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国家“千人计划”彭维明:专注颠覆性技术创新

时间:[2017-01-04 ] 信息来源:中国电力报
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  岁末回首,盘点今年以来的能源科技发展成果,各个领域可谓各有千秋、各自精彩。这其中哪些最具代表性让人记忆犹新,哪些颇富挑战性值得奋起直追?记者就此采访了国家“千人计划”专家彭维明。

  中国电力报:今年能源科技领域取得的成就可圈可点,这背后的原动力是什么?

  彭维明:近年来,我国能源科技领域取得了巨大进步。例如超超临界火电技术广泛应用,大型IGCC、二氧化碳封存工程示范,700摄氏度超超临界燃煤发电技术攻关顺利推进,智能电网和多种储能技术快速发展,初步掌握了页岩气等勘探开发关键装备技术,煤层气实现规模化勘探开发,千万吨炼油技术达到国际水平等等。

  这其中印象最深刻的是煤炭清洁利用技术的进步,尤其是燃煤电厂节能减排技术的发展。当前我国环境承载能力基本达到极限,雾霾严重,能源发展面临结构不合理等诸多重大挑战。

  历次火电厂大气污染物排放标准的修订,都在不断倒逼我国电力环保技术持续发展、装备和产业不断升级、运行和管理更趋规范。特别是国家发展改革委、环保部等联合发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》,以及各地方超低排放标准与控制要求的出台,使电力环保发展进入了超低排放阶段,这一方面表明中国作为一个能源大国对全球环境保护的态度和责任,另一方面也促进了燃煤电厂污染物控制技术的快速发展。

  目前我国能源生产和消费面临着十分严峻的挑战,能源需求压力巨大,能源   供给制约较多,能源生产和消费对生态环境损害严重,能源技术水平总体落后局面仍未改变。针对这个现状,国家能源政策在局部推进行业发展的同时,也加强了顶层设计,比如《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》的发布。今年是“十三五”开局之年,为了实现“十三五”能源发展起好步开好局,国家能源局还发布了《2016年能源工作指导意见》,其中提出推进科技和体制创新、提高能源系统效率、加快清洁化低碳化进程等工作指导意见。

  国家全面部署能源技术革命行动计划,将迎来能源技术发展的高峰。科技决定能源未来,科技创造未来能源。科技之于未来意义深远。纵观人类发展史,蒸汽机、电力和内燃机、原子能和电子计算机技术,三次工业革命均与能源技术变革密切相关。能源技术革命将触发新的工业革命已是共识。“创新、协调、绿色、开放、共享”是“十三五”规划提出的五大发展理念。创新发展是第一“动力”,科技创新引领“第一动力”。创新发展是现在唯一的出路。重视颠覆性技术创新,有助于抢占科技经济发展新的制高点,进而实现“弯道超车”。只有通过掌握核心技术,抢占新工业革命的制高点,成为新一轮竞赛规则的制定者和主导者,才能在未来的能源体系中占据主动。

  中国电力报:今年能源科技领域所面临的挑战有哪些?

  彭维明:目前,虽然我国能源科技水平有了长足进步和显著提高,但与世界能源科技强国和引领能源革命的要求相比,还有较大差距。一是核心技术缺乏,关键装备及材料依赖进口问题比较突出。二是产学研结合不够紧密,企业的创新主体地位不够突出。三是创新体制机制有待完善。四是缺少长远谋划和战略布局。

  今年,国家发展改革委、国家能源局   组织编制了 《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》(以下简称《计划》),同时发布 《能源技术革命重点创新行动路线图》。《计划》提出了15项重点任务,包括煤炭无害化开采技术创新,非常规油气和深层、深海油气开发技术创新,煤炭清洁高效利用技术创新,二氧化碳捕集、利用与封存技术创新,先进核能技术创新,乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术创新,高效太阳能利用技术创新,大型风电技术创新,氢能与燃料电池技术创新,生物质、海洋、地热能利用技术创新,高效燃气轮机技术创新,先进储能技术创新,现代电网关键技术创新,能源互联网技术创新和节能与能效提升技术创新。

  能源技术创新在能源革命中起决定性作用,必须摆在能源发展全局的核心位置。《计划》围绕可能产生重大影响的革命性能源技术创新和对建设现代能源体系具有重要支撑作用的技术领域,明确今后一段时期我国能源技术创新的工作重点、主攻方向。如何在这些领域中大幅提升能源自主创新能力,在一批关键技术中取得重大突破,降低能源技术装备、关键部件及材料对外依存度,提升我国能源产业国际竞争力,值得深思。

  中国电力报:2017年能源科技领域的发展趋势是什么?

  彭维明:我国缺油、少气、富煤,以煤为主体能源的趋势在短期内不会发生根本改变。但目前煤炭资源的清洁高效开发利用方面仍有许多关键技术需要突破,PM2.5、雾霾等问题都与煤炭的不清洁利用密切相关,长期看环境污染的压力只增不减,对工业用能,特别是化石燃料的利用提出更高挑战。面对日益严峻的能源和环境问题,国务院办公厅发布《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》,正式提出了中期能源消费及煤炭消费总量的双   控目标,即到2020年,一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右,煤炭消费总量控制在42亿吨左右。“十三五”在实现全面建成小康社会的情况下,能源需求总量可能超过55亿吨标准煤,实现48亿吨标准煤总量控制目标将面临很大压力。同时化石能源消耗总量太高,相应带来的污染物的排放仍将大幅增加,化石能源消费是二氧化硫等污染物排放的主要来源,因此,在减排方面也面临着相应的挑战。

  面对严重的环境问题,大力开发推广工业节能技术,积极发展清洁能源,仍将是最有效的综合解决途径。“十三五”要实现能源消费总量的控制目标,应进一步强化节能的地位和作用,将节能目标纳入到国家的能源供需平衡中予以重视和考虑。

  总的来说,节能领域潜力巨大。比如在化石能源领域,当前解决污染多依靠脱硫、脱硝等末端治理手段,但末端治理只能治“标”,源头控制才能治“本”,应从源头挖掘节能减排潜力。比如针对燃煤电厂制粉目前普遍存在制粉能耗偏高、煤粉细度整体偏粗、煤粉均匀性指数下降等问题,利用先进的分离技术研发出的高性能分离技术设备,可解决燃煤电厂制粉系统高耗低效的现状,为锅炉燃烧配送合格的煤粉,提升锅炉的燃烧效果,提高燃煤电厂能源的转换效率,实现节能减排和环境保护。

  另外,在能源“新常态”的背景下,可再生能源也会迎来相应发展。但是我国非化石能源领域产业基础发展不均衡,只有部分技术具有比较好的产业发展,而大部分产业显得比较薄弱。比如我国风电和光伏发电产业在生产规模上已实现世界领先,但一些核心技术和装备还没实现自主创新。但总体来看,未来几年我国可再生能源开发利用规模仍将持续扩大,可再生能源技术自主创新能力和装备制造水平也将获得实质性提升。