中國(guó)能源報(bào):推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型,,技術(shù)創(chuàng)新要找準(zhǔn)發(fā)力點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2023-04-23 | 來源:人民網(wǎng) | 瀏覽量:
2022年,,面對(duì)紛繁復(fù)雜的國(guó)際和國(guó)內(nèi)形勢(shì),在全球通脹高企的環(huán)境下,,我國(guó)居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)仍保持在2%的合理水平并實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值3%的增速,,這其中能源行業(yè)的保供穩(wěn)價(jià)起到了積極作用。但2023年政府工作報(bào)告也特別強(qiáng)調(diào),能源行業(yè)的發(fā)展需要“統(tǒng)籌能源安全穩(wěn)定供應(yīng)和綠色低碳發(fā)展,,科學(xué)有序推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”,,換言之,就是能源的安全穩(wěn)定供給不僅需要考慮短期的經(jīng)濟(jì)效益也要考慮長(zhǎng)期的生態(tài)效益,,而且兩者需要有效兼顧,,才能保障我國(guó)綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。
能源行業(yè)在綠色低碳發(fā)展中的首要任務(wù)就是要實(shí)現(xiàn)新舊能源的有序轉(zhuǎn)換,,利用清潔能源逐步替換化石能源消費(fèi),,為“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成提供保障。在這個(gè)過程中,,傳統(tǒng)化石能源如何退出以及新能源如何接替,,不僅僅是經(jīng)濟(jì)問題和社會(huì)問題,更是一個(gè)技術(shù)問題,,而且,,能源技術(shù)創(chuàng)新在這一過程中必然起到?jīng)Q定性作用。
◆◆能源技術(shù)創(chuàng)新
要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)化石能源清潔利用
盡管我國(guó)在2020年已提出碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),,但一個(gè)不能改變的現(xiàn)實(shí)是,,作為碳排放主要來源的化石能源仍是我國(guó)當(dāng)前能源消費(fèi)的主力。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,,2022年我國(guó)煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的56.2%,,天然氣、水電,、核電,、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的25.9%,,雖然清潔能源占比與2018年的22.1%的份額已有較大上升,,但以煤炭為主的化石能源依然占據(jù)主導(dǎo)地位。面對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí),,簡(jiǎn)單壓減化石能源消費(fèi)顯然是不可行的,,近兩年出現(xiàn)的局部地區(qū)拉閘限電就是這種運(yùn)動(dòng)式減排帶來的負(fù)效應(yīng)。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀,,通過能源技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)化石能源的清潔利用成為一個(gè)切實(shí)可行的選項(xiàng),,一方面可以解決短期內(nèi)化石能源占比無法快速壓減的問題,另外一方面又可以為“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成提供保障,。
從化石能源的清潔利用技術(shù)而言,,目前主要聚焦在以下幾個(gè)方面:一是清潔燃煤發(fā)電技術(shù),即如何提高燃煤發(fā)電效率又降低燃煤發(fā)電的污染物排放,。目前在超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù),、循環(huán)流化床燃燒技術(shù),、常規(guī)煙氣污染物超低排放技術(shù)等方面,我國(guó)已取得一些技術(shù)突破,,但如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)近零排放保障“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)仍需通過技術(shù)創(chuàng)新來確保,。二是現(xiàn)代煤化工技術(shù),即借助化學(xué)等手段實(shí)現(xiàn)煤的氣化,、液化,,從而形成新的高附加值產(chǎn)品,避免煤炭直接燃燒帶來的碳排放,。