打造我国能源新体系“实验田

深蓝色的畅想

近年来，陕西时代能源化工有限公司正在推动兖矿榆林400万吨/年煤炭间接液化项目建设，这是以高温费托合成技术为核心的生产高端化工品为主的煤炭清洁利用项目，在其推进过程中，该公司副总经理、总工程师董满祥越发觉得，如果加强行业之间的相互融合，可以少走许多弯路，也能够提高整体的效益。

“大家各干各的。以煤化工行业为例，要提升煤制油产业的效益，就必须加强下游高附加值化工产品的转化，这就要与石油炼化行业技术结合，而一些关键技术国外公司对我们实施技术封锁，其实国内石油炼化行业有相关或相近的技术，只是我们过去没有很好的融合。”董满祥告诉《中国科学报》。

事实上，这并不是其一家公司的困扰。长久以来，我国能源体系中各分系统相对独立，且存在结构性矛盾的现状已成为我国构建国家能源新体系之路的一大障碍，正如中国工程院院士、中国科学院洁净能源创新研究院院长、中国科学院大连化物所所长刘中民所说，“已经到了不得不融合的阶段。”

近日，中科院与陕西省携手共建能源革命创新示范区，打造大型多能融合集成示范基地，为构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系先行示范。

“没有选择，不融合不行”

煤炭、石油、天然气、可再生能源与核能......我国能源类型多样，体系构成复杂。过去，相对独立的各分系统为保障国家发展和能源安全发挥了重要作用。然而，随着国际能源形势的发展，系统间发展的不协调性日益凸显。

事实上，给董满祥造成困扰的背后，正体现出了现代煤化工与石油化工两大行业亟待协调发展，优化产业结构的必要性。

纵观全球，全球能源结构正处于从高碳到低碳、无碳的过渡期，能源清洁化已是国际趋势。新兴能源技术正以前所未有的速度加快对传统能源技术的替代，以清洁能源、智慧电网、多能融合等为核心的系统性技术革新引领着未来能源格局改变。

然而，我国的能源消费结构以煤炭等化石能源为主，且这种现状在一定时间内将持续保持。面对碳排放总量高居世界第一的巨大减排压力，探索一条“曲线救国”之路势在必行。

“可以说，多种能源融合是被‘逼’出来的，我们没有选择。”刘中民表示，相对新能源，化石能源利用起来会更便捷，但必定会产生二氧化碳，“我们发展更多的新能源，并不意味着对化石能源的使用就会按比例减少，可能有些新能源技术短期内未必用得上，比如目前太阳能、风能发电并网率还比较低。”

刘中民解释，多能融合就是通过不同能源相对优势的互补融合，对冲消除各种能源种类劣势，形成整体优势和巨大技术创新。

比如，利用可再生能源、高温核能等制取的氢，可以补充煤化工、石油化工之所缺，也可以与二氧化碳通过催化耦合而制取油品和大宗化学品，实现能源总体上的低碳化。

区域融合先行先试

“相对整个国家来说，区域能源体系分割的局面并没有那么严重，我们选择资源聚集的典型区域先行开展试验示范，形成经济可行、技术先进的系统解决方案，探索区域能源整体转型的发展路径与模式，进而引领和带动全国能源系统性转型和变革发展。”刘中民说。

那么，怎样融合才能发挥出最大效益？这需要突破能源种类之间互补及耦合利用的核心技术。

作为国家战略科技力量，中国科学院对此早有部署。中国科学院集成院内20多个能源相关研究所组建了洁净能源创新研究院和先进核能创新研究院，打造能源科技创新的“集团军”。

同时，中科还院启动实施“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项，提出了以化石资源清洁高效利用与耦合替代、清洁能源多能互补与规模应用、低碳化多能战略融合为三条主线的多能融合互补的清洁能源发展策略，以期实现化石能源、可再生能源、核能的融合发展，构建多能融合的新型能源体系，加快推进能源革命。

首个多能融合示范区为什么落地榆林？

榆林作为我国能源重镇，目前已探明8大类48种矿产资源，煤、油、气、盐资源富集，还有丰富的太阳能、风能和生物质资源，组合配置条件国内外罕见，基础条件得天独厚。

经过20多年发展，榆林已构建起了以煤油气盐开发为基础，电力、化工、载能工业为主导的较为完善的能源工业体系。此外，在资源绿色开采、深度转化、清洁能源生产等方面也做了诸多探索。

在榆林市政府副秘书长高光耀看来，中科院洁净能源创新院走在了国内乃至世界能化领域的最前沿，过去榆林与其有长久密切的良好合作，两者可谓是“黄金搭档”，示范区建设也必将为榆林建设世界一流高端能源化工基地插上“科技的翅膀”。

未来，中科院将负责能源产业顶层设计和战略规划，提供技术和人才支持，陕西省及榆林市将整合财政资金、能源资源和产业基金，加大投入力度，双方共同打造大型多能融合集成示范基地，以期形成集前沿技术开发、人才集聚培育、科技创新服务、优势产业资本等为一体的能源革命创新示范区。

“不忘远虑” 因地制宜

值得一提的是，在榆林能源革命创新示范区建设的同时，还配套建设了以中科院洁净能源创新院榆林分院为龙头的科研创新基地，以及以国科大能源学院榆林分院为基础的科教融合基地，为当地发展培养人才。

“把大学教育办好了利于千秋万代。”刘中民说，过去资源枯竭型城市发展缓慢甚至停滞的案例时有发生，“城市在用好宝贵资源的同时，要想到没有资源时该怎么办？而人才，就是智囊，他们会知道怎么办。”

构建国家能源新体系举国之事，不过，不同地区资源禀赋条件各不相同，多能融合必须因地制宜。

目前，除陕西榆林外，中科院洁净能源创新研究院还正重点推动在山西大同、河北张家口、甘肃武威等区域建成不同类型多能融合综合示范区，依托当地能源资源特色和产业结构特点，探索建立创新链和产业链相互贯通、政产学研用协同创新、成果知识产权互利共享的新型机制，逐步推广构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系。

此外，刘中民还特别提到，多能融合技术路线要兼顾我国能源结构发展过渡阶段的需求，以及当地产业结构转型升级、新旧动能转换的具体现实。同时，在确保供能安全的前提下，引导市场资源积极投入多能融合的清洁低碳能源新产业。