李全生 ,張凱
(1. 國家能源投資集團有限責任公司,北京 100011;2. 煤炭開采水資源保護與利用國家重點實驗室,北京 102209)
“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略,深刻揭示了世界能源發(fā)展的大趨勢,揭示了新時代我國能源發(fā)展的特點規(guī)律和方向趨勢,從全局和戰(zhàn)略的高度指明了保障我國能源安全、推動我國能源事業(yè)高質量發(fā)展的方向和路徑。能源綠色開發(fā)利用是貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略的重要任務。
能源綠色開發(fā)利用就是以能源安全新戰(zhàn)略為指導,堅持能源安全高效開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調(diào)的原則,通過科技創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新,實現(xiàn)能源開發(fā)的安全化、環(huán)境友好化、高效化(效率、資源回收率和經(jīng)濟效益),能源利用的清潔化、低碳化、集約化和節(jié)約化,推動能源開發(fā)利用全過程的清潔低碳、安全高效,支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。目前國內(nèi)外學者對能源綠色開發(fā)利用現(xiàn)狀和模式進行了大量研究,郭朝先等[1]闡述了國際綠色能源開發(fā)利用發(fā)展態(tài)勢,并提出了我國能源開發(fā)利用存在的問題;趙素麗 [2]分析了我國能源利用形式,給出了綠色能源合理開發(fā)利用的方向;也有學者對地熱能、水電、生物能等綠色能源的開發(fā)利用進行了深入研究 [3~5]。本文分析了我國能源發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題,提出了能源綠色開發(fā)利用的內(nèi)涵和原則,利用能源綠色開發(fā)利用評價模型給出了面向2030年、2050年的能源綠色開發(fā)利用發(fā)展目標,從能源布局和科技創(chuàng)新兩方面給出了綠色開發(fā)利用實施路徑,為構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供借鑒。
目前,通過不斷的新舊能源改革發(fā)展,我國逐步形成了全球最大的能源供應體系,建成了以煤炭為主體,以電力為中心,以石油、天然氣和可再生能源全面發(fā)展的能源供應格局,促進了國民經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展 [6]。
1.化石能源成為我國能源供應的主體
從2019年我國能源消費結構來看(見圖1),以煤炭、石油和天然氣為主的化石能源占比達84.7%,化石能源在我國能源供應中占主體地位。我國煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費結構中的占比長期超過60%,是國家能源供應的安全保障,起到了能源供應“壓艙石和穩(wěn)定器”的重要作用。70多年來,全國累計生產(chǎn)煤炭約為8.47×1010t,其中改革開放以來累計生產(chǎn)煤炭約7.74×1010t,約占全國一次能源生產(chǎn)總量的75%。我國的煤炭安全高效開采技術、燃煤發(fā)電大容量、高參數(shù)機組、大氣污染物超低排放技術都已達到世界領先水平,百萬噸級煤直接液化、60萬噸級煤制烯烴等新型煤炭轉化技術世界首創(chuàng)。隨著油氣資源的大規(guī)??碧胶烷_發(fā),我國油氣產(chǎn)量逐年提高,油氣儲備制度不斷健全,油氣進口壓力減緩,為國家能源安全供應提供了重要支撐 [7,8]。
2. 新能源和可再生能源快速發(fā)展
