作者 | 韓揚眉
近年來，陝西時代能源化工有限公司在推動兗礦榆林400萬噸/年煤炭間接液化項目建設，這是以高溫費託合成技術為核心的生產高端化工品為主的煤炭清潔利用項目。
在其推進過程中，該公司副總經理、總工程師董滿祥越發覺得，如果加強行業之間的相互融合，可以少走許多彎路，也能提高整體效益。
“大家各幹各的。以煤化工行業為例，要提升煤制油產業的效益，就必須加強下游高附加值化工產品的轉化，這就要與石油煉化行業結合。而一些關鍵技術國外公司對我們實施封鎖，其實國內石油煉化行業有相關或相近的技術，只是我們過去沒有很好地融合。”董滿祥告訴《中國科學報》。
事實上，這並不是一家公司的困擾。長久以來，我國能源體系中各分系統相對獨立，且存在結構性矛盾，已成為我國構建國家能源新體系之路的一大障礙。
正如中國工程院院士、中國科學院潔淨能源創新研究院院長、中國科學院大連化學物理研究所所長劉中民所說，“已經到了不得不融合的階段。”
近日，中科院與陝西省攜手共建能源革命創新示範區，打造大型多能融合集成示範基地，為構建我國清潔低碳、安全高效的能源體系先行示範。
沒有選擇，不融合不行
煤炭、石油、天然氣、可再生能源與核能……我國能源類型多樣，體系構成複雜。過去，相對獨立的各分系統為保障國家發展和能源安全發揮了重要作用。
然而，隨著國際能源形勢的發展，系統間發展的不協調性日益凸顯。
事實上，給董滿祥造成困擾的背後，體現出現代煤化工與石油化工兩大行業亟待協調發展、優化產業結構的必要性。
縱觀全球，能源結構正處於從高碳到低碳、無碳的過渡期，能源清潔化已是國際趨勢。
新興能源技術正以前所未有的速度加快對傳統能源技術的替代，以清潔能源、智慧電網、多能融合等為核心的系統性技術革新引領著未來能源格局之變。
然而，我國的能源消費結構以煤炭等化石能源為主，且這種現狀在一定時間內將持續下去。
面對碳排放總量高居世界第一的巨大減排壓力，探索一條“曲線救國”之路勢在必行。
“可以說，多種能源融合是被‘逼’出來的，我們沒有選擇。”劉中民表示，相對新能源，化石能源利用起來會更便捷，但必定會產生二氧化碳，“我們發展更多的新能源，並不意味著化石能源的使用會按比例減少，可能有些新能源技術短期內未必用得上，比如目前太陽能、風能發電併網率還比較低”。
劉中民解釋，多能融合就是通過不同能源相對優勢的互補融合，對沖消除各種能源種類劣勢，形成整體優勢和巨大技術創新。
比如，利用可再生能源、高溫核能等製取的氫，可以補充煤化工、石油化工之所缺，也可以與二氧化碳通過催化耦合而製取油品和大宗化學品，實現能源總體上的低碳化。
區域融合先行先試
“相對整個
國家來說，區域能源體系分割的局面並沒有那麼嚴重，我們選擇資源聚集的典型區域先行開展試驗示範，形成經濟可行、技術先進的系統解決方案，探索區域能源整體轉型的發展路徑與模式，進而引領和帶動全國能源系統性轉型和變革發展。”劉中民說。那麼，怎樣融合才能發揮最大效益？這需要突破能源種類之間互補及耦合利用的核心技術。
作為國家戰略科技力量，中國科學院對此早有部署。中國科學院集成院內20多個能源相關研究所，組建了潔淨能源創新研究院和先進核能創新研究院，打造能源科技創新的“集團軍”。
同時，中科院還啟動實施“變革性潔淨能源關鍵技術與示範”戰略性先導科技專項，提出了以化石資源清潔高效利用與耦合替代、清潔能源多能互補與規模應用、低碳化多能戰略融合為三條主線的多能融合互補的清潔能源發展策略，以期實現化石能源、可再生能源、核能的融合發展，構建多能融合的新型能源體系，加快推進能源革命。
首個多能融合示範區為什麼落地榆林？
榆林作為我國能源重鎮，目前已探明8大類48種礦產資源，煤、油、氣、鹽資源富集，還有豐富的太陽能、風能和生物質資源，組合配置條件國內外罕見，基礎條件得天獨厚。
經過20多年發展，榆林已構建起了以煤油氣鹽開發為基礎，電力、化工、載能工業為主導的較為完善的能源工業體系。
此外，在資源綠色開採、深度轉化、清潔能源生產等方面也做了諸多探索。
在榆林市政府副秘書長高光耀看來，中科院潔淨能源創新院走在國內乃至世界能化領域的最前沿，過去榆林與其有長久密切的良好合作，兩者可謂是“黃金搭檔”，示範區建設也必將為榆林建設世界一流高端能源化工基地插上“科技的翅膀”。
未來，中科院將負責能源產業頂層設計和戰略規劃，提供技術和人才支持，陝西省及榆林市將整合財政資金、能源資源和產業基金，加大投入力度，雙方共同打造大型多能融合集成示範基地，以期形成集前沿技術開發、人才集聚培育、科技創新服務、優勢產業資本等於一體的能源革命創新示範區。
“不忘遠慮” 因地制宜
值得一提的是，在榆林能源革命創新示範區建設的同時，還配套建設了以中科院潔淨能源創新院榆林分院為龍頭的科研創新基地，以及以國科大能源學院榆林分院為基礎的科教融合基地，為當地發展培養人才。
“把大學教育辦好了利於千秋萬代。”劉中民說，過去資源枯竭型城市發展緩慢甚至停滯的案例時有發生，“城市在用好寶貴資源的同時，要想到沒有資源時該怎麼辦。而人才，就是智囊，他們會知道怎麼辦。”
構建國家能源新體系是舉國之事，不過，不同地區資源稟賦條件各異，多能融合必須因地制宜。
目前，除陝西榆林外，中科院潔淨能源創新研究院還推動在山西大同、河北張家口、甘肅武威等區域建成不同類型多能融合綜合示範區，依託當地能源資源特色和產業結構特點，探索建立創新鏈和產業鏈相互貫通、政產學研用協同創新、成果知識產權互利共享的新型機制，逐步推廣構建我國清潔低碳、安全高效的能源體系。
此外，劉中民還特別提到，多能融合技術路線要兼顧我國能源結構發展過渡階段的需求，以及當地產業結構轉型升級、新舊動能轉換的具體現實。
同時，在確保供能安全的前提下，引導市場資源積極投入多能融合的清潔低碳能源新產業。
《中國科學報》 (2019-12-17 第1版 要聞 原題《首個多能融合示範區落戶陝西榆林 打造能源新體系“試驗田”》)
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