在劉中民看來(lái)，當前正處于技術(shù)迭代的關(guān)鍵期。“未來(lái)非碳能源消費比重的大幅提高主要靠技術(shù)突破及組合。如果2030年前技術(shù)儲備不到位，那么到2050年就很難實(shí)現可再生能源大比例提升?，F在要做的就是弄明白技術(shù)路線(xiàn)，搞清楚到底需要哪些技術(shù)。”
01
“我國能源體系長(cháng)期相互獨立，
尚未形成減排合力”
以化石能源為主導的能源結構，決定了我國80%以上的溫室氣體來(lái)自能源生產(chǎn)與利用。“煤炭在我國能源結構中的比重逐年下降，但其作為主體能源的地位在未來(lái)一段時(shí)間內很難改變，化石能源和非化石能源的消費比重實(shí)現對調需要過(guò)程。但目前各種能源之間長(cháng)期相互獨立，尚未形成發(fā)展與減排合力，并不能支撐完成這一比重對調過(guò)程。”
劉中民舉例說(shuō)，煤和石油均可轉化為化學(xué)品等，這意味著(zhù)儲量相對豐富的煤能夠作為原料彌補石油資源的不足。煤和可再生能源同樣用于發(fā)電，前者雖然占比高，但也是主要的二氧化碳排放源，后者雖然清潔，但當前并網(wǎng)效率低、規模應用還有困難。“各能源分系統所提供的產(chǎn)品大致相同，無(wú)非就是電、熱、油品等。既然目標一致，為什么不能聯(lián)合起來(lái)?”
主要問(wèn)題在于缺少技術(shù)。“傳統思維按照領(lǐng)域劃分，煤講煤的事、油氣講油氣的事、風(fēng)光講風(fēng)光的事，長(cháng)期缺乏連接不同能源形式的技術(shù)。實(shí)現雙碳目標是一項系統性變革，就事論事難以形成合力，需要各能源分系統耦合互補，各自發(fā)揮所長(cháng)、規避短板，跨部門(mén)、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域聯(lián)動(dòng)。”劉中民表示，在形成合力的過(guò)程中，要注意不同技術(shù)所對應的應用場(chǎng)景差異，不能只看到一項技術(shù)的長(cháng)處，或只看到另一項技術(shù)的短處。
02
非化石能源與化石能源技術(shù)耦合，
會(huì )實(shí)現更好效果
劉中民介紹，為打破界限，中科院潔凈能源創(chuàng )新研究院將圍繞三條主線(xiàn)進(jìn)行研究：
一是化石能源清潔高效利用與耦合替代。包括發(fā)展百萬(wàn)噸煤制液體燃料示范、百萬(wàn)噸煤制化學(xué)品示范，形成兩個(gè)千萬(wàn)噸級油氣替代戰略產(chǎn)業(yè)，以及實(shí)現百萬(wàn)噸煤炭清潔高效燃燒。
二是清潔能源多能互補與規模應用。開(kāi)發(fā)新一代高能量密度、低成本儲能技術(shù)，形成百兆瓦大規模儲能示范;打造以河北張家口皇帝城100%可再生能源應用示范鎮，為城鎮化能源消費模式提供完整的100%可再生能源解決方案;發(fā)展50兆瓦/年高效晶硅異質(zhì)結太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)，提升我國可再生能源技術(shù)水平和消納能力。
三是低碳化多能融合戰略。依托氫燃料電池、核能非電綜合利用、二氧化碳加氫制甲醇等關(guān)鍵技術(shù)及示范應用，結合上述兩條主線(xiàn)頂層設計并形成可再生能源與化石能源的互補融合發(fā)展方案。
劉中民透露，中國科學(xué)院正在開(kāi)展“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”重大咨詢(xún)項目，其中一項內容為能源技術(shù)預測，計劃按照上述三步走戰略展開(kāi)。“到2030年，煤炭占我國一次能源消費的比重仍將在45%左右。當前亟需研究清楚，究竟誰(shuí)在排碳、分別排了多少，哪些能減排，哪些減不動(dòng)。不得不排放的部分就需要考慮消納的措施，以此為基礎展開(kāi)技術(shù)預測。發(fā)展可再生能源固然必要，但化石能源技術(shù)創(chuàng )新同樣重要，二者若能實(shí)現耦合，效果將會(huì )更好。”
劉中民指出，除了顛覆性技術(shù)，現有技術(shù)迭代升級也值得關(guān)注。“在能源及相關(guān)行業(yè)的80多億噸的碳排放中，大約一半來(lái)自鋼鐵、水泥、石化、有色冶金等工業(yè)行業(yè)。這些傳統工藝發(fā)展多年，似乎很成熟，但如今用新理念再看卻不一定合理，或者說(shuō)有很大提升空間。未來(lái)，需要借助顛覆性思維，注入低碳、零碳新技術(shù)，實(shí)現流程再造。”
03
“理念與技術(shù)可以借鑒或復制，
模式不能照搬”
那么新理念、新思路的技術(shù)可行性及其耦合效果如何驗證?“我國地域廣闊，各地情況迥異，大范圍推廣不可能參照同一模式，于是我們選擇了一批典型區域先行先試。”劉中民向記者談起了陜西榆林的例子。
據他介紹，榆林坐擁豐富煤油氣鹽資源和海量風(fēng)光可再生能源資源，是典型的能源富集區，為保障國家能源安全作出了貢獻。“化石資源豐富，既是優(yōu)勢，也形成了制約。榆林同時(shí)面臨三大挑戰——如何發(fā)揮國家能源基地對國家供應和安全的保障作用，地下資源富集和地上生態(tài)脆弱之間的矛盾，碳達峰、碳中和目標下的區域經(jīng)濟發(fā)展問(wèn)題。探索高碳地區的低碳化發(fā)展路徑迫在眉睫，也極具代表意義、參考價(jià)值。”
為此，榆林計劃創(chuàng )建國家級能源革命創(chuàng )新示范區，探索以能源技術(shù)集成創(chuàng )新為引領(lǐng)的清潔低碳、安全高效的能源體系構建范式。“僅關(guān)注某個(gè)項目或幾項技術(shù)，不足以看清發(fā)展趨勢。一群最先進(jìn)的技術(shù)放在一起，未必就能形成高效、先進(jìn)的技術(shù)體系。從整個(gè)區域出發(fā)，通過(guò)技術(shù)協(xié)調互補帶動(dòng)不同能源之間產(chǎn)生耦合，才有可能讓產(chǎn)值升上去、讓排放降下來(lái)。”劉中民表示。
記者了解到，榆林已確定24項重點(diǎn)任務(wù)，包括氫能與煤化工融合示范等化石能源清潔高效開(kāi)發(fā)利用與耦合替代，智能光伏電站與風(fēng)光熱互補電站等可再生能源多能互補與規模應用，以智能技術(shù)為支撐的智慧融合示范等低碳化智能化多能融合等。此外，山西大同、山東青島等地也在積極推進(jìn)示范，因地制宜構建區域低碳化清潔能源發(fā)展體系，突破關(guān)鍵技術(shù)，構建多能融和集成技術(shù)體系，以區域能源革命促進(jìn)全國能源革命。
“理念與技術(shù)可以借鑒或復制，模式不能照搬。下一步我們還將擴大示范范圍，根據地區特征設計產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展方案，進(jìn)而形成區域聯(lián)動(dòng)，發(fā)揮優(yōu)勢、形成互補，為實(shí)現減碳目標摸索出一條更科學(xué)的路子。”劉中民說(shuō)。
