能(neng)(neng)(neng)(neng)源是關系(xi)國計民生的基礎性行業(ye),我國現有煤炭、石(shi)油、天然氣、可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源及(ji)核(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)五大能(neng)(neng)(neng)(neng)源類型(xing),發展過程(cheng)中形(xing)成了相(xiang)對完善(shan)的能(neng)(neng)(neng)(neng)源分系(xi)統。這(zhe)些分系(xi)統既促(cu)成能(neng)(neng)(neng)(neng)源行業(ye)發展,也存(cun)在相(xiang)互(hu)獨(du)立的結構性矛盾(dun)。長(chang)此以(yi)往,難以(yi)發揮整體效率,適應能(neng)(neng)(neng)(neng)源革命的新要求。
對此(ci),全國政協(xie)委員、中(zhong)國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)大連(lian)化(hua)學(xue)物理研究所(suo)所(suo)長(chang)劉(liu)中(zhong)民提出一套(tao)新思(si)路,通過(guo)能(neng)源(yuan)技術(shu)創(chuang)新“合(he)并同類項”,驅動相對獨立(li)的(de)(de)各(ge)能(neng)源(yuan)體系(xi)融合(he)發展(zhan)。目(mu)前(qian),該思(si)路正(zheng)在陜西榆林推(tui)進試點。希(xi)望通過(guo)國家級能(neng)源(yuan)革命(ming)創(chuang)新示范區,探索(suo)適用于能(neng)源(yuan)富集地區、推(tui)動可(ke)(ke)持(chi)續發展(zhan)的(de)(de)多能(neng)融合(he)創(chuang)新技術(shu)體系(xi)和(he)產業發展(zhan)模式,構建可(ke)(ke)復制、可(ke)(ke)推(tui)廣的(de)(de)區域級現代能(neng)源(yuan)體系(xi)雛形。
記者:您提出(chu)構(gou)建國(guo)家現代(dai)能源體系的新思路(lu),初衷何在?
劉中民:能源(yuan)安(an)全(quan)(quan)(quan)是(shi)關系國(guo)(guo)家(jia)經濟社會發展的(de)全(quan)(quan)(quan)局性、戰略性問(wen)題。作為世界最大(da)(da)的(de)能源(yuan)生產國(guo)(guo)和(he)消(xiao)(xiao)費國(guo)(guo),我國(guo)(guo)能源(yuan)安(an)全(quan)(quan)(quan)形勢卻依(yi)(yi)然(ran)嚴(yan)峻。目前,化石(shi)能源(yuan)仍是(shi)我國(guo)(guo)能源(yuan)消(xiao)(xiao)費的(de)主(zhu)體,原油(you)(you)(you)及(ji)天(tian)然(ran)氣(qi)對外依(yi)(yi)存度(du)不斷加大(da)(da)。2019年,我國(guo)(guo)原油(you)(you)(you)、石(shi)油(you)(you)(you)對外依(yi)(yi)存度(du)雙破(po)(po)70%,天(tian)然(ran)氣(qi)對外依(yi)(yi)存度(du)超過45%。近期國(guo)(guo)際油(you)(you)(you)價(jia)突破(po)(po)底線式的(de)大(da)(da)幅度(du)波動(dong),更凸顯了(le)我國(guo)(guo)在國(guo)(guo)際石(shi)油(you)(you)(you)市場缺乏話語權的(de)短板。在百年未(wei)(wei)有之大(da)(da)變局下,國(guo)(guo)家(jia)能源(yuan)安(an)全(quan)(quan)(quan)、特別(bie)是(shi)油(you)(you)(you)氣(qi)安(an)全(quan)(quan)(quan),已成為影響未(wei)(wei)來(lai)高質量發展的(de)“卡脖子”問(wen)題。
構建清潔低碳、安全高效的(de)現(xian)代能源體(ti)系是保障我國能源安全的(de)重要戰略決策。而(er)要實現(xian)這一(yi)目(mu)標,就(jiu)要在我國能源發(fa)展(zhan)現(xian)狀的(de)基(ji)礎(chu)上,加強全局性頂層設計(ji),探索研究真正(zheng)可行(xing)的(de)具有(you)中(zhong)國特(te)色的(de)新思路及系統解決方案。
記者:從發展現狀看,現有能源體系存在哪些不足?
