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李美成院长应邀参加第355场工程院科技论坛:“绿色低碳 能源变革"国际高端论坛

8月19日,“绿色低碳·能源变革”国际高端论坛在京召开。近20名两院院士,以及来自国内外的知名学者、能源公司和行业协会专家代表,围绕全球及我国能源产业绿色低碳转型发展中的热点、重点、难点问题,分析机遇挑战,谋划战略布局,探索发展路径,提出政策建议,为实现我国“双碳”目标,加快建设能源强国贡献智慧与力量。

论坛由中国工程院主办,中国石油集团和中国工程院化工、冶金与材料工程学部联合承办。论坛以“线上+线下”形式举行,共分为“全球及中国能源低碳转型路径”主论坛,以及“油气行业绿色低碳转型发展与科技创新”“新能源与可再生能源发展与科技创新”“石化行业绿色低碳转型发展与科技创新”3个专题分论坛。今天,本报摘登部分院士和专家的观点,以飨读者。

能源行业在绿色低碳转型中应扮演好什么角色?

1绿色低碳转型下的能源发展

戴厚良(中国工程院院士,中国石油集团董事长)

我们深刻认识到,一是经济社会发展离不开能源的支撑,大变局下提升我国能源安全保障能力至关重要;二是能源活动是影响气候变化的主要因素,“双碳”背景下谋划好能源发展战略、把握转型节奏至关重要;三是能源化工是国民经济的支柱产业,实现能源事业高质量发展、处理好“发展”与“减碳”的关系至关重要;四是创新是发展的第一动力,能源领域推动科技创新、发挥支撑当前引领未来作用至关重要。

作为国有重要骨干企业和国际著名的综合性能源与化工企业,中国石油将深入贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,秉持“绿色发展、奉献能源,为客户成长增动力,为人民幸福赋新能”的价值追求,忠诚履行责任使命,不断提高清洁能源供给能力和质量,在实施“七大工程”中发挥示范作用,在新时代保障能源安全、建设社会主义现代化强国新征程中谱写“我为祖国献石油”的新篇章。一是着力增强油气供给,勇当保障国家能源安全的“压舱石”。二是着力发展化工新材料,努力成为世界一流高品质化工材料供应商。三是着力强化创新驱动,勇当能源与化工原创技术的“策源地”。四是着力推动绿色发展,勇当推动能源转型和“双碳”目标实现的“主力军”。

丹尼尔·耶金(国际知名能源学者,标普全球副董事长)

能源转型的根本目标是降低排放量,最终实现净零排放。能源转型比人们想象的更复杂且更具挑战性,如果处理不当,可能会增加全球能源危机、经济衰退、社会动荡等风险。管理碳排放是能源转型的关键,而石油和天然气将继续在能源转型中扮演重要角色。

实现能源转型须以保障能源安全为前提。中国对能源安全非常重视,中国石油也一直以保障国家能源安全为己任。供应安全与低碳息息相关,两者缺一不可,如果没有能源安全,就不可能实现能源转型,因为在能源不安全的情况下进行能源转型会造成极大的破坏,这意味着一直需要强大的石油和天然气产业,以及对石油和天然气的投资。

油气行业在能源转型进程中具有双重角色和双重使命,既是维持世界经济运转的推动者,又是绿色低碳能源发展的引领者,特别是天然气,为全球降低碳排放作出了重要贡献。展望未来,石油和天然气依然是世界经济发展的重要基石,油气行业应运用其强大的运营能力和创新能力,为全球能源转型探索新的解决方案。

杜祥琬(中国工程院院士,国家能源专家咨询委员会副主任,国家气候变化专家委员会顾问)

实现碳达峰碳中和是顺应绿色发展时代潮流,推动经济社会高质量发展、可持续发展的必由之路。我国碳达峰碳中和战略面临减排幅度大、转型任务重、时间窗口紧等诸多困难和挑战。通过积极探索、主动作为、加快推动技术进步和发展转型,可实现高质量碳达峰和如期碳中和。

中国作为世界上最大的发展中国家和碳排放大国,需先立后破,实施节约提效、能源安全、非化石能源替代、资源循环利用、再电气化、固碳、数字化、国际合作八大战略,并通过产业结构优化升级、打造清洁低碳安全高效的能源体系、构建以新能源为主的新型电力系统、持续推进电气化和深度脱碳技术攻关、提高交通领域电气化、突破绿色建筑关键技术、制定碳移除行动方案、完善碳交易制度八大抓手推动碳达峰碳中和目标实现。