新能源和可再生能源在我國能源消費結構中的占比情況如圖1所示。目前,核電領域已開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的先進壓水堆核電技術,第三代核電技術和裝備實現(xiàn)了“走出去”;風能、光伏、太陽能等非水可再生能源裝備產(chǎn)品和技術在全球也處于先進水平。
3. 能源消費結構顯著優(yōu)化
自能源安全新戰(zhàn)略提出以來,我國可再生能源和清潔能源消費在總能源消費中的占比逐年提高,能源消費總量年均增長約為2.2%,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能源消費量下降約為20.3%,如圖2所示。天然氣消費量在能源消費總量中的占比為8.2%,非化石能源消費量的占比為15.2%,而電力占終端能源消費的比重提高到25.5% [9]。
4. 能源科技創(chuàng)新成果顯著
我國作為世界第一能源生產(chǎn)大國和世界第一能源消費大國,近年來能源技術創(chuàng)新能力大幅提升,裝備國產(chǎn)化和成果產(chǎn)業(yè)化水平不斷提升,能源技術創(chuàng)新發(fā)展取得矚目成就。具體來看,百萬千瓦級煤電機組數(shù)量、裝機容量居世界首位,年產(chǎn)百萬噸級煤炭直接液化技術全球領先,光伏發(fā)電裝機規(guī)模連續(xù)位居世界首位,海底可燃冰試采技術全球領先。自主研發(fā)建設的世界首個多端柔性直流輸電工程在廣東南澳示范成功,白鶴灘水電站百萬千瓦水輪機模型再次打破世界水電裝備制造新紀錄,先進晶體硅電池多次打破世界紀錄,自主研發(fā)的百萬千瓦級三代核電“華龍一號”和CAP1400的主要技術和安全性能指標均達世界領先水平??傊?,我國能源技術創(chuàng)新不斷實現(xiàn)新的突破,相關關鍵技術的突破引領我國能源行業(yè)不斷發(fā)展 [9]。
圖1 2019年我國的能源消費結構
1. 化石能源開發(fā)引起生態(tài)環(huán)境破壞
傳統(tǒng)的能源粗放式發(fā)展和非清潔利用導致生態(tài)環(huán)境破壞問題,主要表現(xiàn)在水資源污染、大氣污染、水土流失、有害氣體排放及溫室氣體排放等方面。具體來看,煤炭開采會造成地表沉陷、含水層破壞、植被退化等問題,每年因煤炭開采造成的土地損傷面積約為7.0×104hm2,地表生態(tài)修復率不足30%;每年破壞的地下水資源約為7.0×109t;石油開采導致的地下水位下降,對周圍水質產(chǎn)生了一定程度的影響?;茉吹姆乔鍧嵗迷斐闪舜髿猸h(huán)境的嚴重污染,目前我國通過燃煤發(fā)電產(chǎn)生的污染物大幅下降,污染物排放量已降至燃氣排放限值內(nèi);但用于發(fā)電的煤炭消耗量僅占煤炭消費總量的53%,遠低于美國、英國等發(fā)達國家,不及世界平均水平的65%。民用燒煤污染物排放量大、集中處理難,我國每年民用煤炭量約為2.0×108t,噸煤污染物達到電廠的10倍以上。另外,終端用能的電能仍需持續(xù)推進 [10]。
2. 溫室氣體減排面臨挑戰(zhàn)
目前,我國在碳達峰和碳中和方面存在較大壓力。2019年,全球能源相關的碳排放量約為3.33×1010t,其中來自中國、美國、歐盟的碳排放量合計占全球的50%以上。其中,中國為9.74×109t,美國為 4.77×109t,歐盟為 3.98×109t。我國的碳排放量約占全球的29.2%,是全球最大的碳排放國。2019年,中國的碳排放強度為8.4 t/美元,分別是法國、英國、日本、美國的8.3倍、7.4倍、5.1倍、3.2 倍[11]。對應碳中和目標,也就是單位供電碳排放必須從600 g/kW·h下降到100 g/kW·h,甚至是50 g/kW·h。因此,我國要實現(xiàn)2030年碳排放達峰、2060年碳中和目標,需要煤電裝機必須在“十四五”達峰,并在2030年后快速下降。為此,我國不僅需要提高整體產(chǎn)業(yè)的減碳水平,還需進行產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,在高耗能產(chǎn)業(yè)中做好減排和提高能效工作。
