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中國(guó)華能集團(tuán)有限公司科技創(chuàng)新與信息化部主任許世森表示，煤電仍是當(dāng)下及未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)保障能源電力安全穩(wěn)定供應(yīng)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的一部分，是保障國(guó)家能源安全的“壓艙石”。

“雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程不斷提速，特別是可再生能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。預(yù)計(jì)未來(lái)以光伏發(fā)電、風(fēng)電等為代表的可再生能源電力占比將不斷提升，成為能源供應(yīng)的主力軍。在上述背景下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)勢(shì)在必行。然而，富煤貧油少氣是我國(guó)的基本國(guó)情，要夯實(shí)國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)基礎(chǔ)，就要保障煤炭供應(yīng)安全。同時(shí)，不同于傳統(tǒng)一次能源，新能源和清潔能源發(fā)電具有波動(dòng)性，因此，發(fā)展可再生能源還需要煤電發(fā)揮調(diào)節(jié)性電源的作用。

作為我國(guó)煤電企業(yè)龍頭，中國(guó)華能集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)華能”）如何看待煤電在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中的角色轉(zhuǎn)變？在促進(jìn)新能源和清潔能源發(fā)展的過(guò)程中，煤電如何保障電力系統(tǒng)的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行？對(duì)此，本報(bào)記者近日專訪了中國(guó)華能科技創(chuàng)新與信息化部主任許世森。

需發(fā)揮煤電“壓艙石”作用

應(yīng)如何看待煤電在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過(guò)程中的作用和角色？

許世森：在過(guò)去幾十年中，我國(guó)已經(jīng)形成了以化石能源發(fā)電為主體的電力系統(tǒng)，不論是規(guī)劃建設(shè)還是安全運(yùn)行，均已十分成熟，有效保障了電力的可靠供應(yīng)。穩(wěn)定，是以化石燃料發(fā)電為主體的電力系統(tǒng)的最主要特征，發(fā)電側(cè)較為穩(wěn)定的輸出、一定的備用容量和調(diào)節(jié)性能等都是保證我國(guó)電網(wǎng)供電可靠性處于國(guó)際領(lǐng)先地位的重要原因。

在“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)電力系統(tǒng)正加快向以高比例新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)將發(fā)生根本性變化，從高碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃鹊吞蓟蛄闾茧娏ο到y(tǒng)，支撐全社會(huì)高度電氣化，搭建起實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要平臺(tái)?？稍偕茉窗l(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和不確定性將給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，電網(wǎng)維持電量實(shí)時(shí)平衡難度大幅增高。要解決這一難題，就要考慮如何從電源側(cè)彌補(bǔ)或調(diào)節(jié)新能源的不確定性，使電網(wǎng)保持與以化石燃料為主體的電力系統(tǒng)同等的穩(wěn)定性。最有效的解決辦法是采用天然氣發(fā)電，以此作為調(diào)節(jié)電源，發(fā)揮調(diào)節(jié)和黑啟動(dòng)作用，這是目前歐美等國(guó)家通常采用的方法。

但是，我國(guó)富煤貧油少氣的能源資源稟賦決定了天然氣發(fā)電容量有限，目前我國(guó)天然氣發(fā)電占比不足3.5%。而各種儲(chǔ)能技術(shù)正在發(fā)展中，其調(diào)節(jié)的容量、調(diào)節(jié)的周期、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性難以獨(dú)立支撐未來(lái)的新型電力系統(tǒng)，還有很長(zhǎng)的路要走。因此，煤電仍是當(dāng)下及未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)保障能源電力安全穩(wěn)定供應(yīng)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)不可或缺的一部分，是保障國(guó)家能源安全的“壓艙石”。從發(fā)電企業(yè)的角度來(lái)看，我們要在大力發(fā)展新能源發(fā)電的同時(shí)，提高煤電的支撐與調(diào)節(jié)作用，做好煤炭清潔靈活高效利用這篇文章。

煤電既要擔(dān)負(fù)起調(diào)節(jié)作用，還要做好應(yīng)急保供和兜底保障工作。目前，我國(guó)能源活動(dòng)排放的二氧化碳總量占比達(dá)88%，其中電力領(lǐng)域二氧化碳排放約占40%。要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍。煤電面臨二氧化碳減排的難題，國(guó)內(nèi)外的研究和示范表明，碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是煤電大規(guī)模減排二氧化碳的重要技術(shù)途徑。

