專訪全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)工程院院士劉中民：多角度發(fā)展煤化工，緩解石油對(duì)外依存度過高難題，在構(gòu)建能源創(chuàng)新體系方面加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

每經(jīng)記者 李明明    每經(jīng)編輯 陳旭    

2021年夏秋之際，在一些地方大幅度“去煤炭化”后，部分地區(qū)遭遇“拉閘限電”，這也在一定程度上表明，當(dāng)前煤炭在我國(guó)能源安全穩(wěn)定供應(yīng)中仍具有“壓艙石”的作用。

今年的政府工作報(bào)告提出，要加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，有序減量替代，推動(dòng)煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造。

2022年，處于低碳綠色轉(zhuǎn)型中的煤炭行業(yè)如何才能確保能源安全穩(wěn)定供應(yīng)？煤炭行業(yè)的定位未來會(huì)發(fā)生怎樣的變化？我國(guó)在煤化工領(lǐng)域的最新研究成果如何？

針對(duì)這一系列焦點(diǎn)話題，全國(guó)兩會(huì)期間，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》（以下簡(jiǎn)稱NBD）記者對(duì)全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)劉中民進(jìn)行了專訪。

劉中民告訴記者，我國(guó)的資源稟賦決定了煤化工在能源生產(chǎn)及工業(yè)利用中仍將發(fā)揮較長(zhǎng)期作用。隨著需求的增加，煤炭原材料化的比例會(huì)逐漸增加，煤炭將由單純的能源，向能源與原料并重的方向發(fā)展。

全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)工程院院士、中科院大連化物所所長(zhǎng)劉中民 受訪者供圖

減煤的同時(shí)利用方式也要變革 科技創(chuàng)新為煤炭加工轉(zhuǎn)化帶來巨大空間

NBD：2022年全國(guó)兩會(huì)期間，您能透露一下提交了關(guān)于哪些方面的提案嗎？

劉中民：我一共準(zhǔn)備了三個(gè)提案，一個(gè)是關(guān)于“雙碳”的，另外兩個(gè)是關(guān)于科技創(chuàng)新的。第一個(gè)提案是建議在典型區(qū)域先期開展“雙碳”的綜合示范；第二個(gè)提案是建議設(shè)立一個(gè)顛覆性科技創(chuàng)新的國(guó)家專項(xiàng)基金；第三個(gè)提案是建議探索科技成果證券化來促進(jìn)科技研究與資本的對(duì)接。

NBD：當(dāng)前煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)中占比大約是57%，長(zhǎng)遠(yuǎn)看，您認(rèn)為煤炭行業(yè)和化石能源會(huì)趨于消失嗎？煤炭行業(yè)未來是否還有機(jī)遇？

煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的占比近年來持續(xù)降低

劉中民：人類社會(huì)實(shí)際上是一個(gè)以碳物質(zhì)為基礎(chǔ)的社會(huì)，莊稼、森林以及人體等都含了大量的碳，這些碳可以用不排放二氧化碳的方式去利用它。

雖然有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)我國(guó)在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的情形下，煤炭消費(fèi)量將降至約3億~5億噸/年的水平，但真正的碳利用量絕不只有這個(gè)數(shù)，實(shí)際上要多很多。因此我們要減煤降碳，但并不是要完全“去煤化”。

之所以要減煤，是因?yàn)槟壳懊禾康睦梅绞街饕侨紵l(fā)電，這一過程必然會(huì)排放二氧化碳。但如果是采用另外的利用方式，也未必一定就會(huì)產(chǎn)生那么多污染物，關(guān)鍵是利用的方式需要變革。我們不太可能用現(xiàn)在的技術(shù)來做40年后的推論， 在40年間，科技創(chuàng)新會(huì)帶來巨大的空間。

當(dāng)前二氧化碳產(chǎn)生的環(huán)境問題和氣候問題，隨著科技進(jìn)步，有些問題會(huì)逐步得到解決。只要人類對(duì)碳有需求，我并不認(rèn)為煤炭和化石能源行業(yè)會(huì)逐漸消失。

