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“推进能源清洁高效利用和技术研发，加快建设新型能源体系”，今年的政府工作报告为接下来的能源发展方向指明了发展路径。该怎样理解“新型能源体系”的内在含义？如何实现煤炭清洁高效利用？中能传媒记者近日就相关问题采访了中国工程院院士、华北电力大学教授、新能源电力系统国家重点实验室主任刘吉臻。
“在找到新的路径之前，不能动摇对煤炭主体地位的重视”
在刘吉臻看来，新型能源体系的建设是一个尚在探索的现实问题。能源供给是否安全，“双碳”目标的推进，以及第四次工业革命带来的技术革新等因素，为新型能源体系赋予了鲜明的时代特色。新型能源体系的构建，既要满足低碳发展方向，又要服务经济社会的发展和国家实现两个百年的奋斗目标，还要服务于人民生活提升对能源的需求，“这个体系是复杂的，涉及方方面面。但最基本的特征非常明晰，就是清洁、低碳、安全、高效。”刘吉臻说。
我国一次能源禀赋结构具有“富煤、贫油、少气”特点，煤炭在国内能源结构中占据主导地位。“煤炭支撑了我国的能源供应，不能因为煤炭燃烧具有污染性，就判定煤炭有‘原罪’。”刘吉臻说。
面对全球变暖这一大课题，全球能源结构已然在加速调整。为实现清洁低碳，我国一直在积极推进能源革命和能源转型。
“现阶段，我们要遵循‘先立后破’。这就意味着在找到新的路径之前，不能动摇对煤炭主体地位的重视。在这个进程中，要注意煤炭自身的转型，同时将煤炭和新能源进行深度融合发展。”刘吉臻说：“我们基本国情和资源禀赋决定了低碳转型目标的历史性进程和阶段性特征。要以科学的思想和方法去看待这个问题，任何偏颇和片面都会造成不应有的损失。”
“为推动对新能源的支撑，全国已有近亿千瓦燃煤机组进行了灵活性改造”
如何将煤炭与新能源深度融合发展？
“目前我国的非煤发电装机已超12亿，占据了总装机量的‘半壁江山’。但是从发电量来看，煤电占比依然接近60%，风光发电仅占12%。”刘吉臻说。
“传统能源是‘一次能源可储，二次能源可控’，而新能源则是‘一次能源不可储，二次能源约束可控’。”刘吉臻认为，根据这一特性，要发挥新能源的最大效用，首先需要火电进行灵活调节，依靠电网的调节能力，实现多能互补。其次要在电力系统里实现源网协同。再次要在需求侧做文章，实现供需互动。最后要走向灵活，以智能电网、智能发电实现灵活的电力系统。
“在新型能源体系中，多种能源都有自己的特性，各有优劣。这就像一个团队，要实现个性上的互补，才能和谐发展。”刘吉臻做了一个形象的比喻：“风光发电受制于气候变化，发电量不稳定，就像一个不听话的孩子。随着他的长大，将来高比例的发电任务压在他肩上，还得需要稳定的‘大哥’火电来兜底。在储能技术进步和成本降低之前，依然要利用清洁高效的火电发挥‘压舱石’作用。”刘吉臻透露，为了推动煤电对新能源的支撑，全国已有近亿千瓦的燃煤机组进行了灵活性改造。
用能模式从“源随荷动”，到“供需互动”，再到“荷随源动”
煤炭通过何种途径实现清洁利用，始终是业内聚焦和探索的热点。刘吉臻介绍说，作为全球最大的电力生产大国，其中火电占据主导地位。“我们对煤电发展追求的目标，始终是安全，清洁，高效。经过几十年的奋斗，煤电的核心技术已基本掌握在自己手中，很多技术也走到了世界的前列，比如百万千瓦超超临界机组的研发制造和应用等。”
刘吉臻介绍，借助技术的进步，我国平均度电煤耗已从20年前的近400克/千瓦时降至现在300克/千瓦时左右。二次再热、高位布置、超净排放、CCUS等技术在煤电中的开发和应用，为煤炭清洁高效利用提供了有效途径。近年来，全国90%以上的燃煤机组烟尘、二氧化硫及氮氧化物排放指标，已通过清洁化改造远低于国家规定的排放标准，有些甚至已优于燃气排放指标。
现在，很多机组正在积极探索解决深度污染的技术路径和二氧化碳的捕集。“比如国家能源集团江苏泰州电厂50万吨/年二氧化碳捕集与资源化能源化利用技术研究及示范项目，是国内煤电在建最大CCUS项目示范工程，可彻底解决大型火力发电厂的碳减排问题。”刘吉臻说，“这个项目建成后实现二氧化碳捕集率大于90%，年捕集量50万吨，整体性能指标达到国际领先水平。可为支撑火电厂低碳化转型积累经验，具有普遍示范作用。”
对于如何彻底实现能源转型，刘吉臻认为有三个着力点。
一是实现产业结构革命性变革，二是实现科技颠覆性突破，三是全社会能源消费文化与生态的革命性变革。
对于第三点，刘吉臻解释说，我们目前的用能模式是“源随荷动”，即供给侧保障需求侧的诉求；待逐步转化为“供需互动”，就变成供应侧和需求侧互动，实现源荷协同增效；未来发展到“荷随源动”，科学技术可以通过预测电源趋势，从而决定价格机制。“可以预见，新型电力系统建成之后，社会能源消费方式将发生巨大变革。”