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謝克昌:面向2035年我國能源發(fā)展的思考與建議

中國工程院院刊發(fā)布時間:2023-01-12 14:06:37  作者:謝克昌

  一、前 言

  黨的二十大報告提出,到2035年,我國要廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式,碳排放量達(dá)峰后穩(wěn)中有降,生態(tài)環(huán)境基本好轉(zhuǎn),美麗中國目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。立足國情,實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展,是建設(shè)美麗中國、提升經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在有效保障能源安全供應(yīng)的前提下,結(jié)合實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和(“雙碳”)目標(biāo)任務(wù),有序推進(jìn)全國能源市場建設(shè),這是國家總體要求。以煤為主體能源是基本國情,需要立足所處發(fā)展階段,審慎研判國際形勢,加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,增強(qiáng)新能源的安全可靠替代性,推進(jìn)儲能、氫能等綠色低碳技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。加快新型電力系統(tǒng)和清潔低碳、安全高效能源體系建設(shè),盡快建成能源強(qiáng)國,確保能源供應(yīng)安全。

  根據(jù)國家“十四五”規(guī)劃綱要,2035年是我國基本實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的重要時間節(jié)點(diǎn),因而開展面向2035年的能源發(fā)展戰(zhàn)略研究是學(xué)術(shù)熱點(diǎn)和社會關(guān)注點(diǎn)。本文著眼2035年前我國能源綜合發(fā)展課題,系統(tǒng)梳理氫能、儲能、核能、煤炭、可再生能源、油氣等的進(jìn)展與趨勢,提出能源領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)以及就如何實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)而展開的初步思考,可為推動能源革命、確保能源供應(yīng)、推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型等方面的技術(shù)和管理研究提供啟發(fā)與參考。

  二、我國能源發(fā)展基本情況

  (一)建成世界上規(guī)模領(lǐng)先的能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系

  在能源生產(chǎn)方面,2021年煤炭、原油、天然氣產(chǎn)量分別為4‍.13×109 t、1‍.99×108 t、2‍.076×1011 m3;發(fā)電裝機(jī)容量為2‍.377×109 kW,年發(fā)電量為8‍.5×1012 kW·h。裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)了快速增長,總體規(guī)模位居世界首位。在能源消費(fèi)方面,2021年一次能源消費(fèi)總量為5‍.24×109 tce,連續(xù)多年成為世界最大的能源消費(fèi)國,煤炭、可再生能源(如水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電)消費(fèi)國。但在人均用能強(qiáng)度方面,雖然近20年我國累計增幅約為300%,但距離發(fā)達(dá)國家仍有不小差距,2021年僅為美國的1/3、德國和日本的2/3。

  (二)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化且清潔低碳轉(zhuǎn)型步伐加快

  能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,新能源在“十三五”時期得到快速發(fā)展,通過“三去一降一補(bǔ)”逐步淘汰落后產(chǎn)能并增加優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,穩(wěn)步提升能源清潔低碳化水平。同時,伴隨著火電、煤化工產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級以及新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化取得突破,清潔低碳轉(zhuǎn)型步伐穩(wěn)健。其中,非化石能源裝機(jī)占比由2015年的35%提升至2021年的47%,非化石能源發(fā)電占比由2015年的27%提升至2020年的34‍.6%,非化石能源消費(fèi)占比由2015年的12%提升至2020年的16‍.5%;煤炭消費(fèi)占比持續(xù)下降,由2015年的64%下降至2021年的56%,完成了能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃目標(biāo)。

  (三)能源資源綜合利用水平顯著提升

  穩(wěn)步推進(jìn)“提質(zhì)增效”攻關(guān)工作,改善了能源資源綜合利用水平。單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗由2015年的0‍.62 tce/萬元下降到2021年的0‍.46 tce/萬元,但仍為世界平均水平的1‍.4倍左右。大型煤礦的原煤生產(chǎn)綜合能耗為0‍.0 104 tce/t,下降了12個百分點(diǎn);煤矸石及低熱值煤綜合利用發(fā)電裝機(jī)量為4‍.3×107 kW,年利用煤矸石約1‍.5×108 t。礦井水綜合利用率、煤矸石綜合利用處置率、土地復(fù)墾率分別為79%、73%、57‍.5%。煤電機(jī)組性能提升明顯,火電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為302‍.5 g/kW·h??稍偕茉幢3至溯^高的利用率水平,2021年水能利用率為98‍.8%,風(fēng)能利用率為96‍.9%,太陽能利用率為97‍.9%,“三棄”電量顯著減少。

