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劉吉臻院士:立足資源稟賦,建設新型能源體系|當前視點
來源:中國煤炭報 2023-03-16 10:17:37

今年的政府工作報告指出,推進煤炭清潔高效利用和技術研發(fā),加快建設新型能源體系。

“建設新型能源體系是探索性問題也是擺在面前的現(xiàn)實問題?!敝袊こ淘涸菏縿⒓檎f,“新型能源體系要服務經(jīng)濟社會發(fā)展和國家實現(xiàn)兩個百年的奮斗目標,也要服務于人民生活不斷提升對能源的需求。既要滿足‘雙碳’目標,又可以應對國內(nèi)外格局變化,適應科技發(fā)展帶來的變革,其基本特征是清潔低碳安全高效,是一篇時間緊迫而又值得認真解讀的大文章。”

明確煤炭的地位和作用


(資料圖片僅供參考)

“作為能源的第一要務是要保證供應,一刻不能停、一點不能少。從目前的情況看,煤炭的支撐性、壓艙石作用不可動搖?!眲⒓檎f。

第一次工業(yè)革命以后,歐美各國主要依賴的能源是煤炭。上世紀中葉,歐美各國完成了油氣替代煤炭的能源轉型。

“我們國家之所以沒有完成油氣替代煤炭的能源轉型,是因為富煤貧油少氣的基本國情?!眲⒓檎f,“但為了完成‘雙碳’目標,要謀求能源轉型,開展能源革命。”

我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)和消費國,世界每年有二分之一的煤炭是中國生產(chǎn)消費的。

“必須清晰地看到,生產(chǎn)的每一噸煤炭都不容易,背后是無數(shù)煤礦工人的辛勤付出。煤炭被稱為烏金,它是沒有原罪的。推行能源革命,只是希望有一天可以不再依賴煤炭,達到清潔低碳的目標?,F(xiàn)階段必須堅持先立后破的方針,在找尋新路徑的過程中,推進煤炭清潔開采利用,并與新能源深度融合?!眲⒓檎f。

“我們生產(chǎn)的煤炭一半以上用于發(fā)電,通過技術革新可以讓燃煤發(fā)電更清潔高效,例如國內(nèi)最大火電在建項目國家能源集團國電電力上海廟公司采用“四機共建”模式建設4臺100萬千瓦超超臨界間接空冷火電機組?;蛘邷p少用煤總量,用最少的產(chǎn)量支撐起新能源體系,起到四兩撥千斤的效果?!眲⒓檎f。

“建設新型能源體系必須明確煤炭的主體能源地位和支撐作用,立足于基本國情和資源稟賦以及實現(xiàn)‘雙碳’目標的歷史性進程和階段性進展,科學制定方法策略,任何偏頗和片面的認知都會造成不應有的損失?!眲⒓檎f。

推進煤炭與新能源深度融合

“為什么要推進煤炭與新能源深度融合?這就要先搞明白應用新能源電力的基本模式?!眲⒓檎f。

近年來,我國新能源快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,截至2022年12月底,全國累計發(fā)電裝機容量約25.6億千瓦,同比增長7.8%。其中,風電裝機容量約3.7億千瓦,同比增長11.2%;太陽能發(fā)電裝機容量約3.9億千瓦,同比增長28.1%。非煤發(fā)電裝機規(guī)模超過了12億千瓦,占據(jù)了發(fā)電裝機的“半壁江山”。

“裝機容量大,但發(fā)電量卻不大。去年煤電的發(fā)電量占發(fā)電總量的58%。有些地方甚至出現(xiàn)了棄風棄光,這與風電光電上不了網(wǎng)有很大關系?!眲⒓檎f。

他介紹,電網(wǎng)既是能量的傳輸體系,也是保證電源和負荷平衡的一個載體。打個簡單的比方,電力系統(tǒng)叫一條扁擔兩只筐,一個筐是發(fā)電,一個筐是用戶,電網(wǎng)就是中間的扁擔,既要傳輸能量,又必須保持平衡。

“新能源發(fā)出的電不穩(wěn)定,沖擊電網(wǎng),而電網(wǎng)要維持平衡,就必須具備調節(jié)能力,只能依賴煤電?!眲⒓檎f,“傳統(tǒng)能源特征是一次能源可儲,二次能源可控,而新能源是一次能源不可儲,二次能源約束可控?!?/p>

“我習慣把新能源比作調皮的孩子,需要人帶著往前走,而能扮演這個角色的就是煤炭。沒有火電的支撐,連實現(xiàn)12%的新能源供應都不可能?!眲⒓檎f。

他認為,要發(fā)展新能源,首先,要做到多元互補,多種能源互補,發(fā)揮傳統(tǒng)能源和新能源各自的稟賦和優(yōu)勢,使他們?nèi)诤铣梢粋€支撐生活生產(chǎn)發(fā)展穩(wěn)定的、可靠的電源。其次,電力系統(tǒng)做到源網(wǎng)協(xié)同,電源和電網(wǎng)要協(xié)同。再次是供需互動,供應側和需求側商量著來。最后是靈活智能,智能電網(wǎng)和智能發(fā)電形成智能系統(tǒng)。

“我們還要清晰地認識到,隨著新能源這個調皮的孩子越長越大,承擔的責任越來越多,如果他還那么調皮,誰來兜底,這是值得思考的問題。”劉吉臻說,“舉例來講,一個城市做到新能源和煤電各占50%,若其遇到一周不刮風,煤電已經(jīng)不足以支撐起整個電網(wǎng),一半的人將面臨停電的風險?!?/p>

因此,劉吉臻對未來提出了三點憧憬,第一,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構的革命性變革,社會的進步不需要那么多能量。第二,顛覆性技術的出現(xiàn),徹底解決用能問題。第三,能源消費方式改變,從源隨荷動到荷隨源動、供需互動。

“實現(xiàn)‘雙碳’目標是一場深刻的社會變革,不只是能源一個領域的事情,需要全社會的參與?!眲⒓檎f。

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