圖2 2014—2019年我國的能源消費結構
3. 能源利用效率總體偏低
能源的利用效率可以通過單位GDP能耗及相關系數(shù)來體現(xiàn)。多年來,我國的GDP增長多是依靠投資和出口拉動,高能耗產(chǎn)業(yè)發(fā)展過快,使我國單位GDP能耗是世界平均能耗的1.4倍。2019 年,我國每萬元GDP消費0.49 tce,較2018 年下降4.84%。我國能源利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低約10% [12]??梢娢覈茉吹睦盟竭h低于國際先進水平,節(jié)能降耗的空間和潛力大。2019 年,我國能源消費彈性系數(shù)為0.77,較2018 年有較大增長,但低于1.0 [12],說明我國能源消費的增速低于我國國民經(jīng)濟的增長幅度。目前,我國仍處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化發(fā)展進程中,能源消費總量還將繼續(xù)增加,進一步提升能源利用效率極為迫切。
4. 能源安全形勢依然嚴峻
據(jù)中國工程院項目研究測算,我國預測煤炭資源量約為5.97×1012t,探明煤炭儲量為1.3×1012t。而我國綠色煤炭資源量僅有5.05×1011t,約占全國煤炭資源量的10%;煤炭資源回收率平均僅為50%左右,按照國家能源戰(zhàn)略需求,綠色煤炭資源量可開采年限僅為40~50年 [13]。自1993年我國成為石油凈進口國以來,石油對外依存度已從21世紀初的32%升至2019年的70.8%;2019年,我國天然氣對外依存度超過日本,達到了43%,成為世界最大的天然氣進口國 [13]。隨著全球地緣政治局勢變化、國際能源需求增加、資源市場爭奪加劇,我國能源安全形勢依然嚴峻。
1. 能源綠色開發(fā)利用的內(nèi)涵
能源綠色開發(fā)利用,要堅持“生態(tài)至上,效益優(yōu)先,科學規(guī)劃,創(chuàng)新驅動”的原則,通過科技創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新,推動能源開發(fā)的安全化、環(huán)境友好化、高效化,實現(xiàn)能源利用的清潔化、低碳化、集約化和節(jié)約化,即化石能源的清潔化、低碳化,清潔能源的規(guī)?;⒔?jīng)濟化;推動能源開發(fā)利用全過程的清潔低碳、安全高效,為推進我國構建生態(tài)文明社會、實現(xiàn)中華民族兩個百年目標提供能源保障 [10]。
2. 能源綠色開發(fā)利用的發(fā)展原則
①推進環(huán)境友好型能源供給結構優(yōu)化。大幅提高新能源和可再生能源比重,逐步降低化石能源比重,加快建成綠色低碳與安全高效的現(xiàn)代能源供應體系。②推動能源開發(fā)的安全高效和生態(tài)環(huán)境友好。提升能源開發(fā)過程中的安全保障和職業(yè)健康水平,不斷降低能源開采成本,最大限度減少能源開發(fā)對地表、地層結構、地下水系等的擾動和生態(tài)影響,構建具有競爭力的能源產(chǎn)業(yè)體系。③推進能源開發(fā)利用全過程的節(jié)能減排和全物質循環(huán)利用。重點是提高能源資源的采收率、處理好能源共伴生資源的協(xié)調(diào)開發(fā)利用,降低開發(fā)能源消耗,提高能源利用率,減少污染物產(chǎn)生和溫室氣體排放,加強廢棄物的綜合循環(huán)利用。④推進能源利用的清潔化、低碳化、集約化、節(jié)約化。最大限度減少能源利用過程中的污染物排放和碳排放,提高以超低排放煤電為主要方式的煤炭集約化利用水平,提高終端電氣化水平,推動能源綠色消費方式轉變。⑤依托先進智能手段推進能源轉型。重點是推進能源技術和信息技術全面融合,加快化石能源與新能源、可再生能源的優(yōu)勢互補和科學發(fā)展,提升能源資源配置率,建成智能能源系統(tǒng)。
