两会访谈丨刘中民院士：“合并同类项”，打破孤立的能源分系统
发布日期：2020-05-25 来源：中国能源报 作者：朱妍 浏览次数：174
能源是关系国计民生的基础性行业，我国现有煤炭、石油、天然气、可再生能源及核能五大能源类型，发展过程中形成了相对完善的能源分系统。这些分系统既促成能源行业发展，也存在相互独立的结构性矛盾。长此以往，难以发挥整体效率，适应能源革命的新要求。
对此，全国政协委员、中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民提出一套新思路，通过能源技术创新“合并同类项”，驱动相对独立的各能源体系融合发展。目前，该思路正在陕西榆林推进试点。希望通过国家级能源革命创新示范区，探索适用于能源富集地区、推动可持续发展的多能融合创新技术体系和产业发展模式，构建可复制、可推广的区域级现代能源体系雏形。
中国能源报：您提出构建国家现代能源体系的新思路，初衷何在？
刘中民：能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。作为世界最大的能源生产国和消费国，我国能源安全形势却依然严峻。目前，化石能源仍是我国能源消费的主体，原油及天然气对外依存度不断加大。2019年，我国原油、石油对外依存度双破70%，天然气对外依存度超过45%。近期国际油价突破底线式的大幅度波动，更凸显了我国在国际石油市场缺乏话语权的短板。在百年未有之大变局下，国家能源安全、特别是油气安全，已成为影响未来高质量发展的“卡脖子”问题。
构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系是保障我国能源安全的重要战略决策。而要实现这一目标，就要在我国能源发展现状的基础上，加强全局性顶层设计，探索研究真正可行的具有中国特色的新思路及系统解决方案。
中国能源报：从发展现状看，现有能源体系存在哪些不足？
刘中民：能源体系构成复杂，加之我国人口和发展基数大，各种能源在长期发展中对国家贡献巨大，但也逐渐形成了相对完善且独立的各分系统。我国现有煤炭、石油、天然气、可再生能源与核能五大能源类型，在促成行业发展的同时，各系统间的不协调性逐渐显现，结构性矛盾日益突出。
例如，受限于我国能源资源特点，石油化工难以提供化工基本原料，严重制约下游精细化工行业发展。煤化工适用于制取大宗化学品和油品，可以弥补石油资源不足。二者所提供能源产品的大目标一致，实际却未形成互补协同，产业结构亟待优化。类似问题还体现在光伏、风电并网率低，水能、核能相对过剩等方面。
孤立的能源分系统整体效率不高，“九龙治水”已不能适应发展需求。叠加我国幅员辽阔，各地能源状况不同且发展极不均衡，严重制约了现代能源体系的整体建设。当前，亟待破除各能源类型之间板块分割、互相独立的体制壁垒，通过相对优势的互补融合对冲消除各能源种类劣势，形成整体优势，促进能源相关产业的结构调整与整体升级。
中国能源报：通过什么样的思路推进解决？
刘中民：以能源技术创新“合并同类项”，驱动现有相对独立的各能源体系融合发展是有效途径。具体而言，分为三条主线。
一是鼓励发展以煤炭为代表的化石能源清洁高效利用与耦合替代技术。发展以煤为原料的现代煤化工，着力解决清洁燃烧和催化转化过程中的重大科学问题，突破高能耗、高水耗、高排放等关键技术瓶颈，实现高碳能源绿色低碳转型发展。重点研究煤转化、油煤气耦合制燃料和大宗化学品的新路线，推动煤化工与石油化工融合发展及相关工业转型升级。
二是发展清洁能源多能互补与规模应用技术。可再生能源与化石能源并非同比例的替代关系，不是说前者多用一些，后者就能自然而然减少。风、光等清洁能源的产生、利用方式强烈依赖地域及自然环境，否则也不会存在弃风、弃光等现象。对此，需突破清洁能源多能互补与规模应用的关键技术，形成以储能为枢纽的多能互补体系，提升清洁能源比例。
三是创新驱动低碳化多能战略融合。能源结构正处于由高碳到低碳、无碳的过渡期。从原理来说，在保障满足能源总需求量的同时，多能互补融合相比单纯增加可再生能源，可实现更大幅度碳减排。利用可再生能源、高温核能等制取的低碳氢，补充煤化工之所缺，同时与二氧化碳通过催化耦合制取油品和大宗化学品，以产氢和用氢为纽带，可在总体上实现低碳化和低碳排放。低碳醇是联系终端用能和煤化工、生物质转化及太阳能的能源载体，也应高度重视。
中国能源报：上述构想如何落地？
刘中民：科技创新是助力构建国家现代能源体系的关键。需要从能源供给侧、消费层技术革命的高度，进行顶层设计和统筹部署科技攻关任务，突破一批促进多能融合的核心技术。
有了顶层设计和先进技术，接着就要想办法把概念落地。能源革命是一项重大任务，全国不可能按照一个模式、一条路线予以推进。现阶段，最可行的途径是在典型区域先行先试，选择一批重要能源基地或能源资源富集区，统筹优化已有的先进能源技术，集中突破一批多能融合关键技术及融合模式，系统创新体制机制，为现代能源体系的全国建设探索路径。
中国能源报：目前有试点对象了吗？
刘中民：我们正在以陕西省榆林市为试点，创建国家级能源革命创新示范区。
一方面，榆林是我国典型的能源富集地区、能源“金三角”核心区域。依靠资源优势，已构建以煤油气盐开发为基础，电力、化工、载能工业为主导的较为完善的能源工业体系，资源空间和灵活度较大。另一方面，榆林也面临比较迫切、集中的现实问题。榆林地区发展愿望很迫切，但既有来自周边区域的激励竞争及同质化发展局限，也有环境容量限制，走多能融合的能源清洁化发展之路是明智的选择，地方政府积极性很高。若能突破，对当地可持续发展意义重大，也可更好发挥能源富集地区对国家能源安全的保障作用。
以顶层设计为指引，将筛选一批先进的能源技术、特别是能支撑国家能源安全的先进技术在典型区域集中示范，引导企业、地方政府等社会优势力量参与，发挥组合优势。通过国家级能源革命创新示范区建设，助推区域内各能源品种的清洁融合利用，探索适用于能源富集地区、推动可持续发展的多能融合创新技术体系和发展模式，并形成可复制、可推广的经验，共同打造区域级现代能源体系雏形。