以煤炭等傳統(tǒng)能源清潔化和水,、核,、風、光等清潔能源產(chǎn)業(yè)化為標志,，我國已形成自己的清潔能源發(fā)展體系,。然而近年來，風電和光伏發(fā)電等清潔能源在產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展中卻面臨著“并網(wǎng)難”的困境,。對此,，中國工程院院士、神華集團有限責任公司總經(jīng)理張玉卓提出,，加強推進能源耦合優(yōu)化技術,，構建低碳高效清潔多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)。
張玉卓是在2012年歲末由中國工程院與國家能源局舉辦的一個高規(guī)格能源論壇上做上述表示的,。他說,，所謂能源耦合優(yōu)化技術，是指從整個清潔能源體系考量,，將可再生能源與煤炭多聯(lián)產(chǎn)耦合,，通過煤化工產(chǎn)品的調(diào)峰，達到按用戶負荷供電的目的,，并以此提高能源利用效率,，減少污染物排放。
他認為,，未來能源的生態(tài)系統(tǒng)模式的構建,，就是利用煤轉化過程的新技術與可再生清潔能源相集成，形成近零排放的低碳高效清潔多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng),。
中國清潔能源發(fā)展位世界前列
“低碳,、高效,、清潔是世界能源發(fā)展方向，也是我國能源的戰(zhàn)略布局,。”張玉卓說,，以黨的十七大為標志，中國的能源戰(zhàn)略已從管理運行層次跨入了戰(zhàn)略架構層次,，目前正處于能源結構調(diào)整的關鍵時期,。2012年的政府工作報告明確提出，優(yōu)化能源結構,，推動傳統(tǒng)能源清潔高效利用,，安全高效發(fā)展核電，積極發(fā)展水電,，加快頁巖氣勘查,、開發(fā)攻關，提高新能源和可再生能源比重,。這既是應對全球氣候變化的鄭重承諾,，也是大力發(fā)展清潔能源的重大戰(zhàn)略決策。
據(jù)介紹,，我國清潔能源發(fā)展體系主要包括兩方面內(nèi)容,。一方面，是以煤炭為代表的傳統(tǒng)能源的清潔化,。另一方面,，是以水能、核能,、風能、太陽能等為代表的清潔能源的產(chǎn)業(yè)化,。近年來,，我國傳統(tǒng)能源的清潔化和清潔能源的產(chǎn)業(yè)化均發(fā)展迅猛，而且走在世界前列,。
作為在我國煤潔凈轉化工程技術領域特別是煤制油技術領域的頂級專家,，張玉卓對煤炭的清潔化發(fā)展和利用有著獨特的認知。他說,，我國潔凈煤技術近年來發(fā)展迅猛,，煤轉化利用已從焦炭、電石,、煤制化肥產(chǎn)品為主的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),，逐步向石油替代產(chǎn)品為主的現(xiàn)代煤化工轉變。目前,，我國煤化工技術,、產(chǎn)能和產(chǎn)量均居世界第一,。2011年，我國煤制液體燃料產(chǎn)能達158萬噸,，煤制甲醇產(chǎn)能達3800萬噸,，煤制烯烴產(chǎn)能達180萬噸。
“我國水電,、核電,、風電、光伏發(fā)電等清潔能源產(chǎn)業(yè)化也走在世界前列,。”張玉卓說,。
記者注意到，在2013年全國能源工作會上,，國家能源局公布的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,，2012年，我國水電新增裝機1億千瓦,，總裝機達到2.49億千瓦,，居世界第一；風電裝機由500萬千瓦迅速增加到6300萬千瓦,，成為世界第一風電大國,，年發(fā)電量超過1000億千瓦時；光伏發(fā)電裝機由基本空白增加到700萬千瓦,；核電在建機組30臺,、3273萬千瓦，在建規(guī)模居世界第一,，在役機組保持安全穩(wěn)定運行,。
據(jù)張玉卓介紹，我國的生物質(zhì)能,、地熱能和海洋能利用技術等也開始多元化,、大規(guī)模發(fā)展；同時,，以煤層氣和頁巖氣為重點的非常規(guī)天然氣也開始起步,。據(jù)統(tǒng)計，到2011年底,，生物質(zhì)發(fā)電裝機約550萬千瓦,，生物燃料折合約1.64噸標煤；地源熱泵供暖面積達到2億4千萬平方米,，高溫地熱發(fā)電趨于成熟,；2011年，我國煤層氣抽采量達到115億立方米，利用量達53億立方米,，頁巖氣開發(fā)也邁出重要步伐……
破解產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之困
正因為我國能源資源稟賦決定了以煤炭為主的一次能源結構在相當長時間內(nèi)難以改變,，大力發(fā)展清潔能源才被放在更加突出的戰(zhàn)略位置。剛剛結束的全國能源工作會議提出,，2013年我國在推進煤炭安全開采和高效利用,，優(yōu)化發(fā)展煤電的同時，將進一步發(fā)展新能源和可再生能源,。全年新增水電裝機2100萬千瓦,、風電裝機1800萬千瓦、光伏發(fā)電裝機1000萬千瓦,。
“推動清潔能源產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；l(fā)展已是大勢所趨，但快速發(fā)展的清潔能源對電網(wǎng)的挑戰(zhàn)亦日益嚴峻,。”張玉卓說,，“清潔可再生能源波幅大、頻率高,、隨機性強,，隨著風電和光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電裝機容量的快速增加，電網(wǎng)承受能力已到邊緣,。”
他舉例說,，目前全國共有超過500萬千瓦的風電裝機未能并網(wǎng)，這相當于500億元固定投資在白白浪費,。由清潔能源不穩(wěn)定性帶來的并網(wǎng)難題,，已成為我國清潔能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之痛。
如何破解這一難題,？張玉卓說：“除了不斷提高清潔能源自身的能力(比如風電的低電壓穿越能力),、改革消除能源體制機制性障礙(比如鼓勵分布式太陽能發(fā)電并網(wǎng))以外，蓄電技術受制于規(guī)模與成本限制,，智能電網(wǎng)技術也只能是長遠期的方案,，那么，從整個清潔能源體系的考量,，將可再生能源與煤炭多聯(lián)產(chǎn)耦合，通過煤化工產(chǎn)品的調(diào)峰,，達到按用戶負荷供電的目的,。”
據(jù)張玉卓介紹，能源耦合優(yōu)化技術包括：核能與化工過程的耦合,，核能,、太陽能、風能制氫與煤多聯(lián)產(chǎn)的耦合,，太陽能制氫與煤多聯(lián)產(chǎn)的耦合,、還有煤與垃圾,、生物質(zhì)共利用等等。
談及核能與化工過程的耦合,，張玉卓說,，隨著核能技術的發(fā)展，介質(zhì)溫度越來越高,?？於训臏囟瓤蛇_500攝氏度，高溫氣冷堆可高達950攝氏度,，如此高的溫度不適合直接用于發(fā)電,，反而適合于為各種化工過程提供熱源。