  (四)能源科技自主創(chuàng)新能力穩(wěn)步增強(qiáng)

  能源技術(shù)自主創(chuàng)新能力、裝備國產(chǎn)化水平進(jìn)展較快,在部分方向達(dá)到了國際先進(jìn)水平。當(dāng)前,已建立了較為完備的清潔能源裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈,覆蓋了水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電;成功研制了單機(jī)容量為1×106 kW的水電機(jī)組、單機(jī)容量超過1×104 kW風(fēng)電機(jī)組,打破了光伏電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。建成若干座應(yīng)用先進(jìn)三代技術(shù)的核電站,在新一代核電、小型堆等核能利用技術(shù)方面取得突破。油氣勘探開發(fā)技術(shù)能力持續(xù)增強(qiáng),低滲原油及稠油高效開發(fā)、新一代復(fù)合化學(xué)驅(qū)油等技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平,頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)與裝備水平大幅提升,天然氣水合物試采取得成功。大型礦井建設(shè)、特厚煤層綜放開采、煤與瓦斯共采、燃煤超低排放發(fā)電、高效煤粉型工業(yè)鍋爐、現(xiàn)代煤化工技術(shù)等達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,主要煤機(jī)裝備、大型粉煤氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

  (五)有利于市場發(fā)展活力的體制機(jī)制基本成型

  國家能源體制機(jī)制改革進(jìn)入了“深水區(qū)”,重點(diǎn)能源領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的市場化改革持續(xù)深化,如油氣體制改革全面啟動,電力體制改革積極推進(jìn)。逐步構(gòu)建了布局合理、競爭有效的能源市場,完善了主要由市場供需來決定的能源價格形成機(jī)制,使得市場在配置資源方面的作用更為突出。① 油氣勘探開發(fā)市場有序放開,油氣管網(wǎng)運(yùn)營機(jī)制改革取得關(guān)鍵進(jìn)展;實(shí)現(xiàn)了管輸和銷售業(yè)務(wù)分離,《關(guān)于深化石油天然氣體制改革的若干意見》(2017年)實(shí)施成效顯著。② 全國統(tǒng)一的電力市場體系正在建設(shè),以中長期交易為“壓艙石”、輔助服務(wù)市場為“穩(wěn)定器”、現(xiàn)貨試點(diǎn)為“試驗(yàn)田”的電力市場體系初步顯現(xiàn)。③ 能源領(lǐng)域“放管服”改革取得成效,“十三五”時期取消和下放的審批事項(xiàng)占比為72%。

  (六)能源自主保障能力增強(qiáng)但油氣供給形勢趨緊

  立足國內(nèi)、補(bǔ)齊短板、多元保障、強(qiáng)化儲備,持續(xù)完善“產(chǎn)供銷儲”體系,建成了較為完備的油氣政府儲備、企業(yè)社會責(zé)任儲備。截至2020年年底,9個國家石油儲備基地、14個億噸級煤炭生產(chǎn)基地、9個大型煤電基地、9個大型風(fēng)電基地建成或處于在建狀態(tài)。實(shí)施煤制油化工科技攻關(guān),形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化、煤直接液化、煤間接液化等成套工藝技術(shù),裝備國產(chǎn)化率超過98%。2021年,煤制油產(chǎn)能為9‍.31×106 t,煤制氣產(chǎn)能為6‍.125×109 m3;傳統(tǒng)油氣替代的技術(shù)儲備與產(chǎn)能儲備作用初步顯現(xiàn),參與國際油氣談判的平衡籌碼效應(yīng)逐步增強(qiáng)。然而,油氣對外依存度持續(xù)攀高,油氣供給安全問題值得關(guān)注,外部因素導(dǎo)致的能源安全形勢趨緊。

  三、我國能源發(fā)展趨勢研判

  (一)突出煤炭兜底保障作用并開展煤炭清潔高效低碳開發(fā)利用

  能源資源稟賦決定了煤炭的基礎(chǔ)性地位,煤炭是能源安全保障的“壓艙石”“穩(wěn)定器”。在我國已探明的一次能源資源儲量中,油氣等資源占比約為6%,而煤炭占比約為94%。這說明,煤炭是自主保障最可靠的能源類型,因而長期堅(jiān)持煤炭清潔高效與可持續(xù)開發(fā)利用是應(yīng)有之義。

