刘吉臻院士：立足资源禀赋，建设新型能源体系

       今年的政府工作报告指出，推进煤炭清洁高效利用和技术研发，加快建设新型能源体系。

  “建设新型能源体系是探索性问题也是摆在面前的现实问题。”中国工程院院士刘吉臻说，“新型能源体系要服务经济社会发展和国家实现两个百年的奋斗目标，也要服务于人民生活不断提升对能源的需求。既要满足‘双碳’目标，又可以应对国内外格局变化，适应科技发展带来的变革，其基本特征是清洁低碳安全高效，是一篇时间紧迫而又值得认真解读的大文章。”

  明确煤炭的地位和作用

  “作为能源的第一要务是要保证供应，一刻不能停、一点不能少。从目前的情况看，煤炭的支撑性、压舱石作用不可动摇。”刘吉臻说。

  第一次工业革命以后，欧美各国主要依赖的能源是煤炭。上世纪中叶，欧美各国完成了油气替代煤炭的能源转型。

  “我们国家之所以没有完成油气替代煤炭的能源转型，是因为富煤贫油少气的基本国情。”刘吉臻说，“但为了完成‘双碳’目标，要谋求能源转型，开展能源革命。”

  我国是全球最大的煤炭生产和消费国，世界每年有二分之一的煤炭是中国生产消费的。

  “必须清晰地看到，生产的每一吨煤炭都不容易，背后是无数煤矿工人的辛勤付出。煤炭被称为乌金，它是没有原罪的。推行能源革命，只是希望有一天可以不再依赖煤炭，达到清洁低碳的目标。现阶段必须坚持先立后破的方针，在找寻新路径的过程中，推进煤炭清洁开采利用，并与新能源深度融合。”刘吉臻说。

  “我们生产的煤炭一半以上用于发电，通过技术革新可以让燃煤发电更清洁高效，例如国内最大火电在建项目国家能源集团国电电力上海庙公司采用“四机共建”模式建设4台100万千瓦超超临界间接空冷火电机组。或者减少用煤总量，用最少的产量支撑起新能源体系，起到四两拨千斤的效果。”刘吉臻说。

  “建设新型能源体系必须明确煤炭的主体能源地位和支撑作用，立足于基本国情和资源禀赋以及实现‘双碳’目标的历史性进程和阶段性进展，科学制定方法策略，任何偏颇和片面的认知都会造成不应有的损失。”刘吉臻说。

  推进煤炭与新能源深度融合

  “为什么要推进煤炭与新能源深度融合？这就要先搞明白应用新能源电力的基本模式。”刘吉臻说。

  近年来，我国新能源快速发展。数据显示，截至2022年12月底，全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦，同比增长7.8%。其中，风电装机容量约3.7亿千瓦，同比增长11.2%；太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦，同比增长28.1%。非煤发电装机规模超过了12亿千瓦，占据了发电装机的“半壁江山”。

  “装机容量大，但发电量却不大。去年煤电的发电量占发电总量的58%。有些地方甚至出现了弃风弃光，这与风电光电上不了网有很大关系。”刘吉臻说。

  他介绍，电网既是能量的传输体系，也是保证电源和负荷平衡的一个载体。打个简单的比方，电力系统叫一条扁担两只筐，一个筐是发电，一个筐是用户，电网就是中间的扁担，既要传输能量，又必须保持平衡。

  “新能源发出的电不稳定，冲击电网，而电网要维持平衡，就必须具备调节能力，只能依赖煤电。”刘吉臻说，“传统能源特征是一次能源可储，二次能源可控，而新能源是一次能源不可储，二次能源约束可控。”

  “我习惯把新能源比作调皮的孩子，需要人带着往前走，而能扮演这个角色的就是煤炭。没有火电的支撑，连实现12%的新能源供应都不可能。”刘吉臻说。

  他认为，要发展新能源，首先，要做到多元互补，多种能源互补，发挥传统能源和新能源各自的禀赋和优势，使他们融合成一个支撑生活生产发展稳定的、可靠的电源。其次，电力系统做到源网协同，电源和电网要协同。再次是供需互动，供应侧和需求侧商量着来。最后是灵活智能，智能电网和智能发电形成智能系统。

  “我们还要清晰地认识到，随着新能源这个调皮的孩子越长越大，承担的责任越来越多，如果他还那么调皮，谁来兜底，这是值得思考的问题。”刘吉臻说，“举例来讲，一个城市做到新能源和煤电各占50%，若其遇到一周不刮风，煤电已经不足以支撑起整个电网，一半的人将面临停电的风险。”

  因此，刘吉臻对未来提出了三点憧憬，第一，实现产业结构的革命性变革，社会的进步不需要那么多能量。第二，颠覆性技术的出现，彻底解决用能问题。第三，能源消费方式改变，从源随荷动到荷随源动、供需互动。

  “实现‘双碳’目标是一场深刻的社会变革，不只是能源一个领域的事情，需要全社会的参与。”刘吉臻说。