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科技创新规划解读丨刘中民:构建新型能源体系 促进能源技术绿色低碳转型发展

文章来源:时间:2022-04-24
一、构建新能源体系要立足用好化石能源


(一)明确(que)能(neng)源(yuan)结构(gou)转型(xing)初期的煤(mei)炭保(bao)底(di)定位


“富煤(mei)、缺油、少气(qi)”的(de)化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)资(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)禀赋决定(ding)了(le)我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)现阶段以(yi)(yi)煤(mei)为(wei)(wei)主(zhu)的(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)生产与消(xiao)费格(ge)局。在“双碳(tan)(tan)”目标下(xia),我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)体系(xi)需(xu)发(fa)生根(gen)本(ben)性变化(hua),这(zhei)对(dui)我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)领(ling)域科技(ji)发(fa)展提出了(le)更高(gao)要求(qiu)。要立(li)足以(yi)(yi)煤(mei)为(wei)(wei)主(zhu)的(de)基(ji)本(ben)国(guo)(guo)(guo)(guo)情,抓好(hao)(hao)煤(mei)炭(tan)清(qing)洁高(gao)效(xiao)利用(yong),强调(diao)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)结(jie)构的(de)低碳(tan)(tan)化(hua)转型应以(yi)(yi)保障(zhang)国(guo)(guo)(guo)(guo)家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)为(wei)(wei)底线,以(yi)(yi)促进(jin)我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)经(jing)济社会绿色发(fa)展为(wei)(wei)目标。现实情况(kuang)下(xia),我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)石(shi)油、天然气(qi)对(dui)外依存度持续(xu)上升,而(er)国(guo)(guo)(guo)(guo)际形(xing)势不(bu)稳定(ding)、不(bu)确定(ding)性更趋复杂,煤(mei)炭(tan)是维护(hu)我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)的(de)最可靠资(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。“十四五(wu)”时(shi)期(qi)是我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)“双碳(tan)(tan)”目标实现的(de)初期(qi)阶段,首先应该用(yong)好(hao)(hao)化(hua)石(shi)资(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),特别是煤(mei)炭(tan)资(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),坚持煤(mei)炭(tan)清(qing)洁高(gao)效(xiao)利用(yong)道路,发(fa)挥好(hao)(hao)煤(mei)炭(tan)支撑我(wo)(wo)国(guo)(guo)(guo)(guo)经(jing)济和社会发(fa)展,保障(zhang)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)的(de)压舱石(shi)、稳定(ding)器作用(yong)。


(二)我国煤炭转化利用技术处于领先地位


煤炭转化利用作为保证国家(jia)能源(yuan)安全和产业(ye)链完整的(de)支柱型产业(ye),通常被认为是“石(shi)油替代”,但随着煤化工的(de)发展,煤炭转化利用更(geng)要与石(shi)油化工协调发展,促进(jin)相关(guan)产业(ye)进(jin)步,形成更(geng)合理的(de)工业(ye)结构。


《规划》指出,我(wo)国(guo)(guo)煤(mei)(mei)炭(tan)清洁高(gao)效(xiao)转化(hua)利用(yong)处于国(guo)(guo)际领(ling)先地位。相(xiang)比(bi)煤(mei)(mei)炭(tan)燃烧供能(neng),利用(yong)相(xiang)同数量的煤(mei)(mei)炭(tan),转化(hua)利用(yong)可产(chan)(chan)生(sheng)更高(gao)的经济价值(zhi)且(qie)大(da)幅(fu)降(jiang)低碳排放。“十三五”期间(jian),我(wo)国(guo)(guo)在煤(mei)(mei)炭(tan)清洁高(gao)效(xiao)转化(hua)利用(yong)领(ling)域(yu)部署了一批重(zhong)大(da)项目。通过多学科(ke)、多领(ling)域(yu)交叉(cha),提出新(xin)概念、发(fa)展新(xin)方法、创制新(xin)材料(liao),为煤(mei)(mei)炭(tan)原料(liao)化(hua)利用(yong)拓宽了路径。近期,煤(mei)(mei)制乙醇正(zheng)在进行工业化(hua),以乙酸(suan)甲(jia)酯、甲(jia)氧(yang)基乙酸(suan)甲(jia)酯为平(ping)台的含氧(yang)化(hua)合(he)物产(chan)(chan)业链有望快速形成(cheng),合(he)成(cheng)气直接制烯烃(ting)、芳(fang)烃(ting)等(deng)新(xin)技术正(zheng)在快速突破中。


