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“十四五”我國將進入新發展階段，能源結構將持續向綠色低碳方向發展。根據中國電力企業聯合會和國家統計局的統計數據，我國2019年發電總裝機容量為201066萬千瓦，發電總量為71422.1億千瓦時，全年耗煤22.9億噸，火電、水電、核電、風電、太陽能五種發電形式裝機容量占比分別為59.3%、17.7%、2.4%、10.4%和10.2%，發電量占比分別為72%、16%、5%、5%和2%。從統計結果可以看出，火電裝機容量仍占全國總裝機容量的近60%，發電量占比接近3/4，這是由我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦和當前電力技術水平共同決定的。水電、核電、風電、太陽能發電裝機容量占比已經超過40%，尤其以風電、太陽能為代表的新能源發電占比已經超過20%，發電行業向綠色低碳轉型的速度在不斷加快。

但同時也(ye)應(ying)注意到(dao)，從單位GDP能耗(hao)看(kan)，我國(guo)與世(shi)界平均(jun)水(shui)平相比(bi)還存在差距，是世(shi)界平均(jun)值的(de)(de)1.5倍，進一步降(jiang)低(di)能耗(hao)水(shui)平、減(jian)少污(wu)染物排(pai)放的(de)(de)任務依然面臨巨大壓力(li)；從煤(mei)炭消(xiao)耗(hao)總量(liang)看(kan)，我國(guo)每年消(xiao)耗(hao)40多億噸標準煤(mei)，其中電(dian)(dian)煤(mei)消(xiao)耗(hao)占比(bi)為57%，鋼(gang)鐵、化工、建材等行業也(ye)有著(zhu)較大的(de)(de)煤(mei)炭消(xiao)耗(hao)量(liang)；從能源(yuan)轉換(huan)效(xiao)率(lv)看(kan)，隨著(zhu)技術水(shui)平的(de)(de)不斷(duan)提高，火電(dian)(dian)機(ji)組(zu)節能水(shui)平突(tu)飛(fei)猛進，目前全國(guo)新建60萬(wan)千瓦(wa)(wa)以(yi)上機(ji)組(zu)供電(dian)(dian)煤(mei)耗(hao)已降(jiang)低(di)至(zhi)300克/千瓦(wa)(wa)時以(yi)內，達到(dao)世(shi)界先進水(shui)平。

在當前形勢(shi)下(xia)，提高(gao)可再生能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)占(zhan)比，實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)清潔化(hua)是(shi)(shi)大勢(shi)所(suo)趨，而提升能(neng)源(yuan)利用(yong)效率，降低(di)能(neng)源(yuan)消耗，更是(shi)(shi)今后能(neng)源(yuan)行業(ye)發展的首要任務。

能源耦合發展是能源效率提升的新思路

能(neng)(neng)源(yuan)產業要(yao)(yao)實現綠色低碳發展，實現能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用效率提升(sheng)，主要(yao)(yao)有兩種(zhong)路徑(jing)：一(yi)是(shi)行(xing)業內縱向優化，進(jin)一(yi)步挖潛增效；二是(shi)行(xing)業間橫(heng)向合作，實現能(neng)(neng)源(yuan)耦(ou)合發展。

近(jin)年(nian)來(lai)，在電力行(xing)業，大(da)容量(liang)、高參(can)數(shu)(shu)超超臨(lin)界機(ji)組(zu)全面實(shi)現(xian)了(le)國(guo)產化(hua)，“二次再熱(re)”等技術也日益推廣，我國(guo)各類機(ji)組(zu)的(de)平(ping)(ping)均供電標準煤耗逐年(nian)下降，2019年(nian)平(ping)(ping)均煤耗僅(jin)為307克/千瓦時，較本世紀初年(nian)均節(jie)煤可(ke)達數(shu)(shu)億噸(dun)。同時，減排技術的(de)不斷升級也使火電廠實(shi)現(xian)了(le)二氧化(hua)硫(liu)、氮(dan)氧化(hua)物(wu)、煙塵的(de)“近(jin)零排放”。隨著技術進步，其它用能行(xing)業的(de)能耗水平(ping)(ping)也得到有效控制，2019年(nian)單位GDP能耗下降到0.49噸(dun)標準煤/萬(wan)元。