尤其是在我國(guó)油氣資源賦存不足的情況下,,如何借助技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)從煤炭中高效提取更多的化學(xué)品,例如煤制烯烴,、煤制乙二醇等,,既能降低對(duì)油氣的依賴也能更好地實(shí)現(xiàn)煤的清潔利用。三是油氣的清潔開采和深加工技術(shù),,即在降低油氣開采和煉化碳排放強(qiáng)度的同時(shí),,將油氣的燃料屬性向原料屬性轉(zhuǎn)變。油氣的開采和煉化過程高耗能,、高排放,,如何通過技術(shù)創(chuàng)新降低能耗和減少排放甚至實(shí)現(xiàn)近零排放也是油氣行業(yè)面臨的問題,比如目前碳捕集,、利用與封存技術(shù)(CCUS)就在石油開采領(lǐng)域得到了關(guān)注,,相關(guān)技術(shù)研發(fā)將極大提升油氣產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。
◆◆能源技術(shù)創(chuàng)新
要為構(gòu)建新能源體系提供支撐
研究數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前全球的二氧化碳排放中有86%來源于化石燃料的利用,。因此,要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和,,短期雖然需要平衡化石能源和非化石能源的供給來保障消費(fèi),,長(zhǎng)期還是必須改變以化石能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。新能源體系的建立,,不僅是一個(gè)新舊能源更迭的問題,更要考慮新能源技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性,、穩(wěn)定性等因素,,否則就會(huì)在新舊能源更迭中出現(xiàn)能源供給無法滿足需求的情況,,2021年和2022年部分省區(qū)出現(xiàn)的電力緊張問題就是這種情況的體現(xiàn),。因此,在新能源體系的建立過程中,,必須強(qiáng)調(diào)“先立后破”的原則,換言之就是新能源體系的建立必須遵循能源技術(shù)發(fā)展的客觀規(guī)律,,只有在加大新能源技術(shù)研發(fā)和規(guī)?;瘧?yīng)用的基礎(chǔ)上才能逐步實(shí)現(xiàn)新舊能源體系的轉(zhuǎn)換,。就當(dāng)前情況來看,,新能源技術(shù)的主要瓶頸是:風(fēng)電,、光電、水電等清潔能源的供給存在時(shí)空不平衡性,,氫能,、生物質(zhì)能等的經(jīng)濟(jì)性還有待提升,電網(wǎng)的調(diào)峰能力和儲(chǔ)能能力還無法滿足新能源體系的要求,,核能等其他低碳能源的安全性制約了大規(guī)模推廣。面對(duì)新能源體系建立過程中的這些問題,,能源技術(shù)創(chuàng)新是唯一有效的解決方案,而且有助于增強(qiáng)我國(guó)在世界新能源建設(shè)中的話語權(quán),。
從新能源體系的建立而言,,目前的技術(shù)創(chuàng)新主要聚集在以下幾個(gè)方面:一是儲(chǔ)能技術(shù)的突破,目前的儲(chǔ)能主要指電能的存儲(chǔ),,包括化學(xué)儲(chǔ)能和重力勢(shì)能儲(chǔ)能等多種形式。目前我國(guó)在電化學(xué)儲(chǔ)能,、鈉離子電池儲(chǔ)能,、液流電池儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能等方面都取得了較大技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大,,同時(shí)在光熱儲(chǔ)能,、壓縮空氣儲(chǔ)能,、飛輪儲(chǔ)能等方面也有了突破,,并開展了示范性項(xiàng)目建設(shè),。但儲(chǔ)能系統(tǒng)正在向大容量場(chǎng)景演化,現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度、循環(huán)壽命等都制約了這種演化,。抽水蓄能相對(duì)具有優(yōu)勢(shì),,不過其對(duì)地理?xiàng)l件、建設(shè)周期的要求較高,,因此研發(fā)高密度,、長(zhǎng)壽命周期的蓄能技術(shù)仍然是關(guān)鍵,。二是新能源涉及的關(guān)鍵材料的技術(shù)研發(fā),主要指與新能源的生產(chǎn),、加工、存儲(chǔ)和傳輸有關(guān)的新材料研發(fā),,包括稀土,、氟化工、鋰電,、碳纖維,、石墨烯等,。尤其是目前正在大力推動(dòng)的電車替代油車的行動(dòng)中,與電池相關(guān)的各類材料需求快速攀升,,相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新也在不斷突破,,例如儲(chǔ)氫合金,、超導(dǎo)材料、碳纖維復(fù)合材料等,。