二、构建新(xin)能源体系需要(yao)关注的问题


(一)关(guan)键核心(xin)技术(shu)突破(po)和行业耦(ou)合(he)急需加强


虽然我国(guo)在能源领(ling)域掌握(wo)了大(da)量核心(xin)技(ji)术,但具(ju)有领(ling)跑意义的先进技(ji)术并(bing)不多(duo),关键核心(xin)技(ji)术或(huo)部(bu)件(jian)对外依存度偏高现象(xiang)仍较(jiao)为普(pu)遍。从构建清洁低(di)碳、安全(quan)高效能源体系顶层出发(fa),选准核心(xin)突破点(dian),制定能源技(ji)术发(fa)展路线图,并(bing)完善形成(cheng)能持(chi)续(xu)推进能源科技(ji)创新的政策机制十分重要。


当然,由(you)于能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)问题的(de)复(fu)杂性(xing)、专业性(xing)等,制定跨行业跨领域的(de)全局(ju)(ju)性(xing)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技术(shu)(shu)(shu)路线图比较困难。《规划》中由(you)国家(jia)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)局(ju)(ju)和科(ke)(ke)(ke)技部(bu)联合(he)制定的(de)先进可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)发电及(ji)综合(he)利用技术(shu)(shu)(shu)、新(xin)型电力系(xi)统及(ji)其(qi)支(zhi)撑技术(shu)(shu)(shu)、安(an)全高(gao)效核能(neng)(neng)技术(shu)(shu)(shu)、绿(lv)色高(gao)效化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)开发利用技术(shu)(shu)(shu)、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)统数(shu)字化(hua)智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)技术(shu)(shu)(shu)等5个(ge)领域的(de)技术(shu)(shu)(shu)清单和技术(shu)(shu)(shu)发展路线图系(xi)统反映了(le)近期(qi)科(ke)(ke)(ke)技界、产业界对(dui)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)科(ke)(ke)(ke)技创新(xin)体系(xi)划分和关(guan)键技术(shu)(shu)(shu)需求的(de)思(si)考,为“十四五”时期(qi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)科(ke)(ke)(ke)技创新(xin)指(zhi)明了(le)方向。


(二)构建新能源体系需要新思维(wei)


我国以化石能(neng)源(yuan)为(wei)主的(de)(de)能(neng)源(yuan)结(jie)(jie)构及以煤(mei)炭为(wei)主提供热力的(de)(de)工业结(jie)(jie)构,也相应造成了我国碳排放量全球最(zui)高的(de)(de)现状。因此,需要以绿色(se)低碳的(de)(de)新(xin)视角来重新(xin)审视传统(tong)能(neng)源(yuan)利(li)用方(fang)式的(de)(de)合理(li)性,以新(xin)思维(wei)审视传统(tong)能(neng)源(yuan)生产与利(li)用过程重塑的(de)(de)可能(neng)性及关键所在,通过新(xin)型能(neng)源(yuan)体系的(de)(de)构建,促进工业结(jie)(jie)构全面(mian)升级。


我国电力及高能耗工业(ye)产(chan)生的二氧化碳排放占总(zong)排放的80%左(zuo)右,是需要重(zhong)点关注的行(xing)业(ye)。另外,交通运输(shu)工具电动化不(bu)仅(jin)为(wei)我国汽车行(xing)业(ye)提供新的发(fa)展机遇(yu),而且有(you)利于缓解石油(you)不(bu)足的压力。