我国碳排放量基数大、碳达峰到碳中和时间短,必须坚持依靠科技创新,以关键技术的重大突破支撑高质量可持续发展下的碳中和。要健全绿色低碳科技创新体系,建立科技创新联合体,鼓励产学研用联合攻关,健全低碳技术标准体系,建设低碳能源数字化发展的数据中心。

2绿色低碳转型与科技创新

孙龙德(中国工程院院士,中国石油科学技术协会主席)

“双碳”目标下,我国油气行业面临发展和转型双重压力。未来,绿色低碳转型是上游发展必经之路。

当前,全球油气发展呈现温室效应和极端贫困严重威胁人类发展、油气在全球能源结构中仍将占主体能源地位、全球油气资源勘探开发潜力大、全球气候变暖加剧要求油气生产向绿色低碳发展、能源安全在油气转型发展中的地位更加凸显等多重态势。

在“双碳”目标下,油气是当今世界的主体能源,随着上游投资减少供应不确定性增加,油气安全依旧是能源安全的核心。“双碳”目标下,油气绿色低碳生产与油气稳定供应保障压力增大,亟须围绕加快陆上深层超深层油气勘探开发、新一代大幅提高采收率技术、海洋油气勘探开发、非常规油气勘探开发四大领域,加快推进智慧油气田技术、超级盆地多资源多能源绿色协同、新一代工程技术与装备、油气区二氧化碳捕集地质利用与埋存等核心技术创新。

未来油气行业肩负能源安全保障、稳油增气和绿色低碳三大使命,并且基于油气的能源和材料双重属性,特殊作用仍不可替代。

陈建峰(中国工程院院士,中国工程院秘书长)

化工学科和化学工业的诞生和迅速发展,为人类社会的发展提供了重要物质基础和能源保障,成为国民经济支柱产业,给人类带来绿色低碳物质丰富的美好生活。在“双碳”目标大背景下,百年未有之大变局加速演进,绿色低碳成为全球发展趋势,传统发展模式亟待转型升级,我国石化行业正进入由大转强的关键时期。

推动石化工业高质量发展,必须以高质高效、低碳低耗为目标,大力发展绿色科技、构建绿色体系,实现绿色低碳转型。要加大能效提升,推进生产过程减碳;要大力调整用能结构,推进产业源头减碳;要加大产品循环利用,推进市场消费减碳;要加大资源综合利用,推进产业末端减碳;要推进煤化工与关联产业融合多联产发展,降低碳排放。用创新科技切实推动石化绿色转型发展。

实施石化工业绿色分子制造战略,在化工领域开展未来制造模式变革,多学科交叉融合,合力打造绿色分子制造产业。从理论计算与AI+化学化工方法、化工过程强化技术、研发高效环境友好催化材料、高端专用化学品制造、数字赋能技术升级产业5个方向发力,明确绿色分子制造科技优先发展方向。

3新能源发展趋势与展望

吴吟(国家能源局原副局长)

节能减污降碳是新能源与传统能源融合发展的核心要义。新能源快速发展的过程,也是传统能源探索新路径、寻求新突破、找到新场景的过程。

新能源与传统能源融合发展的主要目的是提升能源转型质量,缩短能源转型时间,促进区域能源协调发展,促进化石能源之间、新能源之间、化石能源与新能源之间的最佳组合,寻求能源不可能三角最优解。

新能源与传统能源的融合发展方法是要坚持系统逻辑思维,从战略和理念上做到先破后立,从战术和行动上做到先立后破;要科学细化顶层设计,运用全局优化技术,构建数字模型,寻求安全、生态、经济最优解,并在实践中不断修正完善;要发挥市场配置资源的决定性作用,深化能源和相关领域改革,发挥市场机制作用,形成有效激励约束机制;要更好发挥政府作用,政策设计必须顺应能源转型大势,既要鼓励新能源健康发展,也要打破传统能源对新能源的压制,又要引导传统能源对新能源又好又快发展的支撑,还要保障传统能源稳妥有序退出。