1. 能源綠色開發(fā)利用是貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略的重要舉措
黨的“十九大”報告強調(diào),要積極推進能源生產(chǎn)和消費革命,加快清潔低碳、安全高效的能源體系構建。生態(tài)文明思想闡述了新時代生態(tài)文明建設必須堅持人與自然和諧共處,堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復為主的方針,秉承“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,加大制度創(chuàng)新等。這一戰(zhàn)略思想對新時代實現(xiàn)生態(tài)文明、美麗中國建設和能源行業(yè)科學發(fā)展具有重要指導意義,貫徹落實這一思想的核心要義就在于能源的綠色開發(fā)利用 [14]。
2. 能源綠色開發(fā)利用是貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略的重要任務
貫徹落實能源安全新戰(zhàn)略,要求堅持綠色發(fā)展理念,堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策,在實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護的前提下,科學開發(fā)利用能源,實現(xiàn)能源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調(diào),為經(jīng)濟社會發(fā)展和人民幸福生活提供清潔的能源。
3. 能源綠色開發(fā)利用是系統(tǒng)解決我國能源領域面臨問題的重要途徑
我國能源領域的特征為“貧油、少氣、相對富煤”,面臨人均資源相對不足、能源開發(fā)利用帶來的生態(tài)環(huán)境破壞嚴重等問題,亟需通過能源的綠色開發(fā)和利用,系統(tǒng)解決我國面臨的資源、環(huán)境與生態(tài)等問題,有效促進能源生產(chǎn)和消費革命、推動生態(tài)文明建設和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展 [15]。
1. 能源綠色開發(fā)評價指標體系框架
在建立能源綠色開發(fā)評價指標與模型時,需體現(xiàn)綠色開發(fā)的綜合效益,從資源、環(huán)境、經(jīng)濟效益等方面開展全方位評價。能源綠色開發(fā)的評價思路、指標體系框架,如圖3、表1所示。
(1)戰(zhàn)略地位主要指某種能源在我國能源礦產(chǎn)序列中的重要程度。該指標的取值主要通過3個因素來綜合確定:某種能源在國防安全中的地位;資源稀缺程度,通過對外依存度體現(xiàn);該類能源占全國能源消費總量的比例,反映該類能源在我國能源消費結構中的重要程度。
(2)資源采出效益可通過資源回收率和開采效率指標體現(xiàn)。
(3)環(huán)境保護:各類能源礦產(chǎn)在開發(fā)過程中對環(huán)境影響較大的是地下水和污染物排放。其中,對地下水的影響包括對地下水量和地下水質的影響兩方面,該指標為負向指標。
(4)經(jīng)濟價值主要體現(xiàn)項目的經(jīng)濟性,由產(chǎn)值和利潤兩個指標反映。
(5)社會效益通過稅收和科技貢獻體現(xiàn) [16],稅收主要指能源礦產(chǎn)開發(fā)過程中向國家和地方所繳納的稅費;科技貢獻主要反映能源礦產(chǎn)開采方案對科技的推動作用。
2. 指標權重
指標權重指某一指標在整體評價中的相對重要程度,指標體系權重的科學確定直接影響到評價結果的準確性。指標權重確定的方法有專家評分法、層次分析法、熵權法、主成分分析法、綜合賦權法等。結合能源開發(fā)的具體情況,本文采用層次分析法對能源綠色開發(fā)評價指標進行權重賦值。具體來說,利用層次分析法,建立兩兩比較判斷矩陣,求解一級指標和二級指標的判斷矩陣,對評價指標體系中各項指標進行了權重分析,如表2所示。
