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中石油智库观点 |金之钧院士:“十五五”能源建设重点

近期,中国石油集团国家高端智库学术委员会举行专题研讨会,学术委员会委员,中国科学院院士、北大能源研究院院长金之钧院士围绕“十五五”能源建设重点以及当前能源科技热点问题进行了重点发言。现将主要观点整理如下,以飨读者。

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一、“十五五”能源建设目标

“十五五”时期是一个重要的转折点。由于新能源的快速发展,建设一个更加安全可靠的新型电力系统决定着未来能源的安全。所以,建设更有韧性的能源系统,可能会成为我们“十五五”能源建设追求的目标。其中,油气安全保障仍然十分重要,从油气安全向油气与电力系统并列的安全转型是一个趋势。在这样的大背景下,高端智库对油气的战略定位值得进一步思考和研究。

二、“十五五”能源建设要注意的问题

1.指导思想

2014年,总书记提出“四个革命一个合作”能源安全新战略,指导了“十三五”和“十四五”两个五年计划的制定。“十五五”还要加一个双碳目标,就是碳达峰、碳中和,构成了“十五五”能源建设的重点,这是新形势下的新要求。这其中,能源保供与双碳目标的矛盾是不可回避的。

2.达峰时间预测

现在业界部分学者认为煤炭是2025年达峰,石油2030年达峰,天然气2040年达峰。但达峰能不能实现还需要进一步研究,而且达峰的峰值预测也不完全一致,这也是我们“十五五”期间关注和研究的重点。未来五年,将有2~3万亿电量的增长,而新能源只能提供1.2万亿。所以我们现在大力推动煤电,但企业不愿意再投资煤电。煤电继续投入对能源长期发展影响如何,实际上大家都看到了这个问题,但是目前解决这个问题还没有太好的办法。煤炭2025能否达峰?以及石油和天然气达峰前的需求量预测还很困难。所以智库在这方面的研究很重要,对企业未来的发展也很重要。

3.核电如何发展

在化石能源向清洁能源过渡的过程中,核电是重要的桥梁。国家规划到2035年,核电在一次能源中占比要达到15%,目前是百分之四点几,差距还很大。原因是福岛核电站事故后,社会舆论对核电建设的压力很大。从全球来看,核电未来将迅速增长,全球投资会翻2倍,达到800亿美元。那么,中国怎么办?核心问题是选址,内陆地区特别是内蒙古地区的核电能不能突破,这既是一个技术问题,更是一个社会问题,也是需要研究的问题。

4.化石能源占比预测

到2050年、2060年化石能源占比仍然是全球关注的问题。美国能源信息署认为到2050年美国的化石能源仍占63%,全球仍然要保持在50%左右,这个数据与国际能源署的预测大相径庭。我们中国智库能不能有自己的判断,也有能力做这方面的研究和预测。北大能源研究院和中石油经研院开展联合研究,主要是围绕2050年、2060年化石能源占比,这项研究对我们来说非常重要,直接影响到未来能源行业的投资和未来的发展,也建议我们加大研究力度。

三、能源科技热点

1.新能源技术

钙钛矿技术目前处于突破的临界点,实验室已有成熟技术,中试正在建设,商业化推广也在谋划。一旦钙钛矿技术突破,太阳能发电成本将持续下降,将产生重大影响。

2.储能技术

储能是当前新能源发展最主要的制约。目前,储能能力和电网输送能力相比是沧海一粟。中国需要大规模的储能技术,而锂离子电池技术路线目前受材料限制,容易起火和爆炸,液流电池被普遍看好。另外,空气压缩储能具备大规模储存能力,也有进一步降低成本的空间,值得高度重视。

3.数字化和智能化

数字化和智能化是能效提高的基石。中国石油集团通过数字化和智能化已经实现了能效的有效提升。

4.氢能技术

目前提倡的电解水制氢成本太高,一次性投资大,直接成本占了70%。近期电解水设备产能有了突破,体积可以做到原来1%的重量,大大降低了制造成本。氢气也可从自然界中获得,去年《Science》杂志评选全球十大科技突破,天然氢气田发现位列第三。目前在非洲马里已经发现了第一个开采氢气发电的氢气田,成本是电解水制氢的1/10。北大研究团队去年在盆地土壤当中发现了全球最高的,达到将近7000PPM的氢气藏,最近在大庆油田和吉林油田的交界处也发现了上千PPM的氢气藏,大多是分布在断裂带当中,我们的目标是在好的地方获得商业价值的氢气藏。另外,关于氢的运输和储备技术路线已经成熟。高压吸附技术效率低,液压储存技术的要求高,固态储氢技术被看好,但目前仅在实验室阶段。氢气制氮、运输甚至直接燃烧的技术路线被普遍看好,有可能成为未来氢气储存运输和利用的方式。

5.CCS和CCUS技术

这是碳达峰和碳中和后的兜底技术。在保持一定比例化石能源的情况下,CCS和CCUS技术是必要的。中石油、中海油以及其他公司都快速部署。预计到2030年可以达到商业开采的条件。

6.核聚变技术

目前学术界、企业界以及政府部门都在争论核聚变技术,预计核聚变技术可望在2045年至2050年左右实现商业化。该技术的研发过程可以带动一系列技术的发展,是十分有意义和价值的工作,我本人持乐观态度。目前很多私营企业开始关注,作为大型国有企业也应该关注这项技术。