  我國煤炭工程技術(shù)具備了一定的國際競爭優(yōu)勢,為產(chǎn)業(yè)升級、高質(zhì)量“走出去”創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。然而,煤炭開發(fā)依然存在一些突出問題,不利于提高煤炭綠色、安全、可持續(xù)開發(fā)水平。著眼未來,開展智慧煤礦建設(shè)和智能化開采應(yīng)用,實(shí)施資源綜合利用與生態(tài)保護(hù),驅(qū)動煤炭產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級;引導(dǎo)煤炭行業(yè)在加強(qiáng)主業(yè)的同時進(jìn)行多元化發(fā)展,提高優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能與革新產(chǎn)品類別并重。

  我國一半以上的煤炭用于發(fā)電,近年來隨著新能源開發(fā)規(guī)模的增長,燃煤發(fā)電占總發(fā)電量的比重持續(xù)下降,但燃煤發(fā)電在未來相當(dāng)長時期內(nèi)仍是電力供應(yīng)的主力;燃煤發(fā)電除繼續(xù)承擔(dān)保障電力供應(yīng)的主體責(zé)任外,還將為可再生能源大比例消納提供靈活調(diào)峰服務(wù)。在開展節(jié)能、應(yīng)用靈活性、供熱等方面技術(shù)改造的基礎(chǔ)上,推動燃煤發(fā)電朝著高參數(shù)、大容量、智能化方向發(fā)展,側(cè)重新型動力循環(huán)系統(tǒng)、智能燃煤發(fā)電等技術(shù)研發(fā),促進(jìn)電力裝備技術(shù)升級、發(fā)電用能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。

  煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用取得重大進(jìn)展,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化、煤直接液化、煤制烯烴、煤間接液化等技術(shù)開展了大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用,可替代石油消耗約3×107 t/a,成為保障能源安全的新戰(zhàn)略路徑。著眼未來,提高煤化工產(chǎn)業(yè)大型化、園區(qū)化、基地化建設(shè)水平,結(jié)合資源稟賦條件,有序開展陜西榆林、內(nèi)蒙古鄂爾多斯、寧夏寧東、新疆北部地區(qū)的大型現(xiàn)代煤化工基地建設(shè)。

  目前,煤炭清潔(綠色)轉(zhuǎn)型進(jìn)展較快,煤炭作為清潔能源進(jìn)行應(yīng)用態(tài)勢良好。然而,煤炭的高碳屬性決定了行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展任重道遠(yuǎn),突破碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)瓶頸是未來應(yīng)用的關(guān)鍵之處。

  (二)因地制宜發(fā)展可再生能源并使之成為能源供應(yīng)增量的主體

  近年來,我國可再生能源技術(shù)進(jìn)步迅速、成本下降明顯,與化石能源的經(jīng)濟(jì)性差距逐步縮小,在部分應(yīng)用方向初步具備了市場競爭力。隨著關(guān)鍵技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)規(guī)模壯大,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比將持續(xù)提升,逐步由補(bǔ)充能源轉(zhuǎn)化為能源增量主體。在大力發(fā)展可再生能源的同時,需提前規(guī)劃退役期間的無害化處理和循環(huán)利用。

  水電開發(fā)仍有潛力,但水電待開發(fā)區(qū)域施工條件復(fù)雜、建造技術(shù)難度大,綜合建設(shè)成本難以下降。水電技術(shù)未來發(fā)展需著力優(yōu)化水電站規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè),合理減少項(xiàng)目土建工程量,減輕對生態(tài)系統(tǒng)的干擾和社會生活的影響。

  風(fēng)電發(fā)展迅速,但局部地區(qū)仍存在“棄風(fēng)”問題。未來應(yīng)進(jìn)行風(fēng)電場的高效開發(fā)利用,大幅增加風(fēng)電比重。持續(xù)開發(fā)“三北”大型風(fēng)電基地、東南沿海海上風(fēng)電基地、東 / 中部地區(qū)分散式風(fēng)電,通過技術(shù)創(chuàng)新降低成本并增強(qiáng)競爭力,提高風(fēng)電在能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的占比。

