谢克昌院士《面向2035年我国能源发展的思考与建议》

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全文链接：中国工程院院士谢克昌：面向2035年我国能源发展的思考与建议
部分摘录：
中国工程院谢克昌院士在中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第6期发表《面向2035年我国能源发展的思考与建议》一文。文章从能源总量、能源结构、综合能效、能源科技、体制机制、能源安全六方面阐述了我国能源发展现状，重点分析了未来一段时期内能源发展的关键问题，涵盖煤炭兜底保障作用、能源消费增量的可再生能源替代、油气供给安全、核电发展立足自主、氢能和储能全产业链规模化发展等。
根据国家“十四五”规划纲要，2035年是我国基本实现社会主义现代化的重要时间节点，因而开展面向2035年的能源发展战略研究是学术热点和社会关注点。本文着眼2035年前我国能源综合发展课题，系统梳理氢能、储能、核能、煤炭、可再生能源、油气等的进展与趋势，提出能源领域发展目标以及就如何实现此目标而展开的初步思考。
我国能源发展趋势研判
（一）突出煤炭兜底保障作用并开展煤炭清洁高效低碳开发利用
在我国已探明的一次能源资源储量中，油气等资源占比约为6%，而煤炭占比约为94%。这说明，煤炭是自主保障最可靠的能源类型。
我国一半以上的煤炭用于发电，近年来随着新能源开发规模的增长，燃煤发电占总发电量的比重持续下降，但燃煤发电在未来相当长时期内仍是电力供应的主力；燃煤发电除继续承担保障电力供应的主体责任外，还将为可再生能源大比例消纳提供灵活调峰服务。在开展节能、应用灵活性、供热等方面技术改造的基础上，推动燃煤发电朝着高参数、大容量、智能化方向发展，侧重新型动力循环系统、智能燃煤发电等技术研发，促进电力装备技术升级、发电用能结构转型。
煤炭的高碳属性决定了行业低碳转型发展任重道远，突破碳捕集利用与封存（CCUS）技术和经济瓶颈是未来应用的关键之处。
（二）因地制宜发展可再生能源并使之成为能源供应增量的主体
水电开发仍有潜力，但水电待开发区域施工条件复杂、建造技术难度大，综合建设成本难以下降。
未来应进行风电场的高效开发利用，持续开发“三北”大型风电基地、东南沿海海上风电基地、东 / 中部地区分散式风电，通过技术创新降低成本，提高风电在能源生产和消费中的占比。
光伏装机量增长迅猛、布局持续优化，未来应坚持集中式与分布式开发并重策略，集中建设新疆、青海、内蒙古、西藏等省份的大型太阳能基地，而东 / 中部地区以分布式为主。
生物质能利用形式多样，相应发电初具规模，但燃料成本偏高等问题较为明显。加强顶层设计并进行系统规划，将生物质能技术应用与美丽乡村建设、精准扶贫等国家重大任务紧密结合。
（三）加强油气勘探开发力度以保障油气供给安全
天然气需求持续上升，需要关注“增储上产”。继续开展战略储备库、天然气基础设施建设，增强应急保障能力。
（四）立足自主发展核电并以技术创新提升竞争力
相比主要核能利用国家，我国核电总装机容量并不低，但在全国发电总量中的占比仅为5%。核电事业起步较晚，但具有后发优势。国产化率超过85%，体现了最高核安全标准。核电产业发展还存在一些短板，特殊材料、核测仪表、核安全级仪控设备、核安全级数字化控制系统等亟待攻克。
先进核能开发的重点是加强基础研究。第四代核电机组、可控核聚变的开发研究，涉及材料、工艺、测控等基础性科学技术问题，开展相关基础研究需要大科学装置和平台。乏燃料后处理也是完善核燃料闭式循环的关键内容。
（五）发展氢能产业并尽快实现全产业链贯通与规模化应用
氢能是清洁能源和工业原料，绿氢在“双碳”过程中将起到重要作用。形成了包括“制 ‒ 储 ‒ 运 ‒ 加 ‒ 用”在内的氢能产业链，但产业布局缺乏统筹、各地规划趋同；资金、技术创新等资源配置不够合理，重复建设现象已有显现，膜电极、电堆及系统等方面的产能过剩。与此同时，氢能产业的部分关键材料、核心零部件、装备依赖进口，技术自主化率不高。
近年来，我国积极开展氢能技术自主创新与产业化，技术成果转化应用效果显现，但与国际先进水平相比仍有差距。当前应用的氢气多由流程工业内部的高碳流程制取，大规模可再生能源制氢工作还未展开。大电流密度条件下制氢的电解槽能耗问题，氢气温和条件液态化规模储备、高密度存储、长距离 / 大规模运输、低成本快速加注技术等仍需突破；对于氢燃料电池相关的催化剂、碳纸、智能制造装备等，关键技术亟需提升。绿氢制备项目多处于研发示范阶段，提高效率、降低成本、规模化生产尚需时日。
（六）以电化学储能为重点实现规模化储能
2021年，已投运的储能项目装机容量为4‍.61×107 kW，标志着从商业化初期转入了规模化发展的新阶段；但储能发展的长效机制、标准体系、技术成本等均需及时补充或完善。
近年来，抽水蓄能以外的新型储能技术发展迅速，尤其是电化学储能取得长足进步，但储能安全性问题未能缓解；压缩空气、液流电池等长时储能技术进入了商业化初期，飞轮储能、钠离子电池等技术逐步开展了规模化示范。改善储能系统的运行效率，提高装置循环寿命，降低综合生产成本，开展本征安全与能源管理，在促进储能产业规模化发展的基础上推动可再生能源的大规模、高质量应用。

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