中国工程院院士刘吉臻:立足资源禀赋,建设新型能源体系
来源:中国煤炭报 | 作者:mtjgly | 发布时间: 2023-03-15 | 742 次浏览 | 分享到:

导读:

今年的政府工作报告指出,推进煤炭清洁高效利用和技术研发,加快建设新型能源体系。

“建设新型能源体系是探索性问题也是摆在面前的现实问题。”中国工程院院士刘吉臻说,“新型能源体系要服务经济社会发展和国家实现两个百年的奋斗目标,也要服务于人民生活不断提升对能源的需求。既要满足‘双碳’目标,又可以应对国内外格局变化,适应科技发展带来的变革,其基本特征是清洁低碳安全高效,是一篇时间紧迫而又值得认真解读的大文章。”

明确煤炭的地位和作用

“作为能源的第一要务是要保证供应,一刻不能停、一点不能少。从目前的情况看,煤炭的支撑性、压舱石作用不可动摇。”刘吉臻说。

第一次工业革命以后,欧美各国主要依赖的能源是煤炭。上世纪中叶,欧美各国完成了油气替代煤炭的能源转型。

“我们国家之所以没有完成油气替代煤炭的能源转型,是因为富煤贫油少气的基本国情。”刘吉臻说,“但为了完成‘双碳’目标,要谋求能源转型,开展能源革命。”

我国是全球最大的煤炭生产和消费国,世界每年有二分之一的煤炭是中国生产消费的。

“必须清晰地看到,生产的每一吨煤炭都不容易,背后是无数煤矿工人的辛勤付出。煤炭被称为乌金,它是没有原罪的。推行能源革命,只是希望有一天可以不再依赖煤炭,达到清洁低碳的目标。现阶段必须坚持先立后破的方针,在找寻新路径的过程中,推进煤炭清洁开采利用,并与新能源深度融合。”刘吉臻说。

“我们生产的煤炭一半以上用于发电,通过技术革新可以让燃煤发电更清洁高效,例如国内最大火电在建项目国家能源集团国电电力上海庙公司采用“四机共建”模式建设4台100万千瓦超超临界间接空冷火电机组。或者减少用煤总量,用最少的产量支撑起新能源体系,起到四两拨千斤的效果。”刘吉臻说。

“建设新型能源体系必须明确煤炭的主体能源地位和支撑作用,立足于基本国情和资源禀赋以及实现‘双碳’目标的历史性进程和阶段性进展,科学制定方法策略,任何偏颇和片面的认知都会造成不应有的损失。”刘吉臻说。

推进煤炭与新能源深度融合

“为什么要推进煤炭与新能源深度融合?这就要先搞明白应用新能源电力的基本模式。”刘吉臻说。

近年来,我国新能源快速发展。数据显示,截至2022年12月底,全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦,同比增长7.8%。其中,风电装机容量约3.7亿千瓦,同比增长11.2%;太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦,同比增长28.1%。非煤发电装机规模超过了12亿千瓦,占据了发电装机的“半壁江山”。

“装机容量大,但发电量却不大。去年煤电的发电量占发电总量的58%。有些地方甚至出现了弃风弃光,这与风电光电上不了网有很大关系。”刘吉臻说。

他介绍,电网既是能量的传输体系,也是保证电源和负荷平衡的一个载体。打个简单的比方,电力系统叫一条扁担两只筐,一个筐是发电,一个筐是用户,电网就是中间的扁担,既要传输能量,又必须保持平衡。

“新能源发出的电不稳定,冲击电网,而电网要维持平衡,就必须具备调节能力,只能依赖煤电。”刘吉臻说,“传统能源特征是一次能源可储,二次能源可控,而新能源是一次能源不可储,二次能源约束可控。”

“我习惯把新能源比作调皮的孩子,需要人带着往前走,而能扮演这个角色的就是煤炭。没有火电的支撑,连实现12%的新能源供应都不可能。”刘吉臻说。

他认为,要发展新能源,首先,要做到多元互补,多种能源互补,发挥传统能源和新能源各自的禀赋和优势,使他们融合成一个支撑生活生产发展稳定的、可靠的电源。其次,电力系统做到源网协同,电源和电网要协同。再次是供需互动,供应侧和需求侧商量着来。最后是灵活智能,智能电网和智能发电形成智能系统。

“我们还要清晰地认识到,随着新能源这个调皮的孩子越长越大,承担的责任越来越多,如果他还那么调皮,谁来兜底,这是值得思考的问题。”刘吉臻说,“举例来讲,一个城市做到新能源和煤电各占50%,若其遇到一周不刮风,煤电已经不足以支撑起整个电网,一半的人将面临停电的风险。”

因此,刘吉臻对未来提出了三点憧憬,第一,实现产业结构的革命性变革,社会的进步不需要那么多能量。第二,颠覆性技术的出现,彻底解决用能问题。第三,能源消费方式改变,从源随荷动到荷随源动、供需互动。

“实现‘双碳’目标是一场深刻的社会变革,不只是能源一个领域的事情,需要全社会的参与。”刘吉臻说。