CCUS技術(shù)大有可為

在處理和利用大規(guī)模二氧化碳方面，目前我國(guó)有哪些經(jīng)驗(yàn)？

許世森：盡管CCUS是一種可行的減排技術(shù)，但要實(shí)現(xiàn)商業(yè)利用還面臨諸多挑戰(zhàn)。由于二氧化碳具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，捕集和解析二氧化碳是一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，因此，必須找到正確的途徑并克服其中的瓶頸。將二氧化碳大量成功捕集后，封存環(huán)節(jié)還面臨著儲(chǔ)存容量和成本等一系列制約。

根據(jù)地質(zhì)領(lǐng)域的研究，我國(guó)六大盆地具有巨大的二氧化碳地質(zhì)封存潛力，約為1—2萬(wàn)億噸。在“雙碳”背景下，2060年我國(guó)二氧化碳年排放量可降到20—30億噸，因此，我國(guó)具備在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)封存二氧化碳的地質(zhì)條件。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)未來(lái)將具備大規(guī)模實(shí)施二氧化碳捕集和封存的技術(shù)和條件。中國(guó)華能早在2006年就開(kāi)始了CCUS技術(shù)研究工作，得到國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃的支持，于2009年研制出世界首套12萬(wàn)噸/年的燃燒后二氧化碳捕集工業(yè)系統(tǒng)，于2015年研制出世界首套規(guī)模10萬(wàn)噸/年燃燒前二氧化碳捕集工業(yè)系統(tǒng)。目前，中國(guó)華能負(fù)責(zé)的國(guó)家能源重大科技示范項(xiàng)目——150萬(wàn)噸/年的煤電CCUS全流程示范工程，該工程2022年開(kāi)工，計(jì)劃2023年建成，建成后將成為國(guó)際規(guī)模最大、能耗最低的煤電二氧化碳捕集工程，捕集的二氧化碳將注入附近的油田，在提高石油采收率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的地質(zhì)封存。

“雙碳”目標(biāo)提出后，CCUS技術(shù)的研發(fā)需求更加迫切，得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。國(guó)務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等均將CCUS列為綠色低碳關(guān)鍵核心技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)和示范。最近依托中國(guó)華能建設(shè)的“高效靈活煤電及碳捕集利用封存全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”是國(guó)家首批啟動(dòng)的全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，其主要研究目標(biāo)就是開(kāi)發(fā)煤電靈活高效和CCUS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤電的靈活高效及二氧化碳近零排放。

煤電清潔高效利用是符合國(guó)情的有效探索

為助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)，煤電還需要哪些改造升級(jí)？

許世森：高效靈活的煤電技術(shù)一直是發(fā)電行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)，未來(lái)希望可以通過(guò)提高煤電的靈活性，同時(shí)配合CCUS技術(shù)，將二氧化碳捕捉、封存，從而達(dá)到零排放，煤電依然可以穩(wěn)定發(fā)揮電源支撐作用。

我國(guó)在超超臨界燃煤發(fā)電及超凈排放方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。截至今年6月，在中國(guó)華能的燃煤機(jī)組中，超過(guò)52%的機(jī)組是60萬(wàn)千瓦及以上的大型機(jī)組，包括17臺(tái)已投產(chǎn)的百萬(wàn)千瓦等級(jí)超超臨界機(jī)組和國(guó)內(nèi)首批采用超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組。目前公司火電機(jī)組能耗水平穩(wěn)居行業(yè)領(lǐng)先地位，污染物排放水平符合或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，燃煤機(jī)組均已實(shí)施煙氣超低排放改造。

此外，中國(guó)華能也在研究“煤電+熔鹽”儲(chǔ)熱技術(shù)，構(gòu)建基于煤電機(jī)組的儲(chǔ)能系統(tǒng)，即“卡諾電池”，實(shí)現(xiàn)跨周、跨月儲(chǔ)能調(diào)節(jié)。這種季節(jié)性調(diào)節(jié)類似于抽水蓄能，把熱儲(chǔ)存一段時(shí)間后再利用。我國(guó)煤電廠數(shù)量眾多，利用這一技術(shù)，可發(fā)揮現(xiàn)有煤電廠的能力，盤活煤電資產(chǎn)，是符合我國(guó)國(guó)情的有效途徑。