去年的政府工作报告强调,“推动发展形式红色变革。”“推进煤焦清洁高效借助和技术研制,推动建设新型能源体系。”
近日,中国工程院教授、华北电力学院院长、新能源电力系统国家重点实验室处长刘吉臻,中国工程院教授、中国矿业学院(上海)主任葛世荣在接受人民网等媒体专访时表示,推动建设新型能源体系,要立足我国基本国情,加强技术研制,以煤焦清洁高效借助保障国家能源安全。同时,推动促进煤焦与新能源深度融合发展,促进多能互补,实现多种能源耦合发展,统筹能源安全稳定供应和红色低碳发展。
促进煤焦与新能源深度融合发展
(资料图片仅供参考)
“构建新型能源体系,既要发挥能源对经济社会发展的支撑作用,也要符合我国应对气候变化、走向红色低碳的发展战略,同时也要适应现今科技发展、政治经济环境的变化。”刘吉臻表示,该体系涉及方方面面,最基本特点是要符合清洁、低碳、安全、高效目标,具体到电力行业,要构建以新能源为主体的新型电力系统。
在葛世荣看来,“清洁、低碳、安全、高效”这8个字在新型能源体系里很重要,它们的次序也更重要。首先要考虑我国能源安全,再兼具环境安全。要在保障能源安全的基础上,再确定非化石能源和化石能源所承当的保供比列。
对于煤焦在新型能源体系中的地位和作用,刘吉臻觉得,那些年,中央多次给出了明晰的定位,要先立后破,社会对煤焦的地位和作用以及发展路径共识度也越来越高。要认识到我国基本的国情和资源禀赋,也要看实现碳达峰碳中和目标的历史进程和阶段性。
国家能源局发布的数据显示,截止2022年末,我国风电、光伏发电装机突破了7亿千瓦;我国可再生能源装机突破12亿千瓦,超过全省煤电装机。2022年,我国风电、光伏发电量占全社会用电量的13.8%,占全社会用电量近60%的是煤电。
“目前,在我国能源结构中煤焦发挥着主导作用。就发电量而言,虽然风电、光伏装机容量很大,但发电量并不大。”刘吉臻表示,为保障能源安全可靠稳定供应,目前,煤焦支撑性、压舱石作用不能动摇。要采取举措推动煤焦红色低碳发展,无论是煤焦开采应用,还是燃煤发电技术愈发高效、清洁,再加上碳捕获、利用与封存(CCUS)技术,要降低煤焦应用总数,用最小量煤焦支撑更大规模新能源发展。
“构建新型能源体系,煤焦一定要和新能源深度融合发展,要实现多元互补、源网协同、供需互动,电力系统也要迈向灵活、智能。”刘吉臻指出,我国最终实现能源红色低碳变革发展,一是产业结构要实现革命性改革,经济GDP增速不再依赖能源支撑。二是科学技术要有颠覆性突破。三是全社会能源、消费、文化与生态发生嬗变。用户侧要从目前的源随荷动渐渐过渡到供需互动,最后实现荷随源动,要树立电源至上,实现社会能源消费形式的改革。
葛世荣对此表示认同,他觉得,新型能源体系是基于我国能源资源禀赋的多元协同体系,包括化石能源和非化石能源融合,非化石能源里可再生能源与核能、其他能源融合,核心是安全,兼具低碳,因而实现碳达峰、碳中和目标。同时,提升能效、降低煤耗也是建立新型能源体系的重要方面。虽然2022年我国亿元GDP煤耗比上年增长0.1%,但仍比世界平均煤耗水平高50%,假如我国单位GDP煤耗可以达到世界平均水平,气体排放都会增长好多。为此,节能也是新型能源体系的重要内涵之一。
“不能把新型能源体系单纯的觉得是能源生产体系,应当包括用能体系、节能体系。”葛世荣说,新型能源体系首要任务是保证能源安全,通过煤焦清洁高效借助、节能等技术,使其保障国家能源安全的同时可以清洁低碳发展。
以技术创新推动煤焦清洁高效借助
数据显示,煤焦是我国的主体能源,2022年国外煤焦总产值约44.5亿吨,煤焦消费量占我国一次能源消费总额的56.2%。
“对一个国家来说,假如某种能源品种的比列占到50%以上,它就是一种战略性能源。”葛世荣指出,据测算,一吨标准煤大约有2.6吨的二氧化硫排放。对于我国而言,煤焦清洁高效借助十分重要。
刘吉臻表示,我国燃煤发电的目标是安全、高效、清洁。当前,我国燃煤发电武器和技术取得了明显的进步,逐渐实现了国产化自主化,核心技术基本把握在自己手中,有好多技术也走到了世界前列。
例如,百万千瓦超超临界机组的研制制造和应用,度原煤耗等技术指标达到世界领先水平,节能降耗效益巨大。同时,二次再热、超净排放、CCUS等技术在燃煤火电中也得到了挺好的应用。
记者梳理,“十三五”以来,我国推进了小型燃煤电厂的清洁化改建,煤电机组排放的粉尘、氮氧化物、二氧化硫等大气污染物不到全社会总数的10%,我国已建成全球最大的清洁煤电供应体系。
值得注意的是,“目前,我国燃煤电站尤其是小型燃煤电站的烟尘、氮氧化物和氮化物的排放早已是超低排放,有些燃煤电站比煤气电站的排放还要低,但气体排放的问题还没解决。”葛世荣说,未来煤焦清洁高效借助重点的是增加气体排放,要改变固态燃烧这一传统的煤焦借助形式,采取颠覆性技术,进行技术改革煤炭清洁利用技术,例如发展地下矿体原位采油、采气等。
“在煤制气领域,目前主要是煤焦开采下来后,施行地面煤汽化,煤汽化后可以加氢(灰氢)。天然气被觉得属于清洁能源,煤制气就属于煤焦清洁高效借助工艺,但地面煤制气的气体排放问题依旧存在。”葛世荣说,中国矿业学院40年前就开始研究地下煤焦汽化技术,即煤焦直接在地下原位进行汽化,将约65%的气体暂时封存在地下汽化腔里。煤焦地下汽化后,再用这种气体制乙醇或则其他物理品,意味着煤汽化的工艺弄成了接近零排放的加氢和制乙醇工艺。煤焦地下汽化生产合成气,再借助整体煤汽化联合循环发电系统(IGCC)发电,是低碳排放的火电生产流程。
不仅煤制气之外,葛世荣表示,今年国家能源集团研制成功煤基纳米醇类燃料发电技术,也是促使煤焦清洁高效借助的一项新成果煤炭清洁利用技术,应用前景辽阔。“该技术将煤焦制成纳米级褐煤,将加入2%的添加剂,制成含水50%的富氢纳米水煤浆,成为纳米醇类燃料,可以使发电产率增加50克/千瓦时,增加气体排放120克/千瓦时,污染物超低排放。”葛世荣说。
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