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“三条主线”构建国家能源新体系

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“三条主线”构建国家能源新体系

       构建清洁低碳、安全高效的能源体系是我国未来能源发展的重大战略目标,而科技创新是实现这一目标的关键。
 
       中科院大连化学物理研究所所长、中国工程院院士刘中民联合诸多科学家建议,我国应从能源系统顶层设计角度出发,以能源技术创新为引领,以化石能源清洁高效利用与耦合替代、清洁能源多能互补与规模应用、低碳化多能战略融合为三条主线,逐步构建清洁低碳、安全高效的国家能源新体系。
 
       值得关注的是,相比其他能源种类,煤炭在我国能源结构中的比重虽然有所下降,但其作为我国能源结构主体的基本国情在未来很长一段时间内难以改变。因此,刘中民首先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,保障能源安全。
 
       具体而言,通过技术创新,加强新产品开发,通过延伸产业链,发展高附加值、精细化、差异化的产品。重点以甲醇转化为平台,耦合石油基原料,实现烯烃、芳烃和含氧化合物大宗化学品/燃料的合成技术变革,形成煤化工与石油化工协调发展、构建合理产业结构的整体理念。
 
       另外,还要重点研究煤转化以及油煤气耦合制燃料和大宗化学品的新路线和新方法,突破以煤经合成气、甲醇为平台化合物的能源化学品合成新技术,推动煤化工与石油化工融合发展和相关工业转型升级,突破民用散烧、工业燃煤高效超低排放燃烧关键技术瓶颈等。
 
       第二条主线是发展清洁能源多能互补与规模应用技术。刘中民表示,在未来的新型能源体系中,可再生能源与新能源将替代化石能源供电、供热,并通过富余电力生产氢能,为交通燃料生产、化工品合成提供氢源;高碳化石能源、低碳生物质能将通过物质转化,满足交通燃料、化工品、焦炭、电石、新型炭材料等产品生产需求,而储能是关键的平台技术。
 
       随着电动车的推广和普及,化石能源原料消费也将更集中于化工品、新型含碳材料等产品生产。例如,以电动车作为分布式储能的终端,根据车辆使用情况进行电能反馈,提高电网的稳定性,推动风电、太阳能发电大规模接入电网,有利于实现电动汽车、智能电网与可再生能源的融合发展。
 
       第三条主线是创新驱动低碳化多能战略融合。当前,能源结构正处于从高碳到低碳、无碳的过渡期。我国能源消费以化石能源为主,利用化石能源必然排放二氧化碳,而要减排二氧化碳,只能从能源系统融合发展角度,发展新的能源体系。
 
       “原理上,在保障满足能源总需求量的同时,多能互补融合可以比单纯增加可再生能源实现更大幅度的碳减排。”刘中民告诉记者,利用可再生能源、高温核能等制取的低碳氢,可以补充煤化工之所缺,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,实现能源总体上的低碳化和低碳排放。
 
       在技术创新上,刘中民指出,要针对重要能源载体甲醇和氢的可再生能源大规模制备及应用,创新发展各种能源的互补、耦合利用技术,围绕氢能经济,打造氢的生产、储运和消费的完整技术链,发展可再生能源制氢、核能制氢技术及应用体系;开发二氧化碳低能耗大规模捕集、资源化利用技术,将二氧化碳与氢反应生成甲醇等化学品;开展先进燃料电池和燃料电池分布式发电技术,引领带动电动车等战略新兴产业变革和发展,实现低碳化多能融合发展,为由化石能源时代迈向阳光能源时代打通道路。
 
来源:中国科学报