但除了光伏材料具有相對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)外,,其他很多新材料的關(guān)鍵技術(shù)仍然需要突破“卡脖子”問題,以避免新能源體系的構(gòu)建過程受制于人,。三是新能源的突破性技術(shù)研發(fā),即是否有新的突破性的能源形態(tài)的出現(xiàn),,例如從核聚變過程產(chǎn)生能量,。目前新能源的應(yīng)用還主要集中在風(fēng)電,、光電,、核電(核裂變)等相對(duì)成熟的技術(shù)領(lǐng)域,而縱觀科技發(fā)展史,,關(guān)鍵的顛覆性技術(shù)突破往往能夠引領(lǐng)能源革命,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的更高層次發(fā)展,。在“雙碳”目標(biāo)下,,我國(guó)的能源技術(shù)創(chuàng)新也要考慮新能源的突破性問題,,盡管短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn),但對(duì)于新能源的基礎(chǔ)性研究必須加強(qiáng),。
◆◆能源技術(shù)創(chuàng)新
要保障我國(guó)能源供給安全
據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),,2022年我國(guó)原油對(duì)外依存度為71.2%,,同比下降0.8個(gè)百分點(diǎn),;我國(guó)天然氣對(duì)外依存度為40.5%,同比下降5.5個(gè)百分點(diǎn)。從油氣對(duì)外依存度可以發(fā)現(xiàn),,盡管去年由于諸多因素影響相關(guān)數(shù)據(jù)已有所下降,,但從絕對(duì)數(shù)來看,,仍然處于一個(gè)高位,這種能源供給格局對(duì)于我國(guó)能源供給安全而言存在非常大的風(fēng)險(xiǎn),。我國(guó)是一個(gè)“富煤貧油少氣”的國(guó)家,,煤炭是最主要的能源來源,但是考慮“雙碳”目標(biāo)的約束,,煤炭的使用量將明顯下降,,油氣相對(duì)于煤炭的排放要小,,短期內(nèi)仍會(huì)處于一個(gè)平穩(wěn)使用并逐步下降的狀態(tài),。但無論哪種情形,如果沒有新的能源接續(xù),,都將導(dǎo)致我國(guó)出現(xiàn)能源供給短缺的風(fēng)險(xiǎn),。因此,加快能源技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,,實(shí)現(xiàn)新能源的穩(wěn)定,、高效、規(guī)?;a(chǎn),,也是保障我國(guó)能源供給安全的主要手段。
從保障能源供給安全角度而言,,目前的能源技術(shù)創(chuàng)新聚焦點(diǎn)與前面兩個(gè)維度具有相似性,,都是要在新舊能源交替過程中實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)有序過度,重點(diǎn)是要考慮不同技術(shù)路線下的能源供給安全性和穩(wěn)定性,。從短期看,,就是要加強(qiáng)傳統(tǒng)化石能源清潔利用的技術(shù)研發(fā),立足現(xiàn)有能源供給狀況,,在降低化石能源消費(fèi)總量的同時(shí),,加強(qiáng)化石能源的清潔高效利用,避免新舊能源更迭中出現(xiàn)的能源供給失衡問題,。從長(zhǎng)期看,,就是要加強(qiáng)新能源體系的建設(shè),加快風(fēng)電,、光電等清潔能源的生產(chǎn)和規(guī)?;瘧?yīng)用,,加大針對(duì)新能源波動(dòng)性問題的調(diào)峰和儲(chǔ)能技術(shù)投入,支持新能源顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā),,從而確保在新的能源體系中的能源供給安全,,徹底實(shí)現(xiàn)能源供給的自給自足。
總體而言,,要實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色低碳發(fā)展,,能源供給和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變革是關(guān)鍵,而能源技術(shù)創(chuàng)新則是實(shí)現(xiàn)這種變革的決定性因素,,必須從國(guó)家戰(zhàn)略高度出發(fā)提前謀篇布局,,切實(shí)抓住這次能源革命的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)我國(guó)從能源生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)向能源技術(shù)強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,。
(作者系中國(guó)石油大學(xué)(北京)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授)
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(編輯 劉曉琳)