(三)煤(mei)化(hua)工行(xing)业发展(zhan)总体(ti)向好,但仍面(mian)临挑(tiao)战


煤化工(gong)行(xing)(xing)业发(fa)展面临新的挑(tiao)战。首先,现代煤化工(gong)行(xing)(xing)业面临更激(ji)烈的市场竞(jing)争。其次,资源(yuan)环境安(an)全约束加强,配套条件(jian)落实难(nan)度增大。早前中央(yang)经济工(gong)作(zuo)会议提(ti)出了原料(liao)用能(neng)不纳(na)入能(neng)源(yuan)消(xiao)费(fei)总量控制的原则,将从政(zheng)策上有利于煤化工(gong)的新一轮发(fa)展。


三、我国能源绿(lv)色低碳转(zhuan)型发展(zhan)建议


发展能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)绿(lv)色低碳技(ji)术,构建清(qing)洁高效的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)新(xin)体系,应加强全(quan)局系统化顶层(ceng)设计。强化原始创新(xin)和(he)关键技(ji)术突破,从能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)生产(chan)与(yu)利用(yong)全(quan)链条出发,在保障(zhang)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)安全(quan)和(he)产(chan)业链稳定(ding)的(de)(de)前提下,推进能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)结(jie)(jie)构调整,促(cu)进工业结(jie)(jie)构全(quan)面升级。通(tong)过在典型区(qu)域(yu)集中开展多能(neng)融合示范,验证和(he)完(wan)善新(xin)技(ji)术,探索局部(bu)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)结(jie)(jie)构调整的(de)(de)有效途(tu)径,以点带面促(cu)进形成我(wo)国能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)绿(lv)色低碳发展新(xin)格局。


(一)加强全局(ju)性顶层设计,构建与“双碳”目标相适应的中长期(qi)能源发展科技(ji)路线图


《规划(hua)》指出(chu),要与(yu)能(neng)源、科(ke)(ke)技等总体(ti)规划(hua)以(yi)及各(ge)专(zhuan)项规划(hua)统(tong)筹衔接,强化(hua)产业链(lian)创(chuang)新链(lian)上下游(you)联合(he),形成能(neng)源科(ke)(ke)技创(chuang)新合(he)力,这体(ti)现(xian)了全局性思维和部署。鉴于“双碳”目标和能(neng)源结构(gou)转(zhuan)型任务的长(zhang)期性,建议在《规划(hua)》基础(chu)上,进一(yi)步加强全局性顶层(ceng)设计,跨(kua)领(ling)域(yu)(yu)、系统(tong)化(hua)制(zhi)定我国能(neng)源中长(zhang)期发展和工(gong)业升级技术路线(xian)图,推进跨(kua)领(ling)域(yu)(yu)综合(he)交叉,打破能(neng)源与(yu)其他行业、能(neng)源内(nei)各(ge)分(fen)系统(tong)相(xiang)互独立分(fen)割局面,解决依靠单(dan)个领(ling)域(yu)(yu)科(ke)(ke)技发展难以(yi)突破的跨(kua)系统(tong)问题。


中国(guo)科学院已建立专(zhuan)门的战略(lve)研究(jiu)团队,提出了以化石能(neng)源(yuan)(yuan)清洁高(gao)效开发(fa)(fa)利用与(yu)耦(ou)合(he)替代,可再生能(neng)源(yuan)(yuan)多(duo)能(neng)互补与(yu)规模(mo)应用,低(di)碳化多(duo)能(neng)融合(he)与(yu)区域(yu)示范的能(neng)源(yuan)(yuan)科技(ji)发(fa)(fa)展总体思路,可为中长期(qi)能(neng)源(yuan)(yuan)科技(ji)规划提供(gong)参(can)考(kao)。


