为35和5，而2000年的比例为39和8。同时天然气发电的份额将从17升高到30以上，这是因为以天然气为燃料的燃气蒸汽联合循环发电，具有高效和污染物排放低的好处。到2020年，核电的比重将从17降低到11，因为新建的核电站数量很少。水电的绝对数量将会有所增加，但占总发电能力的比重将下降到15。其它可再生能源的发电量到2020年仅占3，其中，生物质发电、废弃物燃烧发电和风力发电所占的比重最大，以下依次为地热发电、潮汐发电和太阳能发电。最近，出现另一种意见是燃煤新建电厂重新成为首选。全球最大的三家发电设备制造商——法国阿尔斯通、德国西门子和美国通用电气公司分别作出了类似的预测：未来十年，发电设备订货的年平均数为1.2亿千瓦，总金额为500亿美元。其中燃煤机组占40，而燃气轮机组为25~30。有两个因素导致了这种变化：一是市场担心天然气价格不断上涨以及供应安全问题；二是目前减少燃煤发电污染排放的新技术已经比较成熟，燃煤发电即使加上防止污染的装置，其投资性价比仍优于燃气轮机组。这就是说2000年燃煤电厂的比例有可能保持到2030年，而燃气轮机联合循环发电的比例有可能达不到30。无二氧化碳排放的电厂在未来的数十年中，矿物燃料仍然是使用最为广泛的燃料。现在的关键问题不是矿物燃料资源是否足够，而是大气层还能容纳多少二氧化碳。按照上述比例，如果二氧化碳没有妥善分离和储存，温室气体的排放量到2050年将会翻一番，达到每年440亿吨二氧化碳。二氧化碳分离和储存的进度很大程度上取决于领导人的决心和二氧化碳排放许可的价格。中国华能集团公司正大力倡导推动新“绿色电力”计划，就包括发电厂对二氧化碳的收集和封存，使得煤炭发电达到包括二氧化碳在内的近零排放。提高效率和节约能源在有机能源中，最有限的资源是原油。常规石油生产将在2010年至2020年间达到峰值。此后，人们将把注意力放在其他形式的石油资源上，如油砂，但是要利用这种资源，生产成本的提高将不可避免。交通行业对液体燃料的需求将持续增长，并且日益依赖于合成燃料。例如天然气和煤炭都可以通过化学工艺转变为合成燃料。由于技术上的可能性以及对安全的考虑，人们将恢复对煤炭的兴趣。煤炭开采还可以保持数百年，在世界范围内的分布也比石油和天然气更为均匀，多用煤炭可以减少对进口石油、天然气的依赖，而且不易受到恐怖袭击。正是由于这种原因，中国“十一五”规划纲要草案提出了“节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展。”中国将要在以煤为基础的条件下，来发展中国的经济。煤气化联合循环发电（IGCC）被公认为最具开发潜力的发电技术。IGCC是将煤炭在燃烧前转化成气体，它的优势在于减少了污染物的排放，简化了二氧化碳的分离技术。IGCC最有可能在炼油厂率先使用。但是，利用二氧化碳分离技术发电可能还需要等待15~20年。到那时，二氧化碳的分离成本将显著下降，并足以弥补工艺效率偏低的缺陷。那时，人们的开发重点将转移到提高电厂效率和节能上。目前燃气蒸汽联合循环发电的效率接近60，如果电厂还负责供热，电厂总效率可提高到85。节能技术的前景非常广阔：房屋保温、制动电力再利用、楼宇的电力管理，以及节能灯和节能电动机。这些技术可以节省25~50的能源，并为我们带来新的商业模式——合同能源管理，即供应商事先对用户承诺效率带来的效益，由供应商投资，用户将节约的电力作为投资回报。轻质耐高温材料、动力电子新材料、较高性价比的高温超导体，以及燃料电池使用的新型薄膜和催化式变流器都能提高节能效率。如果燃料电池的投资可以降低到可以普及的程度，燃料电池既环保又节电的特性将使之成为日益分散的能源供应体系的重要组成部分。未来电网的可靠运行电网需要改造，其中部分原因是由于风力发电等发电设备对天然气的依赖性造成了日益增多的不稳定的电力供应。电网将使用传感器和电脑来提高供电的安全性和效率，采用高压直流输电来实现电力的长距离传输。这里所描述的未来世界电力有一些看法是与中国相同的，中国由于经济的发展和人民生活水平的提高，即使采取最节能的方式，电力的增长是避免不了的；目前正在积极推广的新能源、可再生能源至少在21世纪上半叶不可能占多大比重，传统的化石能源仍将是能源的基础。在传统能源中石油发电的比重要下降，在积极开发水电的情况下，由于水电资源有限，水电比重也不可避免的要下降。目前对于煤电、核电和天然气发电的认识存在着分歧，一种意见是煤电、核电比重要上升；而另一种意见认为煤电、核电比重要下降，天然气要替代散煤的煤炭和石油，承担起分散的能源供应体系的任务。2006年3月中旬八国集团能源部长认为：“广泛开发安全可靠的核能，对实现能源多元化具有特别重要的意义。”中国由于缺油少气应当特别重视煤电和核电的开发，不要嫌弃煤电，因为电力工业有条件干净地利用煤炭；不要放弃核电，因为核电有可能被安全可靠地利用，这是中国从未来的世界电力中应当汲取的教训。