这是国家能源局原副局长吴吟同志在2024年6月29日召开的第一届国家能源转型与碳中和论坛上的主旨发言。发言稿已经过本人审阅。
感谢国家能源转型与碳中和发展论坛主办方的邀请!借此机会,我想讲关于深入推进能源革命的若干思考。为什么讲这个题目呢?因为今年正好是能源革命提出十周年。10年来。我国能源革命取得重要进展,大家有目共睹,宣传报道也很多,时间关系我就不再赘述了。我就深入推进能源革命讲六点个人思考。
第一,如何看待和应对能源消费超预期增长。
2023年,我国能源消费增长5.7%,能源消费弹性系数接近1.1。2003~2005年,我国能源弹性系数超过1,这种现象并不常见。2016年,国家发改委、国家能源局印发的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》提出,2020年能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内;2030年能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内。2020年,我国能源消费49.8亿吨标准煤,完成了战略目标。2023年,我国能源消费57.2亿吨标准煤,比上年净增3.1亿吨,再如同2023年增长3亿吨标准煤,就突破2030年战略目标了。能源消费增长超预期重要原因之一,就是近年来我国出口贸易持续增长,且出口贸易结构呈现高载能化。2023年,我国太阳能电池、锂电池、新能源汽车新三样出口同比增长30%左右,船舶出口增长35.4%。高载能产品出口增长怎么解决?我想,必须贯彻落实中央精神,加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。同时,要大力优化国内消费环境和消费结构,扩大国内市场需求;优化出口贸易结构,扩大服务贸易比重。
应对能源消费超预期增长的另一项重要措施就是抓实抓好节能工作。据有关报告,俄乌冲突爆发后的2022年,德国家庭的电力用量同比减少12%,天然气用量同比减少21%;法国能源消费同比减少11%。全民行动起来,就能释放出巨大节能潜力。2023年7月11日,习近平总书记在中央全面深化改革委员会第二次会议上强调,要一以贯之坚持节约优先方针,更高水平、更高质量地做好节能工作,用最小成本实现最大收益。深入推进能源消费革命,应该把节能作为提高能效的基础和前提,把节能放在更加突出的位置;应该加强节能管理和监察,各机关和企事业单位都应该设置节能管理机构或明确节能责任人,把节能工作抓细抓实抓到位。我国体制和多元机制优势明显,只要全民行起来,就能遏制能源消费高速增长势头。
第二,如何立足资源禀赋保障能源安全。
我国能源安全的核心问题是油气对外依存度高。坚持先立后破,利用我国相对丰富的煤炭资源,加强煤炭的高效清洁利用,逐步用绿碳元素替代煤碳元素,是立足资源禀赋保障能源安全的可行举措。2005年,诺贝尔化学奖得主乔治·奥拉等发表了《跨越油气时代:甲醇经济》。2019年底,中国生产力学会上报了《关于从能源安全战略角度规划布局用甲醇替代石油进口的研究报告》。我在参事室任特约研究员期间写过一篇《关于加快改性甲醇燃料准入推广应用的建议》,是从当前能源安全和长远能源转型结合起来考虑的。
甲醇是重要化工基础原料,作为燃料利用存在一些问题,如对金属有腐蚀性,对橡胶密封圈有熔胀性,还有冷启动困难等。解决这些问题有两条路径:一条路径是生产适应甲醇的车辆,发动机可以耐腐蚀、密封圈不溶胀、冷启动没问题,如吉利公司生产的甲醇车;另一条路径是改变甲醇的性质,就是在甲醇中添加改性剂,使其与汽柴油在物理特性和化学特性上相似,实现在不改动发动机的前提下,与汽柴油任意比例混合使用。此外,燃用改性甲醇污染物和温室气体排放较少。据有关企业测试,燃用改性甲醇与92号汽油相比,碳氢化合物排放只有1/6左右,一氧化碳约1/8,氮氧化合物约1/14,二氧化碳约1/4。2022年3月,中国能源研究会发布了工业用改性甲醇燃料、民用改性甲醇燃料、代替汽油用的点燃式发动机用改性甲醇燃料、代替柴油用的压燃式发动机用改性甲醇燃料等四项团体标准。
推广应用甲醇的具有明显优势:一是可以发挥煤炭资源禀赋优势,提升能源安全保障水平;二是与现有系统高度匹配,不需要系统改造和投资;三是大幅度降低了污染物排放,环境效益显著;四是技术成熟,经济性好;五是可以发展绿色甲醇,符合能源转型大方向。大连化物所在兰州建设的二氧化碳加绿氢制甲醇中试项目取得成功并通过了石化企业联合会的鉴定。2021年初,国际可再生能源署发布了《创新展望·可再生甲醇》报告。中央企业年产10万吨绿色甲醇项目通过了投资审查。民营企业年产10万吨绿色甲醇项目去年已经投产。深入推进能源供给革命,就是要发挥资源禀赋优势,坚持先立后破。发展改性甲醇,可以提高能源安全保障水平,拉动内需,后期可以逐步提高甲醇绿色化水平,最终实现100%的绿色甲醇。
第三,如何推动煤炭资源的低碳化利用。
长远看,风能、太阳能等可以满足电力生产需求。煤炭的发展方向不是作为燃料去发电,而是要作为原料和材料利用,那就必须要发展煤化工。2021年9月,习近平总书记在陕西省榆林市考察现代煤化工项目时强调,煤化工产业潜力巨大、大有前途,要提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。我国许多煤炭资源埋藏很深,埋深3500米以浅、煤厚大于5米的预测资源是现有探明储量的数倍。为保障煤炭井工开采安全,《煤矿安全规程》规定埋深超过1200米的煤炭资源不得开采。深部煤炭资源的开发,需要探索发展煤炭地下气化。