煤炭也不是只能用來發(fā)電，它還可以用作原料，后者的二氧化碳排放會(huì)更少一些。

現(xiàn)代煤化工是以煤為主要原料生產(chǎn)多種清潔燃料和基礎(chǔ)化工原料的煤炭加工轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)，目前，我國(guó)現(xiàn)代煤化工行業(yè)技術(shù)整體位于世界領(lǐng)先水平。

我國(guó)的資源稟賦決定了煤炭在能源生產(chǎn)及工業(yè)利用中仍將發(fā)揮較長(zhǎng)期的作用，不僅要起到保障我國(guó)能源安全和產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定的作用，也要注重彌補(bǔ)我國(guó)石油不足所造成的結(jié)構(gòu)性缺陷?；诖耍?dāng)前最重要的是以技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)自身清潔化、低碳化的同時(shí)，也要促進(jìn)相關(guān)高能耗工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

在我國(guó)“雙碳”目標(biāo)及能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下，煤化工產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向清潔化、低碳化發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展與新能源制氫耦合技術(shù)、煤炭/合成氣直接轉(zhuǎn)化制燃料與化學(xué)品技術(shù)等，將綠色理念貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過程，最大程度減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和碳排放，降低生產(chǎn)成本。

多角度發(fā)展煤化工可緩解我國(guó)石油對(duì)外依存度過高的局面

NBD：去年，我國(guó)局部地區(qū)出現(xiàn)拉閘限電現(xiàn)象，該如何解決能源轉(zhuǎn)型過程中化石能源短缺的問題？

劉中民：我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源資源稟賦導(dǎo)致除煤炭以外，化石能源對(duì)外依存度偏高。

在目前地緣政治背景下，化石能源進(jìn)口不排除存在斷供的風(fēng)險(xiǎn)，而可再生能源的產(chǎn)能又難以滿足全國(guó)14億人的用能，因此我國(guó)仍需要煤炭、石油等化石能源來保障能源供需的平衡，以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本需求。在全國(guó)已探明的化石能源資源儲(chǔ)量中，煤炭占94%左右，仍然是當(dāng)前我國(guó)能源供應(yīng)中的“壓艙石”和“穩(wěn)定器”。

需要引起注意的是，作為原料的煤炭占我國(guó)煤炭消費(fèi)量的比例仍然較低。隨著需求的增加、煤化工技術(shù)的進(jìn)步、控煤政策、碳減排壓力及環(huán)保要求不斷提高，我認(rèn)為煤炭原材料化的比例會(huì)逐漸增加，煤炭將由單純的能源，向能源與原料并重的方向發(fā)展。

如圖所示，除2021年以外，近年來我國(guó)原油進(jìn)口均呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì)

從這些角度發(fā)展煤化工，也可緩解我國(guó)石油對(duì)外依存度過高的局面，還可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源化學(xué)品生產(chǎn)的多元化。

煤化工領(lǐng)域處于大規(guī)模推廣應(yīng)用期 需加速清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)突破

NBD：能源結(jié)構(gòu)低碳化發(fā)展是一項(xiàng)重要任務(wù)。煤炭產(chǎn)業(yè)未來如何才能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)適合煤化工特點(diǎn)的產(chǎn)品？

劉中民：我國(guó)在煤化工領(lǐng)域已經(jīng)形成了一批核心技術(shù)，正處于完成工業(yè)示范并大規(guī)模推廣應(yīng)用的有利時(shí)期。同時(shí)，需要通過技術(shù)創(chuàng)新加強(qiáng)新產(chǎn)品開發(fā)，通過延伸產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高附加值、精細(xì)化、差異化的產(chǎn)品。

我認(rèn)為，未來煤化工領(lǐng)域的重點(diǎn)是以甲醇轉(zhuǎn)化為平臺(tái)，耦合石油基原料（苯、甲苯、石腦油等），實(shí)現(xiàn)烯烴、芳烴和含氧化合物大宗化學(xué)品/燃料的合成技術(shù)變革，踐行煤化工與石油化工的協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

近年來，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。2018年，煤制油、煤制烯烴、煤制氣、煤制乙二醇產(chǎn)能分別達(dá)到1138萬噸/年、1112萬噸/年、51億立方米/年、363萬噸/年。