新能源和传统能源融合发展路径要以碳的控制和利用为基本指导,从“少用碳、少排碳、利用碳、不排碳和碳循环”5条路径,实现融合发展。

舒印彪(中国工程院院士,中国华能集团董事长)

能源电力是实现碳达峰碳中和的关键。新型电力系统自身将成为零碳电力系统,从电力生产侧和能源消费侧两端发力推进能源转型,是支撑全社会高度电气化、实现碳达峰碳中和目标的重要平台。

新型电力系统电源结构优化要着力研究中长期用电需求、新能源资源和出力特性、优化新能源和各类电源结构以及开展安全性、经济型评估,逐步提高新能源发电占比,丰富形态与功能,实现电力系统高度智慧化。

电力电量实时平衡问题和安全稳定问题是目前新型电力系统构建主要面临的两大问题。与传统能源电力相比,新能源日内出力波动大,周出力具有很强的不确定性,实时平衡难度大大增加。另外,“双高”电力系统的安全稳定运行机理发生了根本改变,这是新型电力系统需要解决的最突出问题。

因此,构建新型电力系统一方面需要从基本原理、控制理论、分析方法上开展整体研究;另一方面推进清洁发电、先进电网、用户侧响应、储能、电能替代、电动汽车、碳捕集利用与封存(CCUS)、生物质能碳捕集与封存(BECCS)、氢能及电力市场与碳市场等9项关键技术突破,需要社会各界积极参与、不断探索、共同推进。(记者高屾金文琦余果林整理)

专题分论坛1油气行业应发展哪些技术适应低碳时代?

刘合(中国工程院院士)

油气田企业属于资源型企业,受地域因素影响较大,客观条件和资源能力使其在数字化转型方面面临挑战,同时也迎来很多机遇。目前,油气行业还处于数字化转型的初级阶段,但数字化已渗透到油气行业各个环节,转换时机已成熟。主动拥抱数字化浪潮,将为企业高效运营管理提供破局利器。我国油气企业应对标国外大型能源公司,与IT公司强强联手,加快布局数字化,运用大数据、人工智能赋能油气行业,助力油气领域全产业链升级。此外,数字化转型是一项复杂的系统工程,要抛弃以前的“储量为王”理念,树立“数据为王”的新理念,加大数据治理力度,提升数据价值。

黄维和(中国工程院院士)

通过在陆上常规气、海上油气、致密气、页岩气等领域发力,以及完善多元通道进口体系建设,我国天然气产业在碳中和背景下将充分发挥季节性调峰作用。未来,天然气在我国能源系统中将发挥“稳定器”和“调节器”作用,与可再生能源融合发展,成为可再生能源发展的长期伙伴。天然气产业应坚持科技创新驱动,塑造发展新优势。要持续开展天然气勘探开发科技攻关,努力提升国内产量。要加快大型燃气轮机国产化,降低终端用能成本。要研究多种能源融合特性,打造智慧能源网。要开展CCUS消纳潜力和相关技术研究,保障天然气发展空间。

JaradDaniels(全球碳捕集封存研究院首席执行官)

到本世纪中叶,CCS年产能将从目前的4000万吨增长至数十亿吨。预计未来30年,该产业需要6550亿美元至1.28万亿美元的投资。各国气候政策的提出、各大企业零碳战略的制定、全球二氧化碳捕集与封存(CCS)技术网络的强化、蓝氢能源的发展、负碳技术的商业前景等因素,为CCS的规模化应用提供了强大动力。产业持续发展的动力也来自于技术进步,CCS技术呈现出两个全球化的发展趋势,一是模块化。二是过程强化。即利用过程技术,例如通过添加酶加快二氧化碳作为溶剂的效率,利用离心分离技术减少传统设备的体积和成本等,提高CCS项目的效率与效益。

周爱国(中国石油QHSE首席专家)

油气行业应发展适应低碳转型的节能环保技术。甲烷管控是油气清洁化的关键环节,要通过加强检测、核算与核查体系的建设及高效低成本减排技术的开发,实现对短期内增温潜势高的甲烷的有效控制;电气化是温室气体深度减排的主要手段,要通过基本、灵活、反应电气化,推动炼化行业低碳转型;数字化能够为零碳生产体系再造提供解决方案。油气行业可通过建设数字化能源工厂、数字孪生岛等措施,提供可承受的技术经济方案;CCUS是实现碳中和可预见的兜底技术措施,油气行业可通过推动产业促进中心示范项目建设,加快建立跨行业联合的CCUS开发模式。

