來源：中國能源報

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在2019年全球溫室氣體排放中，與能源相關的二氧化碳排放占到67%。目前全球已有100多個國家提出“碳中和”目標或愿景。但在實現(xiàn)凈零排放的關鍵技術中，有50%目前尚未成熟，迫切需要科技創(chuàng)新，這是能源領域碳減排所面臨的一大考驗。

對于我國而言，減碳的技術需求更為迫切。一方面，我國能源消費和碳排放增速雖在放緩，但仍處于增長期。另一方面，從碳達峰到碳中和的時間跨度，發(fā)達國家有60-70年，我國只有30年，減排的速度和力度更甚。對此，我們需要哪些技術支持？這些技術創(chuàng)新進展如何？未來還有哪些新的突破口？中國工程院院士、中國礦業(yè)大學（北京）教授彭蘇萍，中國工程院院士、國家能源集團科技委常務副主任顧大釗，在日前舉行的“煤礦總工程師論壇”上，分別從行業(yè)、企業(yè)層面給出自己的建議。

資源稟賦與技術優(yōu)勢差異

決定各國轉型路徑

兩位院士一致指出，“相對富煤、油氣不足”的資源稟賦，煤、油、氣和非化石能源“一大三小”的能源生產(chǎn)結構，決定著我國能源消費以高碳能源為主，能源行業(yè)成為碳排放主要來源。

“2000-2020年，我國化石能源消費占比由92.7%降至84.1%，但仍占絕對主導地位。與世界其他化石能源占比類似的國家相比，我國使用更多的是煤炭，其單位熱量所排放的二氧化碳比石油、天然氣更高，這是我們實現(xiàn)碳中和更難的地方，壓力非常大。”以國家能源集團為例，顧大釗坦言，煤電、化工、煤炭生產(chǎn)和運輸是碳排放主要板塊，同時又是重要的利潤來源。“2019年，集團80.5%的盈利來自上述產(chǎn)業(yè)。怎么解決這個矛盾？”

技術創(chuàng)新被視為重要突破口。顧大釗透露，國家能源集團正在聚焦新興低碳、負碳技術攻關，力爭使研發(fā)水平處于行業(yè)并行或領先地位。彭蘇萍也稱，國際能源署報告顯示，在各成員國2019年能源技術投入經(jīng)費中，氫能和燃料電池、可再生能源領域的增幅排在前兩位，多國紛紛加速能源科技創(chuàng)新。

“世界各國能源綠色低碳轉型路徑與方式各有不同，主要由資源稟賦與技術優(yōu)勢差異所決定。例如，歐盟煤油氣資源匱乏，高消費、低產(chǎn)量，高度依賴進口，因此他們大力發(fā)展非化石能源。日本的化石能源和可再生能源均匱乏，節(jié)能提效是主要舉措。”彭蘇萍表示，基于差異性和特殊性，我國無可供復制的先例可循，“必須走中國特色的能源轉型道路”。

“能源沒有新舊之分，

只有技術先進程度的差異”

相比其他產(chǎn)業(yè)，能源領域投資大、周期長，能源技術應用的慣性強。“既要考慮成本、效率，也要考慮技術的先進性和創(chuàng)新性，能源科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃應進行不同定位、區(qū)別對待。”彭蘇萍進一步稱。

那么，哪些技術可為我們所用？兩位院士均表示，能源新技術不僅涉及可再生能源和核能，也包含非常規(guī)油氣、化石能源的清潔高效轉化與利用、能源傳輸以及終端用能等多方面的具有突破性或顛覆性的開發(fā)利用技術。“當前，我國能源結構仍以化石能源為主，可再生能源自身效率有待提高。未來30年，僅靠可再生能源完成減碳目標是不可能的。可再生能源規(guī)?；门c化石能源清潔高效利用，需要同步推進。但目前我們忽視了化石能源新技術的顛覆性作用。”彭蘇萍表示。

顧大釗也稱，由于煤炭仍將起到基礎、兜底作用，與之相匹配的技術不可或缺，碳捕捉、封存與利用（CCUS）就是其一。“我國二氧化碳理論封存容量在2.4萬億噸左右，技術一旦實現(xiàn)商業(yè)化，煤是可以繼續(xù)使用的?，F(xiàn)階段，一代捕捉技術已能進行大規(guī)模示范，二代技術的能耗和成本比一代降低30%以上。CCUS產(chǎn)業(yè)預計2030年迎來拐點，可作為大力發(fā)展的方向。”

新能源產(chǎn)業(yè)也要重視技術的先進性問題。“能源沒有新舊之分，只有技術先進程度的差異。”彭蘇萍認為，傳統(tǒng)意義上的“新能源產(chǎn)業(yè)”定位過于狹窄，統(tǒng)計范圍不能體現(xiàn)能源新技術發(fā)展所帶來的能源轉型與產(chǎn)業(yè)變革。“‘新能源’一詞不能充分反映智能電網(wǎng)、蓄能、分布式能源和微電網(wǎng)等內涵。劃分的局限性，在一定程度上阻礙了能源新技術的集成與不同能源產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。”

化石能源和非化石能源新技術

應受到同等重視

針對我國能源新技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路，彭蘇萍建議，把化石能源清潔高效利用、可再生能源規(guī)?；?、分布式能源和智能電網(wǎng)、先進安全核能作為優(yōu)先方向。其中，應同等重視化石能源和非化石能源新技術的顛覆性作用。

彭蘇萍提出，煤的氣化、液化，天然氣水合物與頁巖油氣的勘探開發(fā)等，都可視為對傳統(tǒng)化石能源的顛覆，也是先進、可行的低碳發(fā)展方向。為解決現(xiàn)存的技術產(chǎn)業(yè)化等問題，需要從基礎研究、先進材料、關鍵工藝設備等方面實現(xiàn)關鍵性突破。在可再生能源領域，智能風機、太陽能燃料、量子光電池、干熱巖等均屬于顛覆性技術領域。對此，應從可再生能源基本原理、關鍵材料、產(chǎn)業(yè)化模式等方面實現(xiàn)突破，與大數(shù)據(jù)、云計算、能源互聯(lián)網(wǎng)、儲能技術等深度融合。

干熱巖也是顧大釗重點關注的技術方向。“同為可再生能源，風電、光伏存在波動性，但干熱巖是穩(wěn)定的，我國陸域可采資源量高達17萬億噸標煤。這是一種地熱資源，開采方式與煤炭有相似之處，但其開發(fā)安全，不會引起爆炸等事故；幾乎零排放，可維持對環(huán)境最低水平的影響；熱能連續(xù)性好，不受季節(jié)、氣候、晝夜等條件影響。在我國，相關研究勘探剛剛起步。”

此外，與其他領域的交叉技術也是新方向。彭蘇萍舉例說，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術發(fā)展，能源生產(chǎn)、運輸、存儲、消費等環(huán)節(jié)正在發(fā)生變革。“能源開發(fā)利用數(shù)字化是大勢所趨。應發(fā)展數(shù)字能源、利用數(shù)字技術，引導能量有序流動，構筑更高效、更清潔、更經(jīng)濟、更安全的現(xiàn)代能源體系，最終實現(xiàn)能源革命與數(shù)字革命同頻共振。”