核心閱讀 技術(shù)路徑的優(yōu)劣順序應該依次為:節能提效、降低碳排放強度、增加低碳能源和減少高碳能源、通過(guò)植樹(shù)造林強化自然碳匯,以及二氧化碳捕集、封存和利用(CCUS)。超前部署高效CCUS、二氧化碳制烯烴等技術(shù),難度高、投資大,現階段干不起且解決不了根本問(wèn)題。

中國將嚴控煤電項目,“十四五”時(shí)期嚴控煤炭消費增長(cháng)、“十五五”時(shí)期逐步減少——這是在減排大勢之下,我國實(shí)現碳達峰、碳中和目標的必由之路。受此影響,煤炭及相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的嚴峻考驗。 在近日舉行的2021中國能源金三角“十四五”區域協(xié)同發(fā)展論壇上,中國工程院院士謝克昌表示,煤炭在保障國家能源安全中起著(zhù)兜底作用,我國基本國情和發(fā)展階段,決定了能源轉型的立足點(diǎn)和首要任務(wù)是做好煤炭清潔高效利用。而今,新形勢對產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出新的要求,積極應對碳排放政策、推進(jìn)多產(chǎn)業(yè)融合示范、高碳產(chǎn)業(yè)的低碳轉型迫在眉睫。 煤炭主體能源地位短期難改變 “相比拓展二氧化碳資源化利用途徑,節能提效才是實(shí)現碳達峰、碳中和的第一優(yōu)選” “有些觀(guān)點(diǎn)認為,碳中和就是二氧化碳零排放。實(shí)際上,絕對零排放是不可能的!痹谥x克昌看來(lái),首先需要糾正錯誤理解!疤贾泻褪菍⑷藶榛顒(dòng)排放的二氧化碳及其對自然產(chǎn)生的影響,通過(guò)節能提效、植樹(shù)造林、技術(shù)創(chuàng )新等,降到幾乎可以忽略的程度,從而實(shí)現排放源和碳匯之間的平衡! 謝克昌認為,實(shí)現目標的技術(shù)路徑有著(zhù)優(yōu)劣之分。其順序應該依次為節能提效、降低碳排放強度、增加低碳能源和減少高碳能源、通過(guò)植樹(shù)造林強化自然碳匯,以及二氧化碳捕集、封存和利用!安簧俚胤蕉荚诜e極探索,超前部署高效CCUS、二氧化碳制烯烴等技術(shù)。但其難度高、投資大,現階段我們干不起,而且也解決不了根本性問(wèn)題。因此,應該以科學(xué)的態(tài)度和方法,研究二氧化碳過(guò)量排放問(wèn)題的系統性解決方案,需要進(jìn)行‘順治’,而不是事倍功半地封存‘逆治’! 為何這樣說(shuō)?謝克昌稱(chēng),2020年,我國非化石能源占一次能源消費的比重為15.8%,剩余仍是化石能源!霸84.2%的比例中,煤炭就占了56.8%。這個(gè)數據很快就能倒過(guò)來(lái)嗎?根據中國工程院的戰略研究,到2030年,煤炭比重仍將在50%左右,依然是主體能源。我國基本國情和發(fā)展階段,決定了能源轉型的立足點(diǎn)和首要任務(wù)是切實(shí)做好煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用,這是當務(wù)之急! 在此背景下,我國還面臨能源利用效率偏低的現實(shí)。謝克昌指出,我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.4-1.5倍!叭裟苓_到世界平均,每年可少用13億噸標準煤、減排34億噸二氧化碳,約占2020年碳排放總量的1/3。因此,相比拓展二氧化碳資源化利用途徑,節能提效才是實(shí)現碳達峰、碳中和的第一優(yōu)選! 現代煤化工是重要途徑 “現代煤化工面臨的第一大挑戰就是高碳排放。只有在清潔低碳、安全高效的框架之下,發(fā)展才能符合新要求” 基于上述現實(shí),如何用好煤?謝克昌提出,現代煤化工是推進(jìn)煤炭清潔高效利用、保障國家能源安全的重要途徑!啊奈濉巹澓2035年遠景目標綱要的第20個(gè)專(zhuān)欄里,明確將煤制油氣基地作為‘經(jīng)濟安全保障工程’之一,提出穩妥推進(jìn)內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林等煤制油氣戰略基地建設,‘建立產(chǎn)能和技術(shù)儲備’。原來(lái)是技術(shù)和產(chǎn)能儲備,現在調過(guò)來(lái)了,說(shuō)明一定要在產(chǎn)能上保障國家能源安全! 