  光伏裝機(jī)量增長迅猛、布局持續(xù)優(yōu)化,仍局部存在“棄光”問題。未來應(yīng)堅(jiān)持集中式與分布式開發(fā)并重策略,集中建設(shè)新疆、青海、內(nèi)蒙古、西藏等省份的大型太陽能基地,而東 / 中部地區(qū)以分布式為主。

  生物質(zhì)能利用形式多樣,相應(yīng)發(fā)電初具規(guī)模,但燃料成本偏高等問題較為明顯。加強(qiáng)頂層設(shè)計并進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃,將生物質(zhì)能技術(shù)應(yīng)用與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、精準(zhǔn)扶貧等國家重大任務(wù)緊密結(jié)合。

  地?zé)崤c海洋能資源豐富、潛力較大,但因開發(fā)難度大而發(fā)展緩慢。因地制宜進(jìn)行開發(fā)利用,重點(diǎn)突破干熱巖地?zé)崽崛〉燃夹g(shù);針對海洋能開發(fā)利用由單一能種向多能互補(bǔ)、綜合利用轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢,重點(diǎn)關(guān)注波浪能、潮汐能的開發(fā)。

  (三)加強(qiáng)油氣勘探開發(fā)力度以保障油氣供給安全

  我國石油對外依存度將長期保持高位,安全供應(yīng)面臨挑戰(zhàn);陸海油氣開發(fā)制約、進(jìn)口通道單一、工程科技滯后于國際前沿、開發(fā)扶持政策不完善等現(xiàn)實(shí)制約因素突出。

  天然氣需求持續(xù)上升,需要關(guān)注“增儲上產(chǎn)”。2021年,天然氣探明儲量為8‍.4×1012 m3,產(chǎn)量為2‍.076×1011 m3,而消費(fèi)量已超3×1011 m3。天然氣探明程度低,通過常規(guī)氣老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、新區(qū)建產(chǎn)才能保持產(chǎn)量穩(wěn)定增長;非常規(guī)天然氣則依賴頁巖氣、深層煤層氣開發(fā)以支持規(guī)模效益上產(chǎn)。

  著眼未來,加強(qiáng)油氣勘探開發(fā)技術(shù)研發(fā),構(gòu)建開放靈活的油氣安全保障體系。創(chuàng)新理論并深化認(rèn)知,帶動新領(lǐng)域拓展、戰(zhàn)略接替區(qū)準(zhǔn)備、重大區(qū)帶與戰(zhàn)略目標(biāo)落實(shí),支持油氣勘探持續(xù)取得突破。合理增強(qiáng)國內(nèi)油氣的勘探開發(fā)力度,力爭實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣的規(guī)模經(jīng)濟(jì)開發(fā)。繼續(xù)開展戰(zhàn)略儲備庫、天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),增強(qiáng)應(yīng)急保障能力。

  (四)立足自主發(fā)展核電并以技術(shù)創(chuàng)新提升競爭力

  我國核電穩(wěn)健發(fā)展,但發(fā)電量占比依然不高。2021年,我國商業(yè)運(yùn)行核電機(jī)組為53臺,裝機(jī)容量為5‍.326×107 kW,居世界第三位;在建核電機(jī)組為16臺,裝機(jī)容量為1‍.75×107 kW,居世界第一位。相比主要核能利用國家,我國核電總裝機(jī)容量并不低,但在全國發(fā)電總量中的占比僅為5%。

  核電事業(yè)起步較晚,但具有后發(fā)優(yōu)勢。早期的核電技術(shù)及核心裝備多為引進(jìn),目前以“華龍一號”“國和一號”為代表的第三代核電機(jī)組成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,國產(chǎn)化率超過85%,體現(xiàn)了最高核安全標(biāo)準(zhǔn)。核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在一些短板,特殊材料、核測儀表、核安全級儀控設(shè)備、核安全級數(shù)字化控制系統(tǒng)等亟待攻克。

  先進(jìn)核能開發(fā)的重點(diǎn)是加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。第四代核電機(jī)組、可控核聚變的開發(fā)研究,涉及材料、工藝、測控等基礎(chǔ)性科學(xué)技術(shù)問題,開展相關(guān)基礎(chǔ)研究需要大科學(xué)裝置和平臺。乏燃料后處理也是完善核燃料閉式循環(huán)的關(guān)鍵內(nèi)容。

  (五)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)并盡快實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈貫通與規(guī)?;瘧?yīng)用