從企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來看，目前煤制烯烴占有優(yōu)勢(shì)。從發(fā)展態(tài)勢(shì)上看，煤制乙二醇、乙醇等含氧化合物最近關(guān)注度較高。2018年10月，全球首套焦?fàn)t尾氣制乙二醇裝置在鄂托克經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)開工建設(shè)。2019年6月13日，全球首套50萬噸/年煤基乙醇項(xiàng)目在陜西榆神工業(yè)區(qū)全面開工建設(shè)。

2018年，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，由中科院大連化物所牽頭，聯(lián)合中科院內(nèi)多個(gè)能源領(lǐng)域研究所具體實(shí)施。

該項(xiàng)目從“清潔低碳、安全高效”國(guó)家能源體系頂層設(shè)計(jì)的角度，布局一批潔凈能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)及示范項(xiàng)目，推動(dòng)構(gòu)建與我國(guó)能源資源相適應(yīng)的“中國(guó)特色”能源結(jié)構(gòu)。

平煤神馬集團(tuán)打通了從煤焦到尼龍化工、碳材料、硅材料和氫能等多條全球一流的煤基產(chǎn)業(yè)鏈 圖片來源：新華社

NBD：您此前建議，在國(guó)家層面設(shè)立跨領(lǐng)域綜合交叉的碳中和重大科技專項(xiàng)，加快形成全面支撐我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的技術(shù)體系，這方面您有何具體的設(shè)想？

劉中民：建議國(guó)家成立專門的領(lǐng)導(dǎo)小組，加強(qiáng)全局性頂層設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建新型創(chuàng)新體系，在一盤棋下繪制能源發(fā)展路線。具體包含以下幾個(gè)方面：

首先要跨領(lǐng)域系統(tǒng)化部署碳達(dá)峰、碳中和重大科技研發(fā)任務(wù)，推進(jìn)跨領(lǐng)域綜合交叉，打破能源與其他行業(yè)、能源內(nèi)各分系統(tǒng)間相互獨(dú)立分割的局面，解決控煤?jiǎn)栴}中依靠單個(gè)領(lǐng)域科技發(fā)展難以突破的跨系統(tǒng)問題，遠(yuǎn)近結(jié)合，明確戰(zhàn)略高地，謀劃關(guān)鍵核心技術(shù)的突破路線。

其次，在“十四五”期間，要加速發(fā)展大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)和現(xiàn)代電網(wǎng)智能調(diào)控技術(shù)，解決大規(guī)模新能源和分布式發(fā)電并網(wǎng)消納問題，形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，適應(yīng)新能源電力生產(chǎn)、輸送、并網(wǎng)和消納環(huán)節(jié)的大規(guī)模、高比例特性。

第三，要加速煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)突破與集中示范，突破合成氣一步法轉(zhuǎn)化高值化學(xué)品、煤制芳烴、煤炭分級(jí)分質(zhì)利用關(guān)鍵核心技術(shù)。

第四，中遠(yuǎn)期要加快推進(jìn)實(shí)現(xiàn)煤炭減量發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，突破鋼鐵、化工、水泥、有色等難減排行業(yè)的零碳/低碳流程再造技術(shù)；部署前沿性和顛覆性技術(shù)，如先進(jìn)核能、光電催化制氫、跨系統(tǒng)耦合集成與優(yōu)化、大規(guī)模低成本二氧化碳捕集利用和封存（CCUS）等技術(shù)的創(chuàng)新、研發(fā)與突破，為深度減煤提供技術(shù)支撐。

建議開展能源、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)綜合發(fā)展示范區(qū) 同時(shí)加大對(duì)儲(chǔ)能支持力度

NBD：此前陜西省榆林市曾經(jīng)作為試點(diǎn)地區(qū)創(chuàng)建國(guó)家級(jí)能源革命創(chuàng)新示范區(qū)，以充分發(fā)揮能源富集地區(qū)對(duì)國(guó)家能源安全的保障作用。您認(rèn)為還有哪些地區(qū)適合開展這樣的示范區(qū)?