關于能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)耦合(he)發展，首先是行業內不同能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)形式的(de)耦合(he)。“十四五”期間(jian)，我國將在(zai)充分發揮火電(dian)基礎性保障(zhang)作(zuo)用的(de)同時，大力(li)推動清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)力(li)建設。以(yi)儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)為(wei)(wei)突(tu)破口，依托精細化(hua)功率預測、優化(hua)調度、需(xu)求側響應等一(yi)(yi)系列集成(cheng)技(ji)術(shu)手段，以(yi)“風(feng)光水火儲(chu)一(yi)(yi)體(ti)化(hua)”“源(yuan)(yuan)(yuan)網荷儲(chu)一(yi)(yi)體(ti)化(hua)”為(wei)(wei)主要模式，大力(li)建設一(yi)(yi)批“系統友好型(xing)”的(de)綜合(he)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)項目，進一(yi)(yi)步促進區(qu)域清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)開發利(li)用，帶動能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)力(li)產業的(de)轉型(xing)升級(ji)，實現我國能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)綠(lv)色低碳的(de)發展目標。

能(neng)(neng)源(yuan)耦合發展(zhan)的另一重(zhong)要方面是跨(kua)(kua)行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)、跨(kua)(kua)產(chan)業(ye)(ye)(ye)間(jian)的能(neng)(neng)源(yuan)耦合。近年來，針對如何提(ti)高能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效率(lv)，各個能(neng)(neng)源(yuan)行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)都在行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)內部進行(xing)(xing)(xing)了大量有益(yi)的探(tan)索和實(shi)踐，也(ye)取得了許多重(zhong)大的成果。然而，就(jiu)能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效率(lv)提(ti)升而言，各行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)的“產(chan)出/投入比”越來越小。因此，打破行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)間(jian)能(neng)(neng)源(yuan)壁壘，開展(zhan)跨(kua)(kua)行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)合作，以(yi)能(neng)(neng)源(yuan)耦合發展(zhan)的方式(shi)，形成不(bu)同(tong)行(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)間(jian)能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)形式(shi)的優勢互補，實(shi)現資(zi)源(yuan)梯級利(li)用(yong)，進一步提(ti)高能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效率(lv)，成為我國能(neng)(neng)源(yuan)革命(ming)的必由(you)之路。

跨行業能源耦合發展潛力巨大

根據(ju)我國一(yi)(yi)次能(neng)(neng)源稟賦，煤(mei)炭是(shi)最(zui)重要的(de)(de)一(yi)(yi)次能(neng)(neng)源，如(ru)何(he)利用(yong)(yong)(yong)好煤(mei)炭資源是(shi)提高能(neng)(neng)源利用(yong)(yong)(yong)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)的(de)(de)關鍵。近年(nian)來，煤(mei)化工行業發展迅(xun)猛，已經成為最(zui)重要的(de)(de)煤(mei)炭資源轉化途徑。我們(men)同時(shi)注意到，煤(mei)化工也(ye)是(shi)重要的(de)(de)能(neng)(neng)源消費行業。由于(yu)自身工藝特點，煤(mei)化工系統中存在大量的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)汽、用(yong)(yong)(yong)能(neng)(neng)需求，其解決方式通常是(shi)采用(yong)(yong)(yong)小容量、常規(gui)參數的(de)(de)鍋爐直接供能(neng)(neng)的(de)(de)方式，產出的(de)(de)蒸汽一(yi)(yi)般直接供應(ying)或減(jian)溫(wen)減(jian)壓后供應(ying)給各(ge)工藝分系統。這種供能(neng)(neng)方式的(de)(de)能(neng)(neng)源利用(yong)(yong)(yong)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)不高，能(neng)(neng)耗較大，也(ye)未能(neng)(neng)實現(xian)能(neng)(neng)源的(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)梯級利用(yong)(yong)(yong)。