  氫能是清潔能源和工業(yè)原料,綠氫在“雙碳”過程中將起到重要作用。形成了包括“制 ? 儲 ? 運(yùn) ? 加 ? 用”在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,但產(chǎn)業(yè)布局缺乏統(tǒng)籌、各地規(guī)劃趨同;資金、技術(shù)創(chuàng)新等資源配置不夠合理,重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象已有顯現(xiàn),膜電極、電堆及系統(tǒng)等方面的產(chǎn)能過剩。與此同時,氫能產(chǎn)業(yè)的部分關(guān)鍵材料、核心零部件、裝備依賴進(jìn)口,技術(shù)自主化率不高。

  近年來,我國積極開展氫能技術(shù)自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化,技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用效果顯現(xiàn),但與國際先進(jìn)水平相比仍有差距。當(dāng)前應(yīng)用的氫氣多由流程工業(yè)內(nèi)部的高碳流程制取,大規(guī)模可再生能源制氫工作還未展開。大電流密度條件下制氫的電解槽能耗問題,氫氣溫和條件液態(tài)化規(guī)模儲備、高密度存儲、長距離 / 大規(guī)模運(yùn)輸、低成本快速加注技術(shù)等仍需突破;對于氫燃料電池相關(guān)的催化劑、碳紙、智能制造裝備等,關(guān)鍵技術(shù)亟需提升。綠氫制備項(xiàng)目多處于研發(fā)示范階段,提高效率、降低成本、規(guī)?;a(chǎn)尚需時日。

  (六)以電化學(xué)儲能為重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘍δ?/p>

  儲能規(guī)?;l(fā)展勢頭初顯,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體質(zhì)量亟待提升。2021年,已投運(yùn)的儲能項(xiàng)目裝機(jī)容量為4‍.61×107 kW,標(biāo)志著從商業(yè)化初期轉(zhuǎn)入了規(guī)?;l(fā)展的新階段;但儲能發(fā)展的長效機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)成本等均需及時補(bǔ)充或完善。

  近年來,抽水蓄能以外的新型儲能技術(shù)發(fā)展迅速,尤其是電化學(xué)儲能取得長足進(jìn)步,但儲能安全性問題未能緩解;壓縮空氣、液流電池等長時儲能技術(shù)進(jìn)入了商業(yè)化初期,飛輪儲能、鈉離子電池等技術(shù)逐步開展了規(guī)?;痉?。改善儲能系統(tǒng)的運(yùn)行效率,提高裝置循環(huán)壽命,降低綜合生產(chǎn)成本,開展本征安全與能源管理,在促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的基礎(chǔ)上推動可再生能源的大規(guī)模、高質(zhì)量應(yīng)用。

  四、我國能源發(fā)展目標(biāo)

  堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,改變既有思維,通盤謀劃并切實(shí)推動能源革命,積極開展能源低碳轉(zhuǎn)型,確保能源供應(yīng)安全,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。通過研究和論證,我國能源革命、“雙碳”行動可按4個階段進(jìn)行推動。

  ① 2021-2030年為能源領(lǐng)域變革期,處于碳排量放達(dá)峰階段,年排放量不超過1‍.1×1010 t CO2;一次能源消費(fèi)量達(dá)峰,年消費(fèi)量約為6×109 tce;非化石能源成為能源需求增量的主體,在終端能源消費(fèi)中的占比達(dá)到25%。

 ?、?2031-2035年為現(xiàn)代能源體系養(yǎng)成期,屬于碳排放量穩(wěn)中趨降階段,年排放量不超過1×1010 t CO2;一次能源消費(fèi)量略有下降,非化石能源在終端能源消費(fèi)中的占比約為28%。

 ?、?2036-2050年為能源革命定型期,進(jìn)入碳排放量大幅減少階段,國內(nèi)生產(chǎn)總值增長與能源脫鉤。

 ?、?2051-2060年為碳中和階段,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

  能源革命和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)都是漸進(jìn)過程,二者緊密關(guān)聯(lián);最終構(gòu)建現(xiàn)代能源體系,完全實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域“需求合理化、開發(fā)綠色化、供應(yīng)多元化、調(diào)配智能化、利用高效化”,建成能源強(qiáng)國。在上述過程中,保障能源安全既是前提又是基礎(chǔ),還需全面協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、氣候等多方面關(guān)系。立足以煤為主的基本國情,運(yùn)用系統(tǒng)思維,穩(wěn)妥處理近中期與中遠(yuǎn)期、存量脫碳與增量引導(dǎo)、戰(zhàn)略方向與現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的辯證聯(lián)系。“富煤”是相對而言的,開展資源和產(chǎn)能儲備,釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能,同步劃定煤炭產(chǎn)能“紅線”;在新能源具備安全可靠替代條件的基礎(chǔ)上,傳統(tǒng)能源逐步退出,支持實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。