杨雷(北京大学能源研究院副院长)

碳中和是一场改变贸易规则重塑投资格局的国际竞争、升级发展模式开展技术创新的产业竞赛、重塑地缘政治关系与话语权的大国博弈。完善的市场机制和价格信号是构建新型能源系统的保障和基础,低碳技术则取代资源成为能源的基石。我国油气行业实现转型发展首先要主动作为,做好在天然气高效开发、节能增效、源网荷储一体化切入能源服务、可再生能源体系建设等方面的短期与长期战略的衔接谋划。其次,要主动改革,在市场化的环境中获得更大的发展动力。最后,还应在战略性新方向上加大技术投入,创新商业模式,走以用户为中心的综合能源发展之路。

专题分论坛2技术创新如何赋能绿色能源发展?

彭苏萍(中国工程院院士)

人类的能源利用一直朝着低碳方向发展,氢能作为一种绿色、高效、应用范围广泛的二次能源,被称为“21世纪的终极能源”,它凭借独特的优势,成为全球能源技术革命和产业发展的重要方向,也成为我国能源低碳发展的重要途径。按照能源消费的四个大类(工业、交通、建筑和电力),氢能有不同的应用技术,潜力巨大。未来10至20年将是我国氢能源与燃料电池产业发展的重要机遇期,需紧密联系我国能源发展实际,从战略、政策、技术、资金、国际合作等方面积极谋划,通过改革创新破解发展难题,助力实现氢能源与燃料电池高质量发展。

韩布兴(中国科学院院士)

碳中和是国家重大战略。实现碳中和意义重大也面临着巨大挑战。科学技术的重大进步是实现碳中和的重要保障。碳中和涉及多学科领域,最核心的科学问题是物质转化和能量转换。因此,化学在实现碳中和过程中具有不可替代的作用。基于绿色化学基本原理,研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、碳循环整个过程中碳化学键的演变和相关过程,是推动生产生活方式变革,实现可持续发展的重要途径。

发展绿色化学与技术对我国具有特殊意义,但这是一项长期任务,当前正处在起步阶段,面临诸多挑战,唯有坚持创新,才能引领化学化工走上绿色可持续发展的道路。

李美成(华北电力大学太阳集团0638-16877太阳集团院长)

实现碳达峰碳中和目标,能源是主战场,电力是主力军。当前新能源发电面临如何实现高效消纳、如何保证安全平稳运行的挑战,也存在新能源发电资源不均、新能源发电建设不均等问题,需要科技创新引领新能源占比逐渐提高的新型电力系统建设。

未来,需要整合太阳能、风能、生物质能、储能等多种新能源技术,引入人工智能算法与区块链技术,融合能量流、信息流、价值流,努力构建以新能源为主体的智慧能源系统,有效降低能源系统碳排放量。深耕新能源技术创新,打造新型大科学装置,建设新兴交叉学科,助力实现碳中和宏伟蓝图。

成会明(中国科学院院士)

储能技术在可再生能源、清洁煤油气的高效利用中起到不可替代的作用。

随着智能电网、可再生能源发电、分布式发电与微电网的蓬勃发展,大量分布式电源接入配电网。而分布式系统带来的随机性和高负荷等问题需要分布式储能技术来解决。储能是发展可再生能源发电业务的关键技术。

储能是石油产业转型的目标之一,可以与油气融合发展,且应用场景广泛。结合油田蕴藏的地热资源,储能技术可配套地热发电,实现地热电站的调峰调频;油区矿区积极开展风光资源有效利用,配合储能装置可以实现就地消纳;储能技术还可以有效配套替代传统石油工程用能,实现节能减排。

王丹(华为数字能源高级专家)

未来新型电力系统高比例可再生能源、高比例电力电子设备、高比例分布式能源,将给电网带来新挑战,面对新型电力系统挑战,需从发—输—配—用全系统全方位应对。

随着技术的发展,尤其是组串式技术不断迭代让多样化能源供给变得可视、可管、可控,新型储能将从电池集成走向智能组串式架构,从而构建高效安全储能系统。

风光水火储多能互补,源网荷储高效协同,构建综合智慧能源系统,从而实现能源调度、能效管理、容量管理、设备管理、综合应用等。

数字能源的发展融合数字技术和电力电子技术,将推动能源革命,助力共建绿色美好未来。

专题分论坛3石化行业绿色低碳转型发展有哪些新思路?技术发展路向何方?

