□ 文/中國(guó)工程院院士 謝克昌

如果我國(guó)沒(méi)有煤，日子會(huì)很難過(guò)。能源革命，煤炭也要革命，因?yàn)槊禾渴悄茉吹闹黧w，但絕對(duì)不是要革煤炭的命。中國(guó)工程院和國(guó)外機(jī)構(gòu)戰(zhàn)略研判均表明，到2030年，化石能源在中外一次能源中占比都在80%，其中煤炭占我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)的50%。對(duì)我國(guó)而言，煤炭是能源主體，煤炭的清潔高效可持續(xù)利用必定是構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重要內(nèi)容，也是實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。

能源轉(zhuǎn)型要立足資源稟賦

要在能源體系框架下進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，首要任務(wù)和立足點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)以煤為主的化石能源的清潔高效可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，防范不切實(shí)際的能源轉(zhuǎn)型，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源供應(yīng)構(gòu)成的傷害。

首先要聚焦能源鏈條的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從一次能源結(jié)構(gòu)到二次能源結(jié)構(gòu)，以及終端消費(fèi)三方面開(kāi)展綜合優(yōu)化，提高優(yōu)化決策的科學(xué)性。我國(guó)能源目前依然面臨清潔性、低碳性、安全性、高效性等挑戰(zhàn)，為構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系，國(guó)家提出了能源革命戰(zhàn)略。中國(guó)工程院組織的重大咨詢項(xiàng)目《推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略研究》，將能源革命分為三個(gè)階段：2020年之前為能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化期，特別要推進(jìn)煤炭清潔高效利用，提高煤炭利用集中度和清潔度；2020年到2030年為能源領(lǐng)域變革期，主要是清潔能源替代煤炭戰(zhàn)略；2030年到2050年為能源革命定型期，形成“需求合理化、開(kāi)發(fā)綠色化、供應(yīng)多元化、調(diào)配智能化、利用高效化”的新型能源體系。

對(duì)我國(guó)而言，煤炭是主要的一次能源主體，因此煤炭的清潔高效可持續(xù)利用必定是構(gòu)建能源體系的重要內(nèi)容，也是實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略現(xiàn)實(shí)的必然選擇。將煤炭資源放在如此優(yōu)先位置，是因?yàn)槲覈?guó)“富煤貧油少氣”的資源稟賦仍未改變。當(dāng)前我國(guó)天然氣對(duì)外依存度已高達(dá)40%，核能、可再生能源等仍在發(fā)展當(dāng)中，體量較小，尚不足以支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大能源需求。所以，從能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定等現(xiàn)實(shí)角度考慮，我國(guó)仍然離不開(kāi)煤炭。現(xiàn)階段，完全去煤化是不現(xiàn)實(shí)的，煤炭要革命，但絕對(duì)不是要革煤炭的命，而是要在全產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)發(fā)、清潔高效利用。實(shí)現(xiàn)了清潔高效利用的煤炭，就是清潔能源。

我國(guó)當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)與供給關(guān)系，使得發(fā)展現(xiàn)代煤化工勢(shì)在必行。煤炭發(fā)展要由要素驅(qū)動(dòng)為主向科技驅(qū)動(dòng)方式轉(zhuǎn)變，煤炭開(kāi)采要從以需定產(chǎn)向科學(xué)開(kāi)發(fā)方式轉(zhuǎn)變，煤炭輸配由粗放供給向提質(zhì)后對(duì)口配送方式轉(zhuǎn)變，煤炭輸運(yùn)由單一輸煤向輸煤輸電并舉方式轉(zhuǎn)變，燃煤發(fā)電由局部領(lǐng)先向整體節(jié)能環(huán)保轉(zhuǎn)變，煤化工由低效高污染向高效清潔節(jié)水轉(zhuǎn)變。目前，我國(guó)現(xiàn)代煤化工相當(dāng)一部分技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)或領(lǐng)先地位。其中，煤直接液化技術(shù)和粉煤中低溫?zé)峤饧敖褂洼p質(zhì)化技術(shù)為國(guó)際首創(chuàng)，煤制烯烴、煤制芳烴、低溫費(fèi)托合成、煤制乙二醇以及煤油共煉技術(shù)皆處于國(guó)際領(lǐng)先。另外，示范或生產(chǎn)裝置運(yùn)行水平也不斷提高。未來(lái)數(shù)年內(nèi)，我國(guó)應(yīng)該充分利用先發(fā)優(yōu)勢(shì)與資源優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，以現(xiàn)代化、大型化、分質(zhì)聯(lián)產(chǎn)化、多原料化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化理念，按照“高效利用、耦合替代、多能互補(bǔ)、規(guī)模應(yīng)用”路線，大力發(fā)展中國(guó)能源體系下的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)。

全產(chǎn)業(yè)鏈清潔高效開(kāi)發(fā)是關(guān)鍵

多個(gè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，2040年化石能源在能源需求中占比73%-78%。其中，IEA和OPEC對(duì)未來(lái)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)幾乎一致，BP對(duì)可再生能源的預(yù)測(cè)更加樂(lè)觀，EIA則更看重化石能源占比；同時(shí)，IEA最新數(shù)據(jù)顯示，2018年化石能源發(fā)電比例仍高達(dá)64%，BP預(yù)測(cè)到2040年，化石能源發(fā)電仍為重要組成，在漸進(jìn)轉(zhuǎn)型情景中可再生能源發(fā)電僅占29%，可再生能源成為發(fā)展最快的電力來(lái)源。