3. 單項指標評價指數(shù)計算
圖3 能源綠色開發(fā)評價思路
指標取值通過計算二級指標的單項評價指數(shù),根據(jù)單項評價指數(shù)計算結果賦以相應的得分。指標體系中單項評價指標包括正向指標和逆向指標,正向指標對綜合評價指數(shù)有促進作用,如戰(zhàn)略地位、資源采出效率、經(jīng)濟價值、社會效益;逆向指標能降低綜合評價指數(shù),如環(huán)境保護。
對于正向指標,其單項評價指數(shù)計算如公式(1)所示;對于逆向指標,其單項評價指數(shù)計算如公式(2)所示。
式(1)中,Si為第i項評價指標的單項評價指數(shù);Sxi為第i項評價指標的實際值。式(2)中,Soi為第i項評價指標的基準值(序列的最大值)。
表1 能源綠色開發(fā)評價的指標體系框架
4. 綜合評價得分計算
能源綠色開發(fā)評價分數(shù)是基于評價指標體系,計算綜合評價得分得出的,綜合評價分數(shù)P的計算公式為:
式(3)中,P為綜合評價分數(shù),S為單項指標得分,Q為指標權重,n為一級指標個數(shù),m為二級指標個數(shù)。
能源利用系統(tǒng)主要分為能源作為原料的轉化過程和作為燃料的利用過程兩個方面。在能源利用模型的構建中,多采用機理分析和統(tǒng)計回歸分析相結合的方法,即以半經(jīng)驗模型為主。
1. 原料轉化指標體系構建
原料轉化指標體系包括產(chǎn)品規(guī)模、技術、環(huán)境、宏觀經(jīng)濟、企業(yè)財務五類,指標體系構成如圖4所示。
2. 燃料利用指標體系構建
燃料利用指標體系包括產(chǎn)品規(guī)模、技術、環(huán)境宏觀經(jīng)濟和企業(yè)財務等五類指標,指標體系構成如圖5所示。
3. 原料轉化系統(tǒng)的模型構建方法
運用能效、環(huán)境和經(jīng)濟相結合的方法,通過對大量的工程設計和實際運行數(shù)據(jù)進行加工整理,依據(jù)質量和能量守恒定律、單元過程的基本物理特征(如規(guī)模)等,可以建立包括技術特征、排放水平、經(jīng)濟投入等多因素的各單元技術評價經(jīng)驗數(shù)據(jù)數(shù)學模型。按照系統(tǒng)物流圖和能流圖,建立能源利用系統(tǒng)基于熱力學第一定律的能量效率評價指標;建立基于系統(tǒng)物料平衡的主要污染物排放指標;建立基于單元過程和系統(tǒng)的規(guī)模、特性下的經(jīng)濟指標。
表2 能源綠色開發(fā)評價指標權重計算結果
圖4 原料轉化指標體系構成圖
圖5 燃料利用指標體系構成圖
4. 燃料利用系統(tǒng)的模型構建方法
構建燃料利用系統(tǒng)模型,使用的是熱力學第一定律分析方法(定量計算),從能量轉換的數(shù)量來評價熱功轉換的效果,主要有“輸入-輸出”熱量法(正平衡法)、熱損失法(反平衡法);以生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計回歸模型為主,數(shù)學模型為輔。對主要氣態(tài)污染物排放量主要采用理論計算方法。
5. 能源利用系統(tǒng)評價指標模型
(1)能效評價指標模型
(2)單位產(chǎn)品能耗評價指標模型
(3)煤耗評價指標模型
(4)萬元增加值能耗評價指標模型
(5)全廠熱效率評價指標模型
式(8)中,ηcp為全廠熱效率,單位為%;29 271為標煤低位發(fā)熱量,單位為kJ/kg;3600為小時、秒的時間換算。
(6)發(fā)電煤耗與供電煤耗評價指標模型
發(fā)電設計標準煤耗=
(7)電力系統(tǒng)大氣污染物排放評價指標模型
①SO2排放濃度
式(11)中,CSO2為SO2排放濃度,單位為mg/m3;Bg為鍋爐實際耗煤量,單位為t/h;ηS為脫硫效率;Vg為實際干煙氣量,單位為m3/kg;q4為固體未完全燃燒損失,單位為kg;St,r為煤中全硫含量,單位為%;K為煤中硫轉化為SO2的轉化率。
