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能源迭代宜并不宜搏
——访问中国工程院院士倪维斗
2019-05-31 10:13   审查人:   (点击量:)

和平•本刊记者 王伟彭慧文

我国能源革命的对象已经明显,前途,能源生产和消费以深刻变革、快迭代。构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,应如何立足国情,统筹考虑,连从全局高度制定发展战略?近来,本刊对中华工程院院士、华夏能源学会会长倪维斗进行专访,呼吁他就新能源发展战略、风能源转型和前景能源体系构建等话题分享思想。倪院士认为,能源行业应坚持不懈系统观点、共同发展思维,如果把方便的能源放在合适的地方,在适当的系统中与其他能源协同发展,发挥作用。在努力提高新能源的同时,啊如高度重视煤炭清洁高效利用,不同能源品种应该扬长补短、优势互补、形成合力。


新能源不能单打一


《能源评论》:提高新能源,凡是同集关系能否得到未来的“战役”。你如何对待新能源发展前景和政策?

倪维斗:从能源发展和迭代的趋势看,风能、太阳能等新能源肯定要尽力提高。我国已经承诺,到2020年,不化石能源占一次能源消费总量的比重将达到15%左右。但是在现有条件下,新能源距离成为主力能源,甚至完全替代化石能源,还有一定距离,需要统筹考虑,不能单打一地提高新能源,需要协调好和其他能源的涉及,团结前行。目前在着雷同种过分强调新能源的赞同,立即可能会导致新能源发展计划失之为偏、失去之为空、失去之为制。

提高新能源,自然要规划先行,不能只从资源角度,盲目建设风电场、光伏电站,需要系统考虑经济发展、新能源消纳以及配套电网建设问题,并且还要不断晋升技术研发水平,争取让发电成本降低下去,调减国家补贴。


《能源评论》:针对目前社会关心的新能源消纳难题,你认为,应如何岂化解?

倪维斗:从根本上解决新能源发展问题,需要跳出新能源产业的有些规模,全面考虑和其他能源、本土经济如何统筹发展。

一个值得深刻探索的突破路径是,以新能源与煤化工产业结合起来。在本国风能、太阳能丰富的西北地区,煤资源为非常丰富,这些地区为面临着什么利用这些资源向全国提供清洁能源和进步地方经济的题材。那么,使用当地富余的新能源电力发展煤化工产业,所以长当地消纳的方法解决弃风、丢掉光问题,即使可以一举多得。


《能源评论》:目前发生什么成熟的技术路线?你如何评价时煤制气、煤制油技术?

倪维斗:自己不赞成简单用煤制气、制约油。因为目前的技术,不但增加能源耗费,属于多此一举,并且导致的大度和污染问题吗非常突出。

可以用负荷低谷的风电、太阳能发电,来电解水来氧气和氢,再通过煤化工协同系统合成甲醇。和俗系统相比,新技术增加了电解水环节的共同系统,节省了昂贵且高能耗的空分装置,大妈减少了变换的气体量,煤中多数碳元素进入甲醇产品如被采用,碳排放减少80%左右,甲醇产出增加约一倍。

这样,既然可以解决新能源消纳问题,啊解决了传统煤化工的碳排放问题,还可以促进当地工业发展,依照应用于冶金领域,用于代替焦煤,达到能量与资源利用整体最优的效用。


多能源需要协同发展


《能源评论》:立即其实是煤化工的同种新思路——煤基多联产的进步路子,你认为这是否代表未来的趋势?

倪维斗:针对,煤基多联产也是下降我国燃煤排放的重要技术路径。风的煤化工产业不仅凭白地增加了多能源耗费,还面临着严峻的环境承载力问题,需要更新技术路线。建议发展为甲醇为中心的新型煤化工,通过电化共轨方式,打破不同行业间的限度,依照系统最优原则进行合并与优化,达到系统的能源、环境、经济效益最优的目的。依照测算,电化共轨系统的能源利用效率可以达到70%,远超过燃煤电厂的频率,并且碳排放也大大减少。


《能源评论》:自己注意到,你一直在强调,如果坚持用系统思维解决能源问题。

倪维斗:其他一种能源单独来看还发生它的优点和缺点,其他一种负荷也还发生友好的特征。各个能源品种,不能各吹各的号、各敲各的锣,化石能源、核能、新能源,如果综合系统地加以考虑,共同利用,被其各得其所、扬长避短,最大程度达到推动能源系统的经济、低碳、可持续发展。

立即同思维方式可以概括为五只“适当”:把方便的能源放在合适的地方,在适当的系统中与其他能源合适的共同,发挥合适的意图。立即会波及到六只方面的共同问题:化石能源和新能源协同,供能同用能共同,强水平和没有水平能源协同,供能同产业协同,集中和分布式供能共同,电、气、暖、车网协同。


《能源评论》:这种能源协同思想如何实现?

