“推進(jìn)能源清潔高效利用和技術(shù)研發(fā)，加快建設(shè)新型能源體系”，今年的政府工作報告為接下來的能源發(fā)展方向指明了發(fā)展路徑。該怎樣理解“新型能源體系”的內(nèi)在含義？如何實現(xiàn)煤炭清潔高效利用？中能傳媒記者近日就相關(guān)問題采訪了中國工程院院士、華北電力大學(xué)教授、新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室主任劉吉臻。

“在找到新的路徑之前，不能動搖對煤炭主體地位的重視”

在劉吉臻看來，新型能源體系的建設(shè)是一個尚在探索的現(xiàn)實問題。能源供給是否安全，“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，以及第四次工業(yè)革命帶來的技術(shù)革新等因素，為新型能源體系賦予了鮮明的時代特色。新型能源體系的構(gòu)建，既要滿足低碳發(fā)展方向，又要服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和國家實現(xiàn)兩個百年的奮斗目標(biāo)，還要服務(wù)于人民生活提升對能源的需求，“這個體系是復(fù)雜的，涉及方方面面。但最基本的特征非常明晰，就是清潔、低碳、安全、高效。”劉吉臻說。

我國一次能源稟賦結(jié)構(gòu)具有“富煤、貧油、少氣”特點，煤炭在國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。“煤炭支撐了我國的能源供應(yīng)，不能因為煤炭燃燒具有污染性，就判定煤炭有‘原罪’。”劉吉臻說。

面對全球變暖這一大課題，全球能源結(jié)構(gòu)已然在加速調(diào)整。為實現(xiàn)清潔低碳，我國一直在積極推進(jìn)能源革命和能源轉(zhuǎn)型。

“現(xiàn)階段，我們要遵循‘先立后破’。這就意味著在找到新的路徑之前，不能動搖對煤炭主體地位的重視。在這個進(jìn)程中，要注意煤炭自身的轉(zhuǎn)型，同時將煤炭和新能源進(jìn)行深度融合發(fā)展。”劉吉臻說：“我們基本國情和資源稟賦決定了低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)的歷史性進(jìn)程和階段性特征。要以科學(xué)的思想和方法去看待這個問題，任何偏頗和片面都會造成不應(yīng)有的損失。”

“為推動對新能源的支撐，全國已有近億千瓦燃煤機(jī)組進(jìn)行了靈活性改造”

如何將煤炭與新能源深度融合發(fā)展？

“目前我國的非煤發(fā)電裝機(jī)已超12億，占據(jù)了總裝機(jī)量的‘半壁江山’。但是從發(fā)電量來看，煤電占比依然接近60%，風(fēng)光發(fā)電僅占12%。”劉吉臻說。

“傳統(tǒng)能源是‘一次能源可儲，二次能源可控’，而新能源則是‘一次能源不可儲，二次能源約束可控’。”劉吉臻認(rèn)為，根據(jù)這一特性，要發(fā)揮新能源的最大效用，首先需要火電進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，依靠電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)多能互補(bǔ)。其次要在電力系統(tǒng)里實現(xiàn)源網(wǎng)協(xié)同。再次要在需求側(cè)做文章，實現(xiàn)供需互動。最后要走向靈活，以智能電網(wǎng)、智能發(fā)電實現(xiàn)靈活的電力系統(tǒng)。

“在新型能源體系中，多種能源都有自己的特性，各有優(yōu)劣。這就像一個團(tuán)隊，要實現(xiàn)個性上的互補(bǔ)，才能和諧發(fā)展。”劉吉臻做了一個形象的比喻：“風(fēng)光發(fā)電受制于氣候變化，發(fā)電量不穩(wěn)定，就像一個不聽話的孩子。隨著他的長大，將來高比例的發(fā)電任務(wù)壓在他肩上，還得需要穩(wěn)定的‘大哥’火電來兜底。在儲能技術(shù)進(jìn)步和成本降低之前，依然要利用清潔高效的火電發(fā)揮‘壓艙石’作用。”劉吉臻透露，為了推動煤電對新能源的支撐，全國已有近億千瓦的燃煤機(jī)組進(jìn)行了靈活性改造。

用能模式從“源隨荷動”，到“供需互動”，再到“荷隨源動”

煤炭通過何種途徑實現(xiàn)清潔利用，始終是業(yè)內(nèi)聚焦和探索的熱點。劉吉臻介紹說，作為全球最大的電力生產(chǎn)大國，其中火電占據(jù)主導(dǎo)地位。“我們對煤電發(fā)展追求的目標(biāo)，始終是安全，清潔，高效。經(jīng)過幾十年的奮斗，煤電的核心技術(shù)已基本掌握在自己手中，很多技術(shù)也走到了世界的前列，比如百萬千瓦超超臨界機(jī)組的研發(fā)制造和應(yīng)用等。”

劉吉臻介紹，借助技術(shù)的進(jìn)步，我國平均度電煤耗已從20年前的近400克/千瓦時降至現(xiàn)在300克/千瓦時左右。二次再熱、高位布置、超凈排放、CCUS等技術(shù)在煤電中的開發(fā)和應(yīng)用，為煤炭清潔高效利用提供了有效途徑。近年來，全國90%以上的燃煤機(jī)組煙塵、二氧化硫及氮氧化物排放指標(biāo)，已通過清潔化改造遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，有些甚至已優(yōu)于燃?xì)馀欧胖笜?biāo)。

現(xiàn)在，很多機(jī)組正在積極探索解決深度污染的技術(shù)路徑和二氧化碳的捕集。“比如國家能源集團(tuán)江蘇泰州電廠50萬噸/年二氧化碳捕集與資源化能源化利用技術(shù)研究及示范項目，是國內(nèi)煤電在建最大CCUS項目示范工程，可徹底解決大型火力發(fā)電廠的碳減排問題。”劉吉臻說，“這個項目建成后實現(xiàn)二氧化碳捕集率大于90%，年捕集量50萬噸，整體性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。可為支撐火電廠低碳化轉(zhuǎn)型積累經(jīng)驗，具有普遍示范作用。”

對于如何徹底實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，劉吉臻認(rèn)為有三個著力點。

一是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)革命性變革，二是實現(xiàn)科技顛覆性突破，三是全社會能源消費文化與生態(tài)的革命性變革。

對于第三點，劉吉臻解釋說，我們目前的用能模式是“源隨荷動”，即供給側(cè)保障需求側(cè)的訴求；待逐步轉(zhuǎn)化為“供需互動”，就變成供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)互動，實現(xiàn)源荷協(xié)同增效；未來發(fā)展到“荷隨源動”，科學(xué)技術(shù)可以通過預(yù)測電源趨勢，從而決定價格機(jī)制。“可以預(yù)見，新型電力系統(tǒng)建成之后，社會能源消費方式將發(fā)生巨大變革。”