②NOx排放濃度
式(12)中,c1為NOx排放濃度,單位為mg/Nm3。
③CO2排放量計算模型
式(13)中,Wgr為CO2排放量,Wcoal為實際耗煤量,Car為收到基碳含量。
6. 能源綠色開發(fā)利用的發(fā)展目標
根據(jù)上述能源綠色開發(fā)利用內(nèi)涵和發(fā)展原則,以能源結構優(yōu)化為目標函數(shù),以技術進步、資金投入、經(jīng)濟貢獻為變量,結合不同時期和情景,以資源儲量、生態(tài)環(huán)境、碳排放等為約束動態(tài)變量,通過優(yōu)化計算,綜合國內(nèi)外相關研究成果,預測我國2030年和2050年能源綠色開發(fā)利用的目標 [17]。
2021—2030年,進入能源綠色開發(fā)利用加強期。實現(xiàn)能源消費結構顯著優(yōu)化和能源綠色低碳發(fā)展,實現(xiàn)能源供應綠色轉型;力爭到2030年,實現(xiàn)煤炭、油氣、非化石能源消費比例達到5∶3∶2。
2031—2050年,進入能源綠色開發(fā)利用定型期。全面完成傳統(tǒng)能源和新型能源體系構建,實現(xiàn)能源的安全化、綠色化和智能化開發(fā)利用,形成煤炭、石油、天然氣、非化石能源的多元化能源供應結構;力爭到2050年,實現(xiàn)煤炭、油氣、非化石能源消費比例達到4∶3∶3。
堅持綠色發(fā)展理念,立足國情,穩(wěn)妥協(xié)同推進化石能源的清潔高效開發(fā)利用和非化石能源的規(guī)模化發(fā)展,加強推進碳捕集封存與利用技術朝規(guī)?;⒁惑w化示范、產(chǎn)業(yè)化應用發(fā)展,運用綠色低碳發(fā)展理念,加強與“一帶一路”沿線國家的能源合作。
1. 化石能源的清潔高效開發(fā)利用
以能源綠色開發(fā)利用評價模型為指導,堅持“安全、生態(tài)、技術、經(jīng)濟”四原則,做好能源開發(fā)利用布局,劃分出優(yōu)先開發(fā)區(qū)、限制開發(fā)區(qū)、嚴禁開發(fā)區(qū)。
(1)實施綠色煤炭工程。貫徹執(zhí)行煤炭綠色安全開發(fā)戰(zhàn)略、清潔低碳利用戰(zhàn)略、多元協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略、“一帶一路”發(fā)展倡議和新型人才戰(zhàn)略,經(jīng)過30余年的努力,建成煤基多元協(xié)同的智慧能源系統(tǒng) [18]。重構煤炭開發(fā)新布局,將山西、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅(晉陜蒙寧甘)這一區(qū)域劃分為重點開發(fā)區(qū),華東和華南區(qū)劃分為限制開采區(qū),新疆、青海(新青)這一區(qū)域劃分為資源儲備區(qū)、東北區(qū)劃分為收縮退出區(qū)。2025年,重點開發(fā)晉陜蒙寧甘區(qū)綠色煤炭資源,限制其他區(qū)域煤炭資源開發(fā),全國煤炭產(chǎn)能為4.4×109t,綠色煤炭資源開發(fā)占比達到70%。2035年,在重點開發(fā)晉陜蒙寧甘區(qū)綠色煤炭資源的同時,加大新青區(qū)煤炭資源儲備區(qū)的綠色開發(fā),全國煤炭產(chǎn)能降至4.0×109t,煤炭資源綠色開發(fā)占比達到80%。2050 年,形成晉陜蒙寧甘-新青煤炭資源綠色開發(fā)區(qū),全國煤炭產(chǎn)能穩(wěn)定在2.5~3.0×109t,基本實現(xiàn)煤炭資源綠色開發(fā)。