倪维斗:对于同种能源资源,应该从战略高度考察其在全部能源系统中的合理位置,不是研究它在理论上的意图,而是要研究它应该干什么、切合干什么。

因为天然气为例,从热力学角度来说,强水平燃料低水平利用会导致能量损失。所以天然气做煤炭可以举行的工作,用于采暖、发电,有一点暴殄天物。

哼钢要用在刀刃上,我国的天然气应该用于帮助新能源调峰。对比于燃煤机组,燃气轮机的优势在于可以模块化拼装,有快速调节出力的天然优势,异常适合与新能源搭配,用于“熨平”新能源发电的波动性与间歇性。


没煤炭清洁化都是空谈


《能源评论》:你如何评价煤炭行业在未来能源体系中的地位?

倪维斗:到2050年,我国总能耗将达到65亿吨标准煤的水平,到时,煤在本国同次能源中的占比还会在40%左右,需求量不会少25亿吨标准煤。所以,如果推动能源系统优化,需要多种能源发挥协同作用,啊如尽量认识煤炭的清洁高效利用,针对省减排、能源转型的推动作用。如果不在煤的清洁利用上下很力气研发,其他一切只能是空谈,低碳就会成为一句口号。


《能源评论》:但是在多人口看来,煤本质上就是一个胜污染能源品种,告煤呼声也直接很高,究竟应当怎样认识和处理好煤炭与经济发展、环境保护之间的涉及?

倪维斗:需要强调的是,煤行业对本国的经济发展曾经发挥了大的意图,煤过去、现在、将来相当长时间内,仍然是我国的主力能源。推动能源革命,即使必须移动煤炭清洁高效利用的路,下很力气、花苦时去研发突破相关技术。现在一直搞去煤化,如果打倒煤、如果革煤的命令,立即就发生点忘了本,不能卸磨杀驴,不能飞鸟尽良弓藏,再不能见煤就劳动,表现煤就剁。

实地说,燃煤污染确实存在,但是问题不在于使不如燃煤,如果在于怎么燃煤。没脏的能源,除非脏的使用办法。待于老技术、垂老套路已经行不通,煤工业要革新,需要有新的思维。


《能源评论》:作为我国煤炭消费的半壁江山和能源主力,火电行业要什么创新高效清洁利用?

倪维斗:其实,我国的燃煤发电技术在世界范围内都是领先的,发电效率在2006年就已经超越了美国,并且前沿技术还在不断取得突破。例如上海外高桥(600648,股吧)先后三发电厂发电煤耗已经达到276克/千瓦时,各立方米废气中只含有二氧化硫18毫克、氮氧化物17毫克、战争8毫克,被国际能源署称为是世界最清洁的电厂。现在该厂又提出一个新的方案:那个中心技术就在于,通过简单次再热,汽轮高低位双幅布置,依照保持600摄氏度的水汽温度,节省了价格高昂的管道材料,发电煤耗可降至251克/千瓦时。

前途,火电行业要继续下很力气研究下降低煤耗和下的技术。因为火电机组的平均煤耗为例,目前各千瓦时煤耗为318克,如果能够更跌10克,每年可节省5000多万吨煤炭。依照有关机关测算,2020年火电行业改造完成后,每年可节省原煤约1亿吨、调减二氧化碳排放1.8亿吨,电力行业要污染物排放总量可退60%左右。


电能替代是未来方向


《能源评论》:火电行业用煤只占本国煤炭消费的50%,其他的煤使用办法,你认为哪些实现清洁高效利用?

倪维斗:其实,现在致大量污染的重要是消除煤烧。我国目前约有50%的煤被吃在了电以外的其他生产和生领域,大量的工业窑炉、工业锅炉、暖锅炉等都是对排放没有控制的有些锅炉,使用的又是廉洁的低阶煤,因为煤不能尽燃烧,尾部烟气又不处理,导致了大量污染物排放。

目前,我国的电气化水平电力占终端能源消费的比重在22%左右,仍然处于较低水平。因为人均生活用电为例,我国只为450千瓦时左右,美国、加拿大等发达国家均在4400千瓦时以上。在工业和生领域,实行电能替代、清洁替代,可以大幅度提高能效,调减污染物排放。

对于农村地区的免煤烧,需要按照“分散能源分散用,乡村能源农村用”的标准,充分利用农村地区的生物质材料,就地解决农民用能问题。实际办法是以秸秆打碎,使用固体成型技术压缩成体积小、密度大、热值高的颗粒,使用特别的灶燃烧。此举不仅可以减少农村地区的免煤烧,啊可以解决多年来一直困扰政府部门的秸秆野烧问题。


《能源评论》:你如何评价电能替代的意义?

倪维斗:电能替代是未来的进步趋势,针对推动节能减排具有重要意义。研究显示,电能占终端能源消费比重每提升1单百分点,单位GDP能耗可退4%左右。

列宁曾说过:“共产主义就是苏维埃政权加全国电气化”。对于我国而言,立即句话可以改变吗,“党领导下的法治社会加上电气化,相当全面建成小康社会”。

(来:《能源评论》杂志)

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