科技创新助力构建