(2)實施穩(wěn)油增氣工程。堅持“陸海并重、淺深并重、常規(guī)與非常規(guī)并重”的發(fā)展思路,發(fā)揮國際國內(nèi)兩種資源、兩個市場的作用,實現(xiàn)石油穩(wěn)產(chǎn),發(fā)展天然氣產(chǎn)量倍增工程。加大國家石油戰(zhàn)略儲備,鼓勵民間資本參與儲備建設,推動商業(yè)儲備發(fā)展,健全能源儲備法律法規(guī)和相關制度,構建并完善能源應急保障體系,大幅提升石油儲備能力和擴大石油儲備規(guī)模,提高對石油的預測、預警、風險應對水平,提高我國能源安全保障能力。
(3)加強能源的集約化、節(jié)約化利用。加強能源共伴生資源的協(xié)同開發(fā)利用,加強煤炭、石油、氣(如天然氣、煤層氣)、鈾、水、伴生鋁鎵等資源的一體化布局和集約化開發(fā)利用;推進能源終端消費的電氣化,大幅提高電力在終端用能中的比重;加快推進熱電聯(lián)供,城鄉(xiāng)居民家用供暖、熱水和炊事電氣化,提高家庭電氣化水平,倡導家庭生活零排放;積極推動電動汽車和軌道交通發(fā)展,加快供電電源和供電服務設施建設,推動交通領域電氣化;加強能源資源循環(huán)利用,推進工業(yè)企業(yè)余熱、余壓利用,加強廢棄物的資源化利用,提高廢水循環(huán)利用率;提高工業(yè)能效標準,實施電機、內(nèi)燃機、鍋爐等重點用能設備的能效提升計劃,提升終端用能產(chǎn)品能效和重點用能行業(yè)能效水平。
2. 促進清潔能源的規(guī)?;_發(fā)利用
堅持安全為要,加快完成CAP1000、CAP1400和高溫氣冷堆機組的示范與運營,加快推進符合國家核安全標準、具有自主知識產(chǎn)權的機組建設,積極探索核能多元化利用技術;積極發(fā)展規(guī)?;?、低成本的海上風電和光伏發(fā)電;積極發(fā)展分布式電源和分布式能源,采取“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的電力微網(wǎng)運營模式,全面提升能源利用效率。
3. 發(fā)展能源系統(tǒng)的智能化技術
發(fā)展能源開發(fā)、輸送、分配、利用一體化的智能技術,為能源系統(tǒng)尤其是電力的靈活、互補、安全、高效生產(chǎn)和消費提供技術保障。在能源生產(chǎn)方面,重點是研發(fā)智能化發(fā)電設備,促進電力生產(chǎn)和并網(wǎng)運行的智能化發(fā)展;在能源輸送、分配和應用領域,重點開發(fā)智能電網(wǎng)和科學用能,為電力調(diào)度、輸電、電網(wǎng)和用電安全運行提供保障 [19]。全面實現(xiàn)能源的安全化、綠色化、智能化,建成煤炭、石油、天然氣、核電與可再生資源四足鼎立的多元化能源供應體系。
1. 加強對煤炭安全高效和清潔低碳利用的科技攻關
通過快速開展煤炭清潔高效利用重大科技項目,攻克煤炭安全、綠色、高效、智能開發(fā)、清潔低碳轉化利用等關鍵核心技術,推廣應用先進適用的科技成果,提高煤炭清潔高效利用水平,有效發(fā)揮煤炭在國家能源安全保障中的基礎作用。
2. 加快攻克深層深水和非常規(guī)油氣勘探開發(fā)關鍵技術
重點推進提高采收率技術、深水開采技術、不同類型非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術、常規(guī)與非常規(guī)油氣協(xié)調(diào)開采技術及其示范工程,加強儲運設施建設和技術攻關,促進油氣產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
3. 推進清潔能源規(guī)?;_發(fā)利用的科技創(chuàng)新
突破儲能、智能電網(wǎng)、分布式能源等核心技術,保障新能源和可再生能源的低成本、規(guī)模化開發(fā)利用。重點突破先進核電技術和核能多元化利用技術,研制具有自主知識產(chǎn)權的大型先進壓水堆機組,開展快堆乏燃料后處理研究和示范,研發(fā)浮動核電站技術、海水提鈾技術、核燃料閉式循環(huán)技術,探索核能在發(fā)電、城市采暖供熱、工業(yè)工藝供汽及海水淡化領域的多用途利用技術。
4. 加強能源智能化發(fā)展