(二)构(gou)建多能融合能源新体系(xi),促进工业结构(gou)全面(mian)升级


多(duo)能(neng)(neng)(neng)融合(he)(he)(he)体系(xi)构(gou)建(jian),旨在(zai)结合(he)(he)(he)我国资(zi)(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)禀赋特点,发(fa)挥国家体制优势,抢占能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技术(shu)(shu)(shu)战(zhan)略制高(gao)点,促(cu)(cu)进(jin)(jin)整(zheng)个能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)统全生(sheng)命周期的低碳高(gao)效(xiao)运(yun)转和(he)生(sheng)态(tai)循环(huan)。一是以合(he)(he)(he)成气/甲醇转化(hua)(hua)等(deng)(deng)关(guan)(guan)键(jian)技术(shu)(shu)(shu)突(tu)破为(wei)基(ji)础,重点发(fa)展(zhan)石(shi)化(hua)(hua)相(xiang)关(guan)(guan)产(chan)业(ye)技术(shu)(shu)(shu),大幅度降低过程能(neng)(neng)(neng)耗,减少碳排放,促(cu)(cu)进(jin)(jin)石(shi)化(hua)(hua)基(ji)础产(chan)品生(sheng)产(chan)技术(shu)(shu)(shu)升级换代和(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)化(hua)(hua)工行业(ye)协调发(fa)展(zhan)。二(er)是以水/风/光(guang)/地热/生(sheng)物质等(deng)(deng)可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)大规模(mo)产(chan)电制氢(qing)(qing)、氢(qing)(qing)储运(yun)等(deng)(deng)关(guan)(guan)键(jian)技术(shu)(shu)(shu)突(tu)破为(wei)基(ji)础,以氢(qing)(qing)为(wei)纽带促(cu)(cu)进(jin)(jin)多(duo)种清(qing)洁能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)转化(hua)(hua)过程的耦合(he)(he)(he)及碳减排和(he)资(zi)(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)化(hua)(hua)利用(yong);同时,以大规模(mo)储能(neng)(neng)(neng)、核(he)能(neng)(neng)(neng)高(gao)效(xiao)热利用(yong)等(deng)(deng)关(guan)(guan)键(jian)技术(shu)(shu)(shu)突(tu)破为(wei)基(ji)础,促(cu)(cu)进(jin)(jin)储能(neng)(neng)(neng)技术(shu)(shu)(shu)与火(huo)电、可再(zai)生(sheng)电等(deng)(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)融合(he)(he)(he),促(cu)(cu)进(jin)(jin)清(qing)洁能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)多(duo)能(neng)(neng)(neng)互补(bu)与高(gao)效(xiao)利用(yong)。三是在(zai)关(guan)(guan)键(jian)技术(shu)(shu)(shu)突(tu)破的基(ji)础上,围(wei)绕(rao)合(he)(he)(he)成气/甲醇、绿氢(qing)(qing)、储能(neng)(neng)(neng)等(deng)(deng)关(guan)(guan)键(jian)技术(shu)(shu)(shu)节点,结合(he)(he)(he)化(hua)(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)清(qing)洁利用(yong)与可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)规模(mo)应用(yong),在(zai)典型区域推进(jin)(jin)低碳化(hua)(hua)多(duo)能(neng)(neng)(neng)融合(he)(he)(he)区域示范(fan),为(wei)构(gou)建(jian)低碳互补(bu)、多(duo)能(neng)(neng)(neng)融合(he)(he)(he)的新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)体系(xi)提(ti)供系(xi)统性解决方案。