目(mu)前，煤化(hua)(hua)工(gong)(gong)項目(mu)數量急劇增(zeng)(zeng)加(jia)，規(gui)模也越(yue)來(lai)越(yue)大(da)，而(er)且現(xian)代煤化(hua)(hua)工(gong)(gong)園區一(yi)(yi)體(ti)化(hua)(hua)建(jian)設模式成為(wei)(wei)新的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展趨(qu)勢(shi)。在(zai)(zai)這一(yi)(yi)大(da)趨(qu)勢(shi)下(xia)，熱(re)負荷總(zong)量和(he)電(dian)(dian)(dian)力需求也大(da)大(da)增(zeng)(zeng)加(jia)，客觀(guan)上(shang)需要統(tong)一(yi)(yi)規(gui)劃園區及項目(mu)的(de)(de)(de)供(gong)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)，電(dian)(dian)(dian)力和(he)煤化(hua)(hua)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)跨行(xing)業(ye)耦(ou)合越(yue)來(lai)越(yue)成為(wei)(wei)可能(neng)。在(zai)(zai)這種應(ying)用(yong)背(bei)景下(xia)，煤化(hua)(hua)工(gong)(gong)園區（或(huo)項目(mu)）采用(yong)先進成熟的(de)(de)(de)高參(can)數燃煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)技術，一(yi)(yi)方(fang)面可以大(da)幅提高能(neng)源利用(yong)效(xiao)率(lv)，使燃燒效(xiao)率(lv)同比提高3%～4%；另一(yi)(yi)方(fang)面，高參(can)數蒸汽(qi)在(zai)(zai)優先發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)做功后(hou)，依然可提供(gong)給化(hua)(hua)工(gong)(gong)系(xi)(xi)統(tong)，滿足化(hua)(hua)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝用(yong)途，從而(er)實(shi)現(xian)能(neng)量的(de)(de)(de)梯(ti)級利用(yong)。采用(yong)這一(yi)(yi)耦(ou)合流程后(hou)，煤化(hua)(hua)工(gong)(gong)項目(mu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)能(neng)力得到放(fang)大(da)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)容量可達到常規(gui)項目(mu)的(de)(de)(de)三倍以上(shang)，而(er)且產出(chu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力能(neng)耗低(di)、成本低(di)，煤耗僅為(wei)(wei)常規(gui)純凝發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)機組的(de)(de)(de)1/2，可有效(xiao)地實(shi)現(xian)能(neng)源的(de)(de)(de)高效(xiao)梯(ti)級利用(yong)。此外，項目(mu)產生(sheng)的(de)(de)(de)余熱(re)、余汽(qi)可通過發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)回熱(re)系(xi)(xi)統(tong)充分回收(shou)利用(yong)，產生(sheng)的(de)(de)(de)固廢可用(yong)作燃料(liao)進行(xing)摻燒，從而(er)最大(da)程度(du)地解決能(neng)源利用(yong)效(xiao)率(lv)、排放(fang)總(zong)量、固廢處(chu)理等(deng)一(yi)(yi)系(xi)(xi)列綜合性問(wen)題(ti)，實(shi)現(xian)耦(ou)合的(de)(de)(de)最大(da)效(xiao)益。

近(jin)年來，在華電天(tian)津濱海新區(qu)南港發(fa)電工程、榆林化學煤炭分(fen)質(zhi)利用示(shi)范工程等項目的(de)(de)應用實(shi)踐表明，能(neng)源耦(ou)合型發(fa)展不但可大大降低(di)化工項目的(de)(de)能(neng)耗水平及排放總量，而(er)且對于(yu)提高終端產品市(shi)場(chang)競爭能(neng)力，減少(shao)市(shi)場(chang)風(feng)險(xian)，同(tong)樣具有(you)極其(qi)重(zhong)要的(de)(de)意義，經濟效益和社會(hui)效益非常顯著(zhu)。