  五、我國能源發(fā)展建議

  (一)各環(huán)節(jié)全面落實(shí)節(jié)能優(yōu)先方針

  節(jié)能是“第一能源”。國家能源安全新戰(zhàn)略提出:推動能源消費(fèi)革命,抑制不合理能源消費(fèi),控制能源消費(fèi)總量,落實(shí)節(jié)能優(yōu)先方針,將節(jié)能貫穿于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的全過程和各領(lǐng)域;調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重視城鎮(zhèn)化節(jié)能,形成能源節(jié)約型社會。我國當(dāng)前的能耗強(qiáng)度依然偏高,如果能耗強(qiáng)度下降到世界平均水平,可節(jié)能量約為1‍.58×109 tce,減少排放近4×109 t CO2。以系統(tǒng)節(jié)能為切入點(diǎn),以重點(diǎn)工業(yè)、居民生活用能為突破口,實(shí)行先進(jìn)能效標(biāo)準(zhǔn),建成能源節(jié)約型社會。

  牢固樹立系統(tǒng)節(jié)能理念,全面提高能源利用效率;積極調(diào)整產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝路線,加強(qiáng)能源計量管理和優(yōu)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)能耗大幅降低。科學(xué)論證并精準(zhǔn)制定建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施建筑能效提升工程;控制城鎮(zhèn)建筑規(guī)模,完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系,促進(jìn)可再生能源利用與建筑結(jié)構(gòu)的有機(jī)融合。規(guī)劃全民節(jié)能行動,引導(dǎo)全社會形成綠色低碳生活方式與消費(fèi)模式;抑制不合理能源消費(fèi),逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)約用能從外部約束到自覺行動的轉(zhuǎn)變。

  (二)繼續(xù)實(shí)施煤炭清潔高效低碳利用

  能源資源約束趨于緊張,調(diào)整結(jié)構(gòu)、提高能效、減少碳排放、保障能源安全等矛盾交織。加強(qiáng)煤炭清潔高效低碳利用,切實(shí)發(fā)揮煤炭的兜底保障作用,確保能源發(fā)展主動權(quán)。加強(qiáng)能源領(lǐng)域戰(zhàn)略性前沿技術(shù)、重大應(yīng)用技術(shù)研發(fā),開展以清潔低碳、安全高效為核心的煤炭清潔高效與低碳利用技術(shù)創(chuàng)新,將目前依靠需求拉動的“被動式”創(chuàng)新逐步轉(zhuǎn)向由技術(shù)積累 / 需求拉動雙重推動、主 / 被動相結(jié)合的創(chuàng)新模式。

  提升煤炭行業(yè)的集約化、高效化、智能化發(fā)展水平,科學(xué)保護(hù)煤炭資源,嚴(yán)格限制散煤利用,全面提升煤炭加工利用的集中度和清潔性。建立煤電、煤化工發(fā)展的準(zhǔn)入及退出機(jī)制,淘汰落后產(chǎn)能,驅(qū)動煤電的集約化、高參數(shù)、大容量、清潔化、智能化發(fā)展;有序發(fā)展煤基新材料、碳材料,引導(dǎo)現(xiàn)代煤化工的高端化、清潔化、低碳化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)煤炭由單一的燃料屬性向燃料 / 原料并舉轉(zhuǎn)變。開展大規(guī)模(百萬噸級 / 年)碳捕獲與封存(CCS)/CCUS關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工程示范建設(shè),發(fā)布綜合配套政策,推進(jìn)CCS/CCUS的碳減排量核實(shí)研究并納入碳市場認(rèn)證交易。