劉中民:能源體系(xi)(xi)構成復雜,加之我國人(ren)口(kou)和發展(zhan)基數(shu)大(da)(da)(da),各種能源在長期發展(zhan)中對國家貢(gong)獻巨大(da)(da)(da),但也逐漸形成了相對完(wan)善且(qie)獨立的各分系(xi)(xi)統(tong)。我國現(xian)有煤炭(tan)、石油、天然氣、可再生能源與核(he)能五大(da)(da)(da)能源類(lei)型,在促成行業(ye)發展(zhan)的同時,各系(xi)(xi)統(tong)間的不協調性逐漸顯現(xian),結構性矛盾日益突出。
例如,受(shou)限于(yu)我國(guo)能源資(zi)源特點,石(shi)油(you)化工難以(yi)提供化工基本原料,嚴重制(zhi)約下游精細化工行業發展。煤化工適用于(yu)制(zhi)取大宗化學品(pin)和油(you)品(pin),可以(yi)彌補(bu)石(shi)油(you)資(zi)源不足。二者所提供能源產品(pin)的大目標(biao)一致(zhi),實(shi)際卻未形成互(hu)補(bu)協同,產業結構(gou)亟待優化。類似問題(ti)還體(ti)現(xian)在光(guang)伏、風電(dian)并網率低,水能、核能相對過剩等(deng)方面。
孤立的(de)能(neng)(neng)源(yuan)分(fen)系統(tong)整體效(xiao)率不(bu)高,“九龍治水”已(yi)不(bu)能(neng)(neng)適應發(fa)展(zhan)需求。疊加我國幅員遼闊(kuo),各(ge)地能(neng)(neng)源(yuan)狀(zhuang)況不(bu)同且發(fa)展(zhan)極不(bu)均衡,嚴重制(zhi)約了(le)現(xian)代能(neng)(neng)源(yuan)體系的(de)整體建設。當前,亟待破除各(ge)能(neng)(neng)源(yuan)類型之間板塊分(fen)割、互相(xiang)獨立的(de)體制(zhi)壁壘,通過(guo)相(xiang)對優勢的(de)互補融合對沖消(xiao)除各(ge)能(neng)(neng)源(yuan)種類劣(lie)勢,形成整體優勢,促進能(neng)(neng)源(yuan)相(xiang)關(guan)產業的(de)結構(gou)調整與整體升級。
記者:通過什么(me)樣的思路推進解決?
劉中民:以能(neng)源技術創新“合(he)并同類項”,驅動現有(you)相對獨立的各能(neng)源體(ti)系融合(he)發展是有(you)效途徑(jing)。具體(ti)而言(yan),分為三(san)條主線。
一是(shi)鼓勵發展以(yi)煤(mei)(mei)炭為(wei)代(dai)表的化(hua)(hua)石能源(yuan)清潔高(gao)效利用(yong)與耦合(he)替代(dai)技術。發展以(yi)煤(mei)(mei)為(wei)原料的現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工(gong),著力解(jie)決清潔燃燒和催化(hua)(hua)轉化(hua)(hua)過程(cheng)中的重大科學問題,突破高(gao)能耗、高(gao)水耗、高(gao)排放等關(guan)鍵技術瓶頸,實現高(gao)碳(tan)能源(yuan)綠色低(di)碳(tan)轉型(xing)發展。重點研究煤(mei)(mei)轉化(hua)(hua)、油煤(mei)(mei)氣耦合(he)制(zhi)燃料和大宗(zong)化(hua)(hua)學品的新路(lu)線,推動煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工(gong)與石油化(hua)(hua)工(gong)融合(he)發展及(ji)相關(guan)工(gong)業轉型(xing)升級。
二(er)是發(fa)展清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)多(duo)能(neng)互補與規模應用(yong)(yong)技術。可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與化石能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)并(bing)非(fei)同比例的(de)替代關(guan)(guan)系,不是說前(qian)者多(duo)用(yong)(yong)一些,后者就能(neng)自然(ran)而然(ran)減少。風(feng)、光等清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)產生(sheng)、利用(yong)(yong)方式強(qiang)烈(lie)依賴(lai)地域及自然(ran)環境,否則也(ye)不會(hui)存在棄風(feng)、棄光等現象。對此,需(xu)突破清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)多(duo)能(neng)互補與規模應用(yong)(yong)的(de)關(guan)(guan)鍵技術,形成(cheng)以儲能(neng)為(wei)樞紐(niu)的(de)多(duo)能(neng)互補體系,提升(sheng)清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)比例。
三是(shi)創新(xin)驅動低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)多(duo)能(neng)(neng)戰略融(rong)合。能(neng)(neng)源(yuan)結構正處(chu)于由(you)高碳(tan)(tan)(tan)到(dao)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)、無碳(tan)(tan)(tan)的(de)過渡(du)期。從原(yuan)理來(lai)說,在(zai)(zai)保障滿足能(neng)(neng)源(yuan)總(zong)需求(qiu)量(liang)的(de)同(tong)時(shi),多(duo)能(neng)(neng)互補融(rong)合相(xiang)比單純(chun)增加可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan),可(ke)實現(xian)更大幅度碳(tan)(tan)(tan)減排。利用可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)、高溫核能(neng)(neng)等制取(qu)的(de)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)氫(qing),補充(chong)煤化(hua)(hua)工之所缺,同(tong)時(shi)與二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)通過催化(hua)(hua)耦合制取(qu)油品和(he)大宗(zong)化(hua)(hua)學(xue)品,以產氫(qing)和(he)用氫(qing)為紐(niu)帶,可(ke)在(zai)(zai)總(zong)體(ti)上(shang)實現(xian)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)和(he)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)排放。低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)醇是(shi)聯系終(zhong)端用能(neng)(neng)和(he)煤化(hua)(hua)工、生物質轉化(hua)(hua)及太陽能(neng)(neng)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)載體(ti),也應高度重視。
記者:上述構想如何落地?