融合先進儲能技術和信息技術,開展智能電網(wǎng)科技攻關,快速構建基于主干網(wǎng)、廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的能源互聯(lián)網(wǎng),提升可再生能源電力消納能力和利用水平,實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置和智慧能源的新發(fā)展。
5. 積極探索碳減排戰(zhàn)略儲備技術
加強研發(fā)化石能源低碳化排放技術,攻關規(guī)?;疾都夹g,促進風能、潮汐能、太陽能等新能源的推廣和利用,建立健全碳減排政策激勵制度,培育和發(fā)展相關產(chǎn)業(yè)。
全面推進能源產(chǎn)業(yè)市場化改革,遵循供求規(guī)律、價值規(guī)律和競爭規(guī)律,充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,全面深化能源價格機制改革,厘清從能源自然資源到終端用戶全價值鏈的價格傳導機制,充分體現(xiàn)資源屬性特點 [20]。建議提高能源產(chǎn)業(yè)的市場化程度,讓更多的非公資本進入能源行業(yè),參與能源資源的勘探開發(fā)、油氣管網(wǎng)和電力基礎設施建設,形成由政策性、商業(yè)性、合作性金融構成的多元投融資體系;探索建立和推廣可再生能源配額交易、生態(tài)補償?shù)戎贫?;加強地上資源(風能、太陽能等)與地下資源(煤炭、油氣等)的統(tǒng)籌布局,形成煤炭、石油、天然氣、頁巖氣與鈾等地下能源資源一體化開發(fā)的協(xié)調(diào)機制。依托“一帶一路”發(fā)展倡議,加強國際能源合作與互聯(lián)互通,統(tǒng)籌海內(nèi)外能源的開發(fā)利用。
回歸能源的商品屬性,建議建立能源價格監(jiān)管機制,協(xié)調(diào)理順中央和地方財政利益分配關系,提高資源礦產(chǎn)開采權的審批標準;加快電力市場化改革,完善化石能源發(fā)電及輸配電價形成機制,建立反映資源稀缺性、環(huán)境外部性成本的能源價格形成機制;開展成品油定價機制的市場化改革,逐步實現(xiàn)由政府定價向企業(yè)自主定價轉變;建立和完善基于市場定價的碳交易制度,促使多元化低碳發(fā)展投融資體制建設和企業(yè)自主減少碳排放。
建議推廣綠色GDP,建立科學的綠色政府績效考核體系,改變僅僅追求經(jīng)濟指標的政績觀,建立綠色低碳經(jīng)濟的統(tǒng)計和考核指標,形成“綠色低碳評估體系”。提高污染物排放量、有毒有害氣體排放量、CO2排放量、森林覆蓋率、植被綠化率、土地復墾率等限制性指標,將大氣保護、生態(tài)修復、環(huán)境治理的完成情況納入地方政績考核 [21]。加強企業(yè)新能源利用,共建綠色生態(tài)新機制,推進生態(tài)建設與綠色能源綜合利用。
加快建立健全適合中國特點的、“產(chǎn)學研”一體化的能源科技創(chuàng)新體系。建議確定能源技術戰(zhàn)略重點,加大對能源戰(zhàn)略性前沿技術、先導工程技術和顛覆性技術研發(fā)的支持力度;創(chuàng)新科研組織形式,統(tǒng)籌“產(chǎn)學研”科技攻關力量,建立共性技術研發(fā)平臺,支持和引導建立基于市場機制的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,積極推動設立實施煤炭清潔高效利用的國家重大科技項目;建立煤炭綠色開發(fā)利用國家實驗室,將煤炭綠色開發(fā)、煤炭智能開發(fā)、資源高效回收、資源協(xié)調(diào)開發(fā)等確定為重要單元,匯集創(chuàng)新資源和創(chuàng)新科研團隊進行能源開發(fā)利用的原創(chuàng)性和協(xié)同創(chuàng)新研究,引領我國能源開發(fā)利用技術的快速發(fā)展;建立健全復合型專業(yè)人才的培養(yǎng)機制,滿足能源綠色開發(fā)利用的人才需求。