煤(mei)(mei)氣化聯合(he)循環發電(dian)（IGCC）與煤(mei)(mei)制油的耦(ou)合(he)也是實現(xian)跨行業能(neng)源耦(ou)合(he)、降低能(neng)源消耗的路徑選擇。IGCC技(ji)術是一種超(chao)潔、高(gao)效(xiao)的發電(dian)技(ji)術，最高(gao)發電(dian)效(xiao)率可達(da)45%。相關研究表明，如果將煤(mei)(mei)制油與IGCC進行耦(ou)合(he)發展，其(qi)綜合(he)能(neng)量轉化效(xiao)率可達(da)60%，高(gao)于單(dan)獨發電(dian)（45%）或單(dan)獨制油（50%）的能(neng)量轉化效(xiao)率，應用前景良好(hao)。

化工(gong)產業與新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電耦合發(fa)展(zhan)是推動我國(guo)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)的有(you)力手段。在大(da)型化工(gong)項目(mu)周(zhou)邊建設風力發(fa)電、光伏發(fa)電及新(xin)能(neng)源(yuan)相關的裝(zhuang)備制造業等，可(ke)(ke)以為化工(gong)項目(mu)提(ti)供(gong)可(ke)(ke)再生能(neng)源(yuan)電力的同時，更可(ke)(ke)以制氫、供(gong)熱，為煤(mei)化工(gong)行(xing)業提(ti)供(gong)動力及化工(gong)原料。

以跨行業能源耦合推動能源高質量發展

同時，我(wo)們也必須清(qing)醒地認識到(dao)，目前跨行(xing)業能(neng)源耦(ou)合(he)多聯產系(xi)(xi)統(tong)集成和(he)設計優(you)化(hua)尚未形成完整(zheng)的(de)理論體(ti)系(xi)(xi)，根據(ju)多個行(xing)業和(he)產品的(de)市場(chang)定位(wei)，通過對工藝(yi)單元、中間產物、目標(biao)產品市場(chang)變化(hua)等方面的(de)互補性(xing)分析，針對性(xing)地設計整(zheng)合(he)出合(he)適(shi)的(de)生產工藝(yi)路線(xian)進行(xing)耦(ou)合(he)優(you)化(hua)，從而實現理想的(de)能(neng)源耦(ou)合(he)聯產，可謂是任重道遠(yuan)。

目前，部(bu)分(fen)地(di)方政府及(ji)企業憑(ping)借區位(wei)和(he)資源優(you)勢，率(lv)先嘗(chang)試將石(shi)油、天然(ran)氣、煤化工(gong)、電力進行跨行業耦合聯產(chan)，在實現多能互補與平衡、提(ti)高能源資源利用率(lv)的(de)同時，力爭為能源革命做出示范。

綜上所述，在我(wo)國“十四五”和(he)未來相當長(chang)一段時(shi)間內，我(wo)國能(neng)(neng)源結構將(jiang)持續(xu)(xu)向綠色低碳轉型，能(neng)(neng)源效率也將(jiang)不斷(duan)提升。行(xing)業內的縱向挖潛和(he)橫向耦(ou)合(he)是(shi)“節能(neng)(neng)減(jian)排”的有力(li)手(shou)段，而(er)跨行(xing)業的能(neng)(neng)源耦(ou)合(he)發(fa)展(zhan)，對于打破能(neng)(neng)源、化(hua)工(gong)和(he)動力(li)等傳統行(xing)業間的用能(neng)(neng)壁壘，在更(geng)(geng)大范(fan)圍和(he)規模內做優化(hua)和(he)系統集成，實(shi)現(xian)多種(zhong)能(neng)(neng)源的綜合(he)梯級轉換(huan)利用，最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)能(neng)(neng)源的高效、可(ke)持續(xu)(xu)發(fa)展(zhan)，更(geng)(geng)是(shi)具(ju)有積極而(er)深遠(yuan)的意義。

注：作者系中國能建規劃設計集團西北院黨委書記、董事長胡明。