王玉忠(中国工程院院士)

高分子材料废弃物处理不当导致环境污染、资源浪费及碳排放,预计到2030年,全球塑料生产和焚烧产生的碳排放将达到近14亿吨。高分子材料绿色低碳发展有3条路径:一是利用生物质资源生产生物基高分子材料,未来需发展其绿色生产技术和提升产品性价比;二是发展生物降解高分子材料,减少高分子材料制品废弃物对环境的污染;三是发展高分子材料废弃后的循环与升级回收技术,减少化石能源消耗和环境污染。对于新合成的高分子材料,除了考虑其使用性能外,还应该考虑其可循环、易回收性,对于一次性使用产品,还应同时考虑其可生物降解性。

钱锋(中国工程院院士)

我国石化工业大而不强,面临着生产效率低、能耗物耗高、安环问题突出、高端产品不足等短板,整体水平与世界先进水平有差距。通过数字化转型构建石化产业数字经济发展新格局,助力国家“双碳”目标的实现,是石化工业高质量发展的关键。虚实融合的智能调控技术是石化工业数字化转型的核心,通过对供应链生产链价值链协同智能决策、制造过程实时自主智能调控、安全环保运维智慧管控等,实现石化工业制造过程资源能源高效利用、生产绿色低碳、产品高值高端、价值链最大化,全方位、全角度、全链条推动石化工业产业基础高级化和产业链现代化,抢占产业数字化发展新赛道的制高点。

任其龙(中国工程院院士)

乙炔是化学工业重要基础原料,传统电石法乙炔技术在发达国家已基本被淘汰,在国内随着节能减排政策的执行,发展空间受到很大限制。新型的乙炔制备技术,如基于交叉科学引领的过程强化技术——热等离子体技术,前景广阔。可在废弃物治理、节能减排、材料原料的高效制备、资源的清洁转化等领域发挥重要作用。等离子体裂解煤制乙炔清焦技术,原位清除反应器结焦,安全、有效。

谢在库(中国科学院院士)

“双碳”背景下石化行业机遇与挑战并存,其发展趋势主要表现在油品需求结构调整变化、石化过程低碳化与电气化、多能互补与流程再造、石化产品高端化发展等。科技创新将为“双碳”目标下的石化行业绿色低碳发展发挥支撑引领作用。石化行业重要科技发展方向包括:发展分子炼油,突破重油加工、油转化、炼油产品高值化技术;开发绿色低碳化工,突破新反应新过程;发展高端化工材料,聚焦合成材料高性能化、高值化、可降解属性;发展节能新技术,突破节能降耗分离材料与工艺;发展循环化工,突破塑料循环利用、源头设计;开发二氧化碳技术,助力碳中和目标实现;开发绿氢、生物质、光伏等可再生能源,推动绿氢炼化发展;发展人工智能,助力炼油和化工实现智能制造等。

AndrewHowell(英国KBC公司科技执行副总裁)

石化行业是碳排放大户,其脱碳路径比其他部门更复杂,石化企业必须迅速行动并尽快为“净零”项目提供资金,否则就有可能被排除在关键技术之外。今天的投资将是管理长期成本和在2035年后支付股息的关键。到2050年,“净零”石化行业需要7590亿美元投资。电气化和碳捕集与储存可在减少石化产品排放方面发挥核心作用,石化工业过程电气化将引领低碳未来。

杨卫胜(中国石油集团石油化工研究院院长)

中国石油提出“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署,坚持“化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化、终端能源再电气化”原则,实施“减碳、用碳、替碳、埋碳”四举措,力争2050年左右实现“近零”排放。科技创新是石化低碳可持续发展最重要的支撑。中国石油炼化业务低碳发展主要通过6条路径来实现:强化过程节能与提高能效;加快用能清洁替代;推进原料低碳化;发展低碳/负碳/颠覆性技术;削减低效高排产能,发展高性能材料;重视碳汇、碳资产、碳交易。

(转自中国石油新闻中心)

                                                                                                                     初审:濮妍

                                                                                                                     审核:刘振增