  (三)站位全局謀劃并推動可再生能源成為未來能源供應(yīng)增量的主體

  可再生能源快速發(fā)展并成為能源供應(yīng)增量的主體已是共識。然而,傳統(tǒng)能源的逐步退出需建立在新能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上,能源降碳與能源安全不可偏廢??稍偕茉窗l(fā)展需采取系統(tǒng)觀念并進(jìn)行全局謀劃。在可再生能源技術(shù)發(fā)展、逐步替代化石能源的過程中,應(yīng)科學(xué)規(guī)劃并算清“經(jīng)濟(jì)賬”,即技術(shù)與經(jīng)濟(jì)考量相結(jié)合,全面反映能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。若過早就不合理、不成熟的可再生能源開發(fā)利用技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化,可能引發(fā)技術(shù)路線、經(jīng)濟(jì)投資的“鎖定”效應(yīng),將不利于能源發(fā)展全局。

  制定可再生能源中長期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃,科學(xué)統(tǒng)籌并有序推進(jìn)可再生能源行業(yè)發(fā)展。協(xié)調(diào)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)構(gòu)成,解決大規(guī)模新能源接入可能帶來的電力安全與穩(wěn)定性挑戰(zhàn);引導(dǎo)“風(fēng)光水儲氫”產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新,構(gòu)建電源側(cè)儲能、電網(wǎng)儲能、需求側(cè)響應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制,開展跨季節(jié)熱儲能技術(shù)與工程示范。完善可再生能源補(bǔ)貼退坡制度設(shè)計,提升可再生能源補(bǔ)貼的精準(zhǔn)性和有效性。

  (四)加快低碳轉(zhuǎn)型并統(tǒng)籌構(gòu)建多能互補(bǔ)能源系統(tǒng)

  我國積極參與全球氣候治理,得到了國際社會的認(rèn)可,然而能源系統(tǒng)中的消費(fèi)持續(xù)增長、高碳品類占比高、碳排放規(guī)模大、低碳轉(zhuǎn)型難度大等問題是客觀存在的。能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳中和任務(wù)艱巨,應(yīng)革新能源技術(shù)、創(chuàng)新能源業(yè)態(tài),在加快低碳轉(zhuǎn)型的過程中尋找發(fā)展機(jī)遇,推動能源更好、更快、更綠色發(fā)展?;茉?、非化石能源耦合互補(bǔ)的能源系統(tǒng)是未來經(jīng)濟(jì)可行的能源發(fā)展模式。隨著新能源裝機(jī)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,電力系統(tǒng)的邊際成本將明顯增加,保障電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻需求的輔助成本占比也將大幅提高,近零碳排放的化石能源利用(配以CCUS技術(shù))將成為平衡和兜底組合的重要形式。

  能源安全事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局,保障能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是近中期能源轉(zhuǎn)型的首要前提。結(jié)合當(dāng)前形勢及近中期演變,能源需要“靠得住、用得起、能作主”,應(yīng)系統(tǒng)謀劃能源供應(yīng)的充足性、可靠性、價格可承受性、穩(wěn)定性;尤其是大規(guī)模、高比例可再生能源接入電力系統(tǒng)后,更要考慮各類不確定性事件的潛在影響,發(fā)揮煤炭等化石能源在保障能源安全底線方面的關(guān)鍵作用?;茉吹臏p量及退出充分論證,避免過程冒進(jìn),確保能源系統(tǒng)以安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行的方式滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求;有關(guān)成本分?jǐn)偘才判栌锌蓪?shí)現(xiàn)性,以支撐“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的穩(wěn)健實(shí)現(xiàn)。

  在有關(guān)能源政策規(guī)劃的編制過程中,突出能源供給與運(yùn)行安全的重要性,針對性制定政策法規(guī)。加強(qiáng)新能源與傳統(tǒng)化石能源協(xié)同開發(fā)利用模式研究,特別是強(qiáng)化能源電力、能源化工、能源冶金等零碳排放技術(shù)及工藝模式研發(fā),支持新能源制氫(綠氫)、(煤)化工耦合制取零碳排放化工品、綠氫直接還原煉鐵工藝等應(yīng)用技術(shù)研究與工程示范。加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),統(tǒng)籌煤電與新能源發(fā)電,支持新能源發(fā)電逐步成為電力供應(yīng)主體,兼顧電力安全穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)平穩(wěn)轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)“油氣煤”國家儲備、安全靈活的智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)等重大工程建設(shè),切實(shí)把握能源安全保障底線。

  (作者系煤化學(xué)工程專家,中國工程院院士、美國國家工程院外籍院士;來源:昆侖策網(wǎng),轉(zhuǎn)編自“戰(zhàn)略前沿技術(shù)”,原刊于《中國工程院院刊》)

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