根據條件不同,謝克昌進(jìn)一步將現代煤化工發(fā)展劃分為三種情景——在水資源、環(huán)境容量、碳減排等約束下,國家對產(chǎn)業(yè)發(fā)展規模和布局制約的稱(chēng)為“謹慎情景”;按照“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要,實(shí)現有序發(fā)展的是“基準情景”;鑒于技術(shù)日臻成熟、裝備自主化率提高,生產(chǎn)規模加大、項目示范增多及投產(chǎn)率提升的則為“積極情景”。 “當前,產(chǎn)業(yè)就處于謹慎情景,主要反映是規模和項目投產(chǎn)率偏低!敝x克昌坦言,“‘十四五’期間,現代煤化工面臨的第一大挑戰就是高碳排放。只有在清潔低碳、安全高效的框架之下,發(fā)展才能符合新要求,我們才能拍著(zhù)胸脯說(shuō)現代煤化工是煤的清潔化! 謝克昌還稱(chēng),由于欠缺技術(shù)的創(chuàng )新和突破,以及部分重大裝備和關(guān)鍵性材料的制約,產(chǎn)業(yè)自身能源利用率與資源轉化率偏低。這不僅導致碳排放成為現代煤化工的軟肋,還大大影響產(chǎn)業(yè)競爭水平!熬唧w表現是初級產(chǎn)品多,精細化、差異化、專(zhuān)用化下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不足,產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢不明顯、競爭力不強。加上技術(shù)集成度和生產(chǎn)管理等水平存在差距,產(chǎn)品成本偏高,整體能效有待提高。除了煤制烯烴外,現代煤化工所有產(chǎn)業(yè)都在虧錢(qián)! 從基礎研究出發(fā)加強創(chuàng )新 “減排要有所為、有所不為,不能一股腦偏激去做。共性關(guān)鍵技術(shù)和顛覆性技術(shù)是引領(lǐng)創(chuàng )新的關(guān)鍵所在” “現代煤化工產(chǎn)業(yè)不能只是做幾個(gè)產(chǎn)品、賺多少利潤,而是要從基礎研究出發(fā)實(shí)現創(chuàng )新!闭劶跋乱徊桨l(fā)展,謝克昌表示,產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新目標在于節能提效、低碳節水以及低成本、高質(zhì)量!懊夯茉椿p排要有所為、有所不為,不能一股腦偏激去做。共性關(guān)鍵技術(shù)和顛覆性技術(shù)是引領(lǐng)創(chuàng )新的關(guān)鍵所在,需要加大支持和儲備! 謝克昌舉例,提高煤炭作為原料資源的利用率和轉化率,以新方法調節煤基合成氣的碳氫比重、實(shí)現可再生能源與煤的耦合轉化,均是從源頭克服高碳排放瓶頸的有效途徑!爱斎,這不是盲目的。要先了解煤的轉化過(guò)程,從分子層面理解煤化工反應,研究發(fā)展清潔高效的新型集成技術(shù)與過(guò)程,進(jìn)而實(shí)現節能減排。要多產(chǎn)業(yè)融合,推動(dòng)現代煤化工與可再生能源聯(lián)合起來(lái)制氫、制材料和化學(xué)品等,實(shí)現產(chǎn)品的精細化、差異化、綠色化! 謝克昌還指出,現代煤化工戰略定位長(cháng)期不清晰,導致產(chǎn)業(yè)政策多變、發(fā)展忽上忽下!盎谪S富的煤炭資源,現代煤化工可形成長(cháng)遠自主可控的、緩解油氣對外依存度的能力。其替代效果已開(kāi)始初步顯現,現已分別降低我國石油、天然氣對外依存度1.7和1.3個(gè)百分點(diǎn),即便在謹慎情景下,到2030年還可進(jìn)一步降低2.5和5.8個(gè)百分點(diǎn)。建議合理配置煤炭緩解油氣對外依存度所需的‘資源-產(chǎn)能-產(chǎn)品’儲備,布局與之相配套的上游煤炭產(chǎn)品和下游儲存能力! “發(fā)展現代煤化工產(chǎn)業(yè),一定要有戰略頭腦。以戰略?xún)溆邢迯浹a紅線(xiàn)需求缺口,以政策扶持適度彌補基本需求缺口,以前瞻引領(lǐng)技術(shù)支撐長(cháng)遠接續替代——這是對產(chǎn)業(yè)提出的戰略任務(wù)!敝x克昌說(shuō)。
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