中国工程院院士曹湘洪:能源转型不能操之过急,技术进步是关键

2022-11-25 15:03:33  浏览:919  作者:来源:中国网财经《低碳中国》

  在推进碳达峰、碳中和过程中,随着可再生能源比例的增高,氢能的作用会越来越显现。能源至少要从化石能源为主体,向能源多元化的时代行进,我相信随着技术的进步,碳达峰、碳中和的目标,会越来越接近,最终能够实现这个目标。

  氢能作用越来越凸显

  氢能通过电解水制氢,把能量储存起来,是个非常好的储能手段,氢能又可以和二氧化碳去合成,做成甲醇,做成化工原料等等,还可以做成油品。氢能还可以去替代煤,炼钢过程用焦炭,焦炭炼钢能产生二氧化碳排放。现在全国的钢铁能耗每吨大概超过0.5吨(标准煤),大概要排1.8吨的二氧化碳,氢气去还原氧化物产生水,就没有二氧化碳排放了,所以氢气可以固碳,可以替代化石能源。

  所以未来氢能用在汽车上面,它是一个电化学反应过程,不是一个燃烧过程,它的能效就可以比燃烧放能放的热量,产生输出的能量可以是1.5倍,所以能效就比较高。应该说氢能是一个非常有发展潜力的新能源,尤其在推进碳达峰、碳中和过程当中,随着可再生能源比例的增高,氢能的作用会越来越显现。

  实现双碳目标须在技术上有突破

  双碳目标对能源化工行业确实是一个挑战,尤其对石油化工行业,油品的消费量,市场会逐步萎缩。当然我们国家石油化工产品,有些产品市场供应能力可能和需求之间没有矛盾了,或者说甚至供应能力现在或者不久的将来会大于需求。但有些产品比如说乙烯,还有一定的市场增长空间,所以可以适度的安排一批,不能都去油转化。可以搞一些炼油企业转向生产乙烯生产化工产品,这也是可行的。

  但是碳达峰、碳中和是一个过程,这个过程按照国家现在提出的目标是2030年和2060年两个时间段,不是说一下子就实现碳达峰,它是一个过程,所有的事要放在这个过程里考虑,饭一口一口吃,路一步步走。按照这样的一个思路,就要来研究怎么来进行,首先是要技术上有突破,技术突破包括了几个方面,比如炼油石化过程,怎么进一步降低能耗。炼油石化过程要用蒸汽、用电,一般都是用煤、用天然气做原料, 怎么提高它的转化效率?现在效率35%,能不能提高到50%,或者提高到更高的水平,这是需要我们来认真研究。

  还有就是怎么样来发展可再生能源和现有的能源系统怎么耦合,有条件的地方可以做,有的地方没有条件做不了,因为可再生能源是间歇的、是随机的,炼化企业的安全生产要求非常高,要求能源供应系统要稳定、可靠、连续。怎么来构建一个稳定的能源系统,这是需要我们考虑的,也是要把可再生能源纳入到能源体系来考虑。

  还有二氧化碳的普及利用,尤其是化工领域,中石化准备在新疆、鄂尔多斯、塔河,搞天然气可再生能源制氢,发展可再生的光伏、风能制氢,制氢以后把它们排出二氧化碳合成组成甲醇,甲醇就可以回到乙烯MTO(甲醇制烯烃)的原料系统,也就可以变成塑料,这就是减碳的一个途径。所以现在关键是要在技术上面下功夫,当然行动上也要努力。十三五期间节能减碳,二氧化碳是1350万吨左右,如果说技术开发工作做得好,能源的节约还是有潜力。

  能源转型不能操之过急

  我觉得过去能源,至少要从化石能源为主体,向能源多元化的时代进行转变,最终可能会是什么样的结局,化石能源和可再生能源各占多少比例,现在不好预测。有人说像是可再生能源为主体,也许是这样,也许可能很长一段历史时间还达不到这个水平。

  所以对炼油石化行业来讲,我觉得未来对油品的消费会逐步的下降,一个是因为新能源汽车的发展,一个是因为燃料电池汽车发展,还有传统燃油车技术水平的提高,真正能够为碳达峰做贡献的,是提高燃油车的能源转化效率。包括开发新的发动机,现在发动机的能效,汽油机能效超过41%,柴油机能效超过50%,油耗已经下来了。燃油车在电动化,就是燃油车电动化变成混合动力,现在油耗就更低。

  我看现在MPV(多用途汽车)网上炒得很热,混合动力200多马力的轿车,油耗只有6L/100km到7L/100km,过去是不可能想象的,所以是最现实的节能。这样都会使油品的消费市场要萎缩,逐步萎缩,当然不可能一下子萎缩下来。

  在当前双碳目标的背景下,石化工业就应该加大节能减排的力度,而且要努力去调整能源结构,构建低碳能源体系,开发绿色低碳技术,能够尽早的为双碳目标实现来贡献石化工业的力量。

  所以将来炼油石化产业确实是面临着挑战,这个挑战是需要大家来认真应对的。比如合成材料,合成材料高性能化,高性能化以后,本来是用一吨塑料,半吨就可以了,碳排放也减下来了。我相信随着技术的进步,碳达峰、碳中和的目标,会越来越接近设定的目标,最终能够实现这个目标。但是这是一个漫长的过程,不能太急了,太急了对经济发展不利,也会带来社会稳定的问题。如果说明天把炼油厂全关了,炼油工人怎么办?高校怎么办?炼油专业的学生往哪去?它是一个系统的工程,是一个社会工程,所以能源转型是一个过程,我们要在这过程里面逐步推进,转型不能太急,要慢慢转,遇到的问题逐步暴露逐步解决,使它转型能够平稳的有序的往前推进。

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