這些數(shù)據(jù)表明，化石能源在目前能源結(jié)構(gòu)中不可或缺，在能源結(jié)構(gòu)中仍占主導(dǎo)地位的同時(shí)，也在電力結(jié)構(gòu)中處于重要地位。對(duì)我國(guó)而言，以煤為主的格局決定了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點(diǎn)和首要任務(wù)，是推動(dòng)煤炭清潔高效開(kāi)發(fā)利用。但同時(shí)也要拓展增量，加快提升水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源比重，安全高效發(fā)展核電，優(yōu)化能源生產(chǎn)布局。值得注意的是，要在能源體系框架下進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

怎樣推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展？應(yīng)聚焦能源鏈條的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，因?yàn)槟茉磸纳a(chǎn)到消費(fèi)具有鏈條性質(zhì)。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)該從一次能源結(jié)構(gòu)、二次能源結(jié)構(gòu)以及終端消費(fèi)三方面開(kāi)展綜合優(yōu)化，提高優(yōu)化決策的科學(xué)性。

一次優(yōu)化首先要對(duì)煤炭有科學(xué)的研究和認(rèn)識(shí)，推進(jìn)清潔高效利用，同時(shí)要加大常規(guī)和非常規(guī)油氣能源開(kāi)發(fā)利用，建設(shè)多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化示范工程；二次優(yōu)化主要是增加火電機(jī)組靈活性，消納可再生電力；消費(fèi)優(yōu)化需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升用能終端的電氣化率。最終建立泛能互聯(lián)網(wǎng)，將能源生產(chǎn)、能源運(yùn)輸、能源轉(zhuǎn)化，以及能源消費(fèi)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，利用大數(shù)據(jù)手段、人工智能等高新科技手段，實(shí)現(xiàn)能源綜合優(yōu)化、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，帶動(dòng)能源革命。

能源革命的關(guān)鍵是能源技術(shù)革命，能源技術(shù)革命的實(shí)質(zhì)是能源轉(zhuǎn)換的革命，其目標(biāo)是對(duì)能源的有效駕馭和高效轉(zhuǎn)換，只有顛覆性技術(shù)才能有效促進(jìn)能源的低碳轉(zhuǎn)型。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，要降低煤炭的生產(chǎn)和使用比例，就要求大力提高清潔發(fā)電技術(shù)，加快煤層氣的開(kāi)發(fā)利用，利用電網(wǎng)消納優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化風(fēng)電、火電和光電比例，降低經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中煤的相關(guān)比例。

做好煤炭清潔利用這篇大文章

由于對(duì)煤炭是國(guó)內(nèi)能源自給主力，以及現(xiàn)代煤化工可以清潔高效部分替代石油化工缺乏認(rèn)識(shí)，我國(guó)“去煤化”和“聞化色變”氛圍極其強(qiáng)烈，使得現(xiàn)代煤化工戰(zhàn)略定位一直未能清晰明確，從而導(dǎo)致政策多變，使相關(guān)企業(yè)有坐“過(guò)山車”的感覺(jué)。今后，明確現(xiàn)代煤化工的戰(zhàn)略地位，切實(shí)將煤炭綠色高效開(kāi)發(fā)作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點(diǎn)和首要任務(wù)，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

煤炭一直以來(lái)都是我國(guó)的主體能源和重要原料，2018年，我國(guó)煤炭產(chǎn)量36.8億噸，進(jìn)口量2.81億噸；我國(guó)原油產(chǎn)量1.89億噸，進(jìn)口量4.62億噸，對(duì)外依存度高達(dá)70%；天然氣產(chǎn)量1610億立方米，進(jìn)口量1247.4億立方米，進(jìn)口依存度達(dá)43%。所以，從能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定等現(xiàn)實(shí)角度考慮，我國(guó)仍然離不開(kāi)煤炭，而是要做好煤炭的清潔化利用。

實(shí)際上，我國(guó)早在數(shù)年前就已經(jīng)在探索煤炭清潔化利用這條道路。目前，已經(jīng)形成了比較完備的技術(shù)體系。煤替石油、天然氣結(jié)果明顯且潛力可觀。2017年，煤替油方面，消耗原煤7289萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，替代石油3130萬(wàn)噸，替代效率61.3%；煤替氣方面，消耗原煤654萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，替代天然氣32.7億立方米，替代效率61.4%。憑據(jù)國(guó)家確定的現(xiàn)代煤化工有序成長(zhǎng)基調(diào)測(cè)算，在規(guī)模和項(xiàng)目投產(chǎn)率適中的情況下，2020年，煤制石油替代效率有望提升至75%，降低依存度1.8個(gè)百分點(diǎn)；煤制天然氣替代效率有望提升至67.4%，降低依存度2.6個(gè)百分點(diǎn)。

因而，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，促進(jìn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，首先要立足煤炭、科學(xué)用煤、用好煤炭。煤炭是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主力，當(dāng)下不能回避。這就需要做好頂層設(shè)計(jì)，制定長(zhǎng)期規(guī)劃，大力推進(jìn)煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的集約化利用；并應(yīng)以煤炭性質(zhì)為基本出發(fā)點(diǎn)，因地制宜，合理規(guī)劃、科學(xué)發(fā)展煤炭的低碳清潔和高效利用。其次，應(yīng)開(kāi)源節(jié)流，降低煤炭比重。由于煤自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，煤炭的使用與低碳清潔是存在一定矛盾的，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，要降低煤炭的生產(chǎn)和使用比例，這就要求大力提高清潔發(fā)電技術(shù)。同時(shí)，還應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)，科學(xué)決策。建立區(qū)塊能源大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化，以及能源消費(fèi)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，利用大數(shù)據(jù)手段人工智能等高新科技手段，實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，帶動(dòng)能源革命。