(三)强化原(yuan)始创(chuang)新,着力突破煤化工关键技(ji)术(shu)瓶颈


《规划(hua)》指出,要锻造长(zhang)板,引领(ling)未来。经(jing)过(guo)长(zhang)期发展和(he)国家(jia)支持,我国在(zai)煤(mei)化(hua)工领(ling)域已形成(cheng)一批核心技(ji)术(shu),正处于完成(cheng)工业(ye)示范(fan)并(bing)大规模推广应(ying)用(yong)的(de)(de)有利时期。需(xu)通过(guo)技(ji)术(shu)创新(xin),加(jia)强新(xin)产(chan)品开发,通过(guo)延伸(shen)产(chan)业(ye)链,发展高附(fu)加(jia)值、精细化(hua)、差异化(hua)产(chan)品,重点以合(he)成(cheng)气/甲醇转(zhuan)化(hua)为平台(tai),耦合(he)石油(you)基(ji)原料(苯、甲苯、石脑油(you)等),实现烯烃、芳烃和(he)含氧(yang)化(hua)合(he)物大宗(zong)化(hua)学品/燃料的(de)(de)合(he)成(cheng)技(ji)术(shu)变革,坚持煤(mei)化(hua)工与石油(you)化(hua)工的(de)(de)协调发展,构建(jian)更加(jia)合(he)理(li)的(de)(de)产(chan)业(ye)结构。


从(cong)(cong)煤(mei)化(hua)工清(qing)洁(jie)化(hua)低碳化(hua)方面考虑,天然气、煤(mei)层(ceng)(ceng)气中富含甲烷,是富氢(qing)物(wu)质(zhi),可考虑尝试将天然气利(li)用与煤(mei)炭利(li)用相(xiang)结合,短期内(nei)实现煤(mei)化(hua)工行(xing)业减(jian)碳。从(cong)(cong)长远看,建议加大对煤(mei)层(ceng)(ceng)气、页岩气、可燃冰的(de)开发(fa)力度,一旦取得(de)突破,整个国家(jia)的(de)能(neng)源格局将会(hui)发(fa)生根本(ben)性改变。


(四)发挥(hui)典型区域综合示范(fan)作用(yong),以点带面(mian)形成低碳发展新格(ge)局


我(wo)国能(neng)源应用(yong)场景复杂,无(wu)法用(yong)一套通用(yong)模(mo)式解决(jue)能(neng)源技(ji)(ji)术创(chuang)(chuang)新(xin)(xin)与(yu)落(luo)地(di)面(mian)临(lin)的(de)所有问题。建议国家统(tong)筹区域(yu)(yu)发(fa)展(zhan)(zhan)与(yu)控煤目标(biao),选取典型区域(yu)(yu)、针(zhen)对典型问题推(tui)进(jin)跨领域(yu)(yu)集成(cheng)示范(fan),以(yi)点带面(mian)形成(cheng)低(di)碳(tan)发(fa)展(zhan)(zhan)新(xin)(xin)格局。如西北煤炭(tan)资(zi)源富集地(di)区是我(wo)国实现(xian)(xian)碳(tan)达(da)峰(feng)(feng)目标(biao)难(nan)度(du)最(zui)大、问题最(zui)集中的(de)区域(yu)(yu)。如果(guo)通过(guo)该区域(yu)(yu)的(de)多种(zhong)能(neng)源互补(bu)融合(he)(he)综合(he)(he)示范(fan),探索出一条既(ji)能(neng)引导地(di)方(fang)政府、企业(ye)和社(she)会资(zi)本(ben)投入,促进(jin)大规模(mo)、系统(tong)性的(de)技(ji)(ji)术示范(fan)落(luo)地(di),推(tui)动区域(yu)(yu)产(chan)业(ye)升级,又能(neng)充分发(fa)挥高等院(yuan)校及科研院(yuan)所在(zai)原理创(chuang)(chuang)新(xin)(xin)、方(fang)法创(chuang)(chuang)新(xin)(xin)、技(ji)(ji)术创(chuang)(chuang)新(xin)(xin)等方(fang)面(mian)的(de)作用(yong),还能(neng)充分释放(fang)国家政策红利(li),激励(li)技(ji)(ji)术成(cheng)果(guo)转移转化的(de)高碳(tan)地(di)区低(di)碳(tan)化发(fa)展(zhan)(zhan)路径(jing),这将为全国煤炭(tan)实现(xian)(xian)尽早碳(tan)达(da)峰(feng)(feng)目标(biao),提供(gong)可借鉴的(de)系统(tong)解决(jue)方(fang)案。




本(ben)文转载自中国电力报

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