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
时间：2022-11-25
来源： 现代煤化工
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。 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。 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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