劉中民:科技(ji)(ji)創新(xin)是助力構(gou)建國家現(xian)代能源體系的關(guan)鍵(jian)。需要從能源供給側、消費(fei)層(ceng)技(ji)(ji)術(shu)革(ge)命的高度,進行頂層(ceng)設計和統籌部署科技(ji)(ji)攻關(guan)任務,突破一批(pi)促進多能融合的核心技(ji)(ji)術(shu)。
有(you)了頂層設計和先(xian)(xian)進(jin)技(ji)術,接著就要想辦法把(ba)概念(nian)落地。能(neng)源革命是一(yi)項重大任務,全國不(bu)可能(neng)按照一(yi)個模式、一(yi)條路線予(yu)以推進(jin)。現階(jie)段,最可行(xing)的(de)(de)途徑是在典型區域先(xian)(xian)行(xing)先(xian)(xian)試(shi),選擇一(yi)批重要能(neng)源基(ji)地或(huo)能(neng)源資源富集(ji)區,統(tong)籌(chou)優(you)化(hua)已有(you)的(de)(de)先(xian)(xian)進(jin)能(neng)源技(ji)術,集(ji)中突破(po)一(yi)批多能(neng)融合關鍵技(ji)術及融合模式,系(xi)(xi)統(tong)創新體制機(ji)制,為現代能(neng)源體系(xi)(xi)的(de)(de)全國建設探(tan)索路徑。
記者:目前有試點對象了嗎?
劉中民:我(wo)們正在以(yi)陜西省榆林(lin)市為試點,創建國家(jia)級能源革命創新示范區。
一(yi)方(fang)面,榆(yu)林(lin)是我國(guo)典型的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)富集(ji)地(di)(di)區、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)“金三角”核心區域。依靠資(zi)源(yuan)(yuan)優(you)勢(shi),已構建以煤油(you)氣鹽開發(fa)為(wei)基礎,電力、化工(gong)(gong)、載能(neng)(neng)工(gong)(gong)業為(wei)主(zhu)導的(de)(de)較為(wei)完善的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)工(gong)(gong)業體(ti)系,資(zi)源(yuan)(yuan)空(kong)間(jian)和靈活度較大(da)。另一(yi)方(fang)面,榆(yu)林(lin)也(ye)面臨比較迫切(qie)、集(ji)中的(de)(de)現實問題。榆(yu)林(lin)地(di)(di)區發(fa)展(zhan)愿望很迫切(qie),但(dan)既(ji)有來自周(zhou)邊區域的(de)(de)激勵競爭及同質化發(fa)展(zhan)局限,也(ye)有環境容量限制(zhi),走多能(neng)(neng)融(rong)合的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)清潔化發(fa)展(zhan)之路是明(ming)智(zhi)的(de)(de)選擇,地(di)(di)方(fang)政府(fu)積極性很高。若能(neng)(neng)突破,對當地(di)(di)可持續發(fa)展(zhan)意義重(zhong)大(da),也(ye)可更好(hao)發(fa)揮能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)富集(ji)地(di)(di)區對國(guo)家能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全的(de)(de)保障(zhang)作用。
以(yi)頂(ding)層設(she)計為(wei)指(zhi)引,將篩選一批先進的能(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術、特別是(shi)能(neng)支撐(cheng)國(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)安全的先進技(ji)術在典(dian)型區(qu)(qu)域(yu)(yu)集(ji)中(zhong)示范,引導企(qi)業、地方(fang)政(zheng)府(fu)等社會(hui)優(you)勢(shi)力量參與,發揮組(zu)合優(you)勢(shi)。通過國(guo)家級能(neng)源(yuan)(yuan)革命創新(xin)示范區(qu)(qu)建(jian)設(she),助推區(qu)(qu)域(yu)(yu)內各能(neng)源(yuan)(yuan)品種(zhong)的清(qing)潔融(rong)合利用(yong),探索適用(yong)于(yu)能(neng)源(yuan)(yuan)富集(ji)地區(qu)(qu)、推動可(ke)持續發展的多能(neng)融(rong)合創新(xin)技(ji)術體(ti)系和發展模式,并(bing)形成可(ke)復制、可(ke)推廣的經驗,共同打造區(qu)(qu)域(yu)(yu)級現代能(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)系雛形。