劉中民：我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一個(gè)系統(tǒng)性的事情，每個(gè)地區(qū)都要作出自己的貢獻(xiàn)，雖然目標(biāo)一致，但是貢獻(xiàn)的路徑可能是不一樣的。

榆林地區(qū)煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能、光能都很豐富，所以這些能源的耦合就可以既支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，又能實(shí)現(xiàn)低碳化。

還有一些地區(qū)，比如遼寧既有海上風(fēng)電的潛力，又有核電以及強(qiáng)大的工業(yè)體系，既是東北重工業(yè)基地，又是能源的輸出省份，它的綜合碳減排，不僅牽涉到能源結(jié)構(gòu)的變革，也牽涉到我國(guó)主要高能耗工業(yè)的流程再造和變革性的升級(jí)。

所以在遼寧示范的意義，就是在“雙碳”的大背景下，走出能源工業(yè)高度耦合的一條綠色發(fā)展道路，它對(duì)別的類似場(chǎng)景也有很好的借鑒意義。

再比如青海，當(dāng)?shù)氐目稍偕娏Υ蟾耪剂穗娏ο到y(tǒng)的70%。在火電逐漸被替代、可再生電力逐漸增加的背景下，如果青海做了“雙碳”的綜合示范，為下一步全國(guó)發(fā)展也會(huì)帶來很廣泛的借鑒意義，所以我建議在有特色地區(qū)優(yōu)先開展能源、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)綜合發(fā)展的示范區(qū)。

NBD：目前，可再生能源存在能量密度低、時(shí)空分布不均衡、不穩(wěn)定、成本較高等特點(diǎn)，成為其規(guī)?；瘧?yīng)用的瓶頸，您認(rèn)為要如何應(yīng)對(duì)和解決這些問題？

劉中民：新能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等普遍存在能量密度低，在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差等問題，難以自成體系或通過自身技術(shù)進(jìn)步提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)。

因此我建議通過頂層統(tǒng)籌部署，打破現(xiàn)有能源領(lǐng)域行業(yè)板塊壁壘，推動(dòng)各能源系統(tǒng)間資源優(yōu)勢(shì)的合并，協(xié)同解決新能源大規(guī)模應(yīng)用和化石能源清潔低碳發(fā)展問題，重點(diǎn)發(fā)揮氫能、儲(chǔ)能等在整個(gè)新能源體系中的紐帶作用。

國(guó)家和地方需要加大對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，營(yíng)造有利于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力市場(chǎng)機(jī)制，明確儲(chǔ)能應(yīng)用的市場(chǎng)準(zhǔn)入條件和主體地位。同時(shí)借助人工智能驅(qū)動(dòng)大電網(wǎng)安全辨識(shí)與控制，提升電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和靈活性。

相比太陽(yáng)能、風(fēng)能等，氫能作為二次能源更便于儲(chǔ)備、運(yùn)輸，是“能源互聯(lián)網(wǎng)”中的重要紐帶。通過新能源電解水制氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)零碳排放制取綠氫，利用氫的能量和物質(zhì)雙重屬性，構(gòu)建綠氫與煤化工耦合、綠氫與二氧化碳催化轉(zhuǎn)化制取油品和大宗化學(xué)品、氫能汽車、氫能發(fā)電、氫能冶煉等綠色工業(yè)體系。

此外，還要重點(diǎn)突破電解水制氫、氫能綜合利用（存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)）關(guān)鍵技術(shù)，推進(jìn)跨能源系統(tǒng)、跨產(chǎn)業(yè)的融合或替代，不僅有效地解決新能源電量消納問題，還可實(shí)現(xiàn)解決新能源的儲(chǔ)存、再分配問題，同時(shí)降低化石能源利用帶來的大量二氧化碳排放。

我國(guó)東北、西北、西南地區(qū)擁有豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能和水能等，可積極推進(jìn)可再生能源電解水制氫、儲(chǔ)氫、用氫的先行示范，以點(diǎn)帶面促進(jìn)大規(guī)模、系統(tǒng)性的技術(shù)落地。

與此同時(shí)，要發(fā)揮高等院校及科研院所在原理創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等方面的作用，充分釋放國(guó)家政策紅利，激勵(lì)氫能相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)成果在高碳排放地區(qū)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，加快高碳地區(qū)的低碳化發(fā)展進(jìn)程。

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