煤炭地下气化开采的设想,最早由俄国著名化学家门捷列夫于1888年提出。上世纪30年代以来,美国、德国、原苏联、加拿大、澳大利亚等主要产煤国家均投入这一领域的技术研究,取得了一批科研成果。1958年以来,我国开始进行自然条件下煤炭地下气化试验。1980年以后,先后在江苏徐州、河北唐山、山东新汶、山西昔阳等十余个矿区进行了试验,以后又在内蒙古乌兰察布、新疆鄯善、内蒙古鄂尔多斯等地扩大试验。
尽管许多国家在煤炭地下气化方面进行了长时间探索,但能实现长期运行的案例不多。第一个长期运行案例是乌兹别克斯坦安格林气化站项目。该项目自1961年投产至现在仍在生产,采用空气气化工艺,生产的合成气热值低。第二个长期运行案例是澳大利亚昆州林肯能源公司5号气化炉项目。该项目2011年投产至2013年底完成示范生产,稳定运行了3年,生产的合成气制成航空燃油、柴油在飞机、汽车上使用。第三个长期运行案例是内蒙古鄂尔多斯市唐家会煤矿地下气化试验项目。该项目2019年10月投产至2022年6月停炉,稳定运行32个月,各项指标达到设计要求。内蒙古自治区科技厅为该项目颁发了科学技术成果登记证书。
根据试验数据,采用不同工艺,煤炭地下气化产出气体中氢气、一氧化碳、甲烷等有用组分最高可达80%以上,二氧化碳等气体可降到20%以下,展示了高碳能源低碳利用良好前景。目前,国内有数家企业正在论证煤炭地下气化可行性,央企中中国石油集团抓得最紧,已经投资了两亿多元,下一步可能增加投入开展现场实验。
第四,如何抓住机遇来深入推进能源技术革命。
能源作为经济社会发展的重要支撑,其技术的革新和进步直接关系到国家的竞争力与可持续发展。当前,全球正处于能源转型关键时期,能源技术革命在能源转型中起决定性作用。随着可再生能源技术的突破、数字化技术的应用以及全球对于气候变化应对的共同诉求,一场深刻的能源技术革命正在兴起。据有关研究,数字技术的应用可降低约五分之一的研发成本、可缩短约三分之一的研发时间。人工智能大模型的应用,将重构所有的产业、产业链条、产品和管理流程;将更大大幅度降低研发成本、缩短研发时间,助力能源科技创新取得突破性进展。
深入推进能源技术革命是一项系统工程,需要政策引导、技术支持、体制保障、人才驱动和社会参与等共同发力。党的二十大报告强调,必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。在人工智能大模型呈现指数级发展阶段,人才的作用比以往任何时候都更加重要。深入推进能源技术革命,必须充分调动人才积极性。利用国家力量,将研发成果尽快转化为生产力是对人才最大的尊重。深入推进能源技术革命,应该在国家层面建立健全能源颠覆性技术发现、甄别、扶持、示范、推广应用一条龙服务机制。
第五,如何构建以新能源为主体的新型电力电系统。
电力几乎可以满足人们一切用能需求。能源系统电力化是发展趋势。风能、太阳能、生物质能等可再生资源充足,发电技术成熟且成本大幅度下降,可以发展成为电力主体,但必须要有安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型电力系统支撑。进入本世纪以来,电力体制改革一直在路上。2015年3月,中共中央、国务院印发《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》,有关部门出台了一系列配套文件,电力体制改革稳妥推进。但从整体看,现行的电力系统不能适应高比例可再生能源发展需要,不少地方光伏电力接入电网亮起红灯,就是典型例证。
改革开放以来,我国电力发展经历了电源中心时代、电网中心时代,现在进入用户中心时代。用户中心时代的重要标志是分布广泛的可再生能源被开发利用,传统的电力负荷侧成为有源负荷侧,传统的的电力消费者成为既消费电力又生产电力的同一体,需求侧成为新型电力系统的重心。深化能源体制革命,构建以新能源为主体的新型电力系统,要以配电网建设为重点,大力发展分布式电站、微电网、虚拟电厂等。我国各地情况千差万别,应当充分调动地方政府积极性,吸引各类资本投入,因地制宜地发展可再生能源,在配网测建设以新能源为主体的新型电力系统。
第六,如何加快建设新型能源体系。
当今时代,世界能源供需格局深刻调整,绿色低碳发展成为时代潮流。我国能源行业面临安全风险增多、转型亟待加速、落实双碳目标任务艰巨等重大挑战。能源消费革命、供给革命、技术革命总体属于生产力层面,而能源体制革命属于生产关系层面。生产关系可以促进生产力发展,也可能制约生产力发展,对生产力发展起重大影响。加快建设新型能源体系,必须深入推进能源体制革命,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府作用。
十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》强调,优化政府机构设置,完善决策权、执行权、监督权既相互制约又相互协调的行政运行机制。深入推进能源体制革命,应该按照中央精神,明确能源决策、执行、监督部门职责,避免出现“合成谬误”。能源具有商品属性、公共产品属性等,能源监管涉及经济性监管和社会性监管两个维度。深入推进能源体制革命,应强化能源监管部门既重供给监管、又重消费监管的格局。明确能源监管部门负责能源领域全系统、全过程监管。同时,像社会性监管部门那样,指导工业、建筑、交通、农业等重点领域的能源生产、消费、节能减排等活动。