以煤炭等傳統(tǒng)能源清潔化和水,、核、風(fēng),、光等清潔能源產(chǎn)業(yè)化為標(biāo)志,，我國(guó)已形成自己的清潔能源發(fā)展體系。然而近年來(lái),，風(fēng)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(duì)此，中國(guó)工程院院士,、神華集團(tuán)有限責(zé)任公司總經(jīng)理張玉卓提出,，加強(qiáng)推進(jìn)能源耦合優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)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(guó)工程院與國(guó)家能源局舉辦的一個(gè)高規(guī)格能源論壇上做上述表示的,。他說(shuō)，所謂能源耦合優(yōu)化技術(shù),，是指從整個(gè)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(guò)煤化工產(chǎn)品的調(diào)峰,，達(dá)到按用戶(hù)負(fù)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(rèn)為,，未來(lái)能源的生態(tài)系統(tǒng)模式的構(gòu)建,，就是利用煤轉(zhuǎn)化過(guò)程的新技術(shù)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(guó)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(guó)能源的戰(zhàn)略布局,。”張玉卓說(shuō)，以黨的十七大為標(biāo)志,，中國(guó)的能源戰(zhàn)略已從管理運(yùn)行層次跨入了戰(zhàn)略架構(gòu)層次,，目前正處于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期。2012年的政府工作報(bào)告明確提出,，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),，推動(dòng)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(yè)巖氣勘查、開(kāi)發(fā)攻關(guān),，提高新能源和可再生能源比重,。這既是應(yīng)對(duì)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(guó)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(fēng)能、太陽(yáng)能等為代表的清潔能源的產(chǎn)業(yè)化,。近年來(lái),，我國(guó)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(guó)煤潔凈轉(zhuǎn)化工程技術(shù)領(lǐng)域特別是煤制油技術(shù)領(lǐng)域的頂級(jí)專(zhuān)家,，張玉卓對(duì)煤炭的清潔化發(fā)展和利用有著獨(dú)特的認(rèn)知。他說(shuō),，我國(guó)潔凈煤技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅猛,，煤轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變,。目前，我國(guó)煤化工技術(shù),、產(chǎn)能和產(chǎn)量均居世界第一,。2011年，我國(guó)煤制液體燃料產(chǎn)能達(dá)158萬(wàn)噸,，煤制甲醇產(chǎn)能達(dá)3800萬(wàn)噸,，煤制烯烴產(chǎn)能達(dá)180萬(wàn)噸。
“我國(guó)水電,、核電,、風(fēng)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(shuō),。
記者注意到，在2013年全國(guó)能源工作會(huì)上,，國(guó)家能源局公布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,，2012年，我國(guó)水電新增裝機(jī)1億千瓦,，總裝機(jī)達(dá)到2.49億千瓦,，居世界第一；風(fēng)電裝機(jī)由500萬(wàn)千瓦迅速增加到6300萬(wàn)千瓦,，成為世界第一風(fēng)電大國(guó)，年發(fā)電量超過(guò)1000億千瓦時(shí),；光伏發(fā)電裝機(jī)由基本空白增加到700萬(wàn)千瓦,；核電在建機(jī)組30臺(tái)、3273萬(wàn)千瓦,，在建規(guī)模居世界第一,，在役機(jī)組保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)張玉卓介紹,，我國(guó)的生物質(zhì)能,、地?zé)崮芎秃Ｑ竽芾眉夹g(shù)等也開(kāi)始多元化、大規(guī)模發(fā)展,；同時(shí),，以煤層氣和頁(yè)巖氣為重點(diǎn)的非常規(guī)天然氣也開(kāi)始起步。據(jù)統(tǒng)計(jì),，到2011年底,，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)約550萬(wàn)千瓦,，生物燃料折合約1.64噸標(biāo)煤；地源熱泵供暖面積達(dá)到2億4千萬(wàn)平方米,，高溫地?zé)岚l(fā)電趨于成熟,；2011年，我國(guó)煤層氣抽采量達(dá)到115億立方米,，利用量達(dá)53億立方米,，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)也邁出重要步伐……
破解產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之困
正因?yàn)槲覈?guó)能源資源稟賦決定了以煤炭為主的一次能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)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(jié)束的全國(guó)能源工作會(huì)議提出,，2013年我國(guó)在推進(jìn)煤炭安全開(kāi)采和高效利用，優(yōu)化發(fā)展煤電的同時(shí),，將進(jìn)一步發(fā)展新能源和可再生能源,。全年新增水電裝機(jī)2100萬(wàn)千瓦、風(fēng)電裝機(jī)1800萬(wàn)千瓦,、光伏發(fā)電裝機(jī)1000萬(wàn)千瓦,。
“推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化發(fā)展已是大勢(shì)所趨,，但快速發(fā)展的清潔能源對(duì)電網(wǎng)的挑戰(zhàn)亦日益嚴(yán)峻,。”張玉卓說(shuō)，“清潔可再生能源波幅大,、頻率高,、隨機(jī)性強(qiáng)，隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量的快速增加,，電網(wǎng)承受能力已到邊緣,。”
他舉例說(shuō)，目前全國(guó)共有超過(guò)500萬(wàn)千瓦的風(fēng)電裝機(jī)未能并網(wǎng),，這相當(dāng)于500億元固定投資在白白浪費(fèi),。由清潔能源不穩(wěn)定性帶來(lái)的并網(wǎng)難題，已成為我國(guó)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(shuō)：“除了不斷提高清潔能源自身的能力(比如風(fēng)電的低電壓穿越能力)、改革消除能源體制機(jī)制性障礙(比如鼓勵(lì)分布式太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng))以外,，蓄電技術(shù)受制于規(guī)模與成本限制,，智能電網(wǎng)技術(shù)也只能是長(zhǎng)遠(yuǎn)期的方案，那么,，從整個(gè)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(guò)煤化工產(chǎn)品的調(diào)峰,，達(dá)到按用戶(hù)負(fù)荷供電的目的,。”
據(jù)張玉卓介紹,，能源耦合優(yōu)化技術(shù)包括：核能與化工過(guò)程的耦合，核能,、太陽(yáng)能,、風(fēng)能制氫與煤多聯(lián)產(chǎn)的耦合，太陽(yáng)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(guò)程的耦合,，張玉卓說(shuō),，隨著核能技術(shù)的發(fā)展，介質(zhì)溫度越來(lái)越高,?？於训臏囟瓤蛇_(dá)500攝氏度，高溫氣冷堆可高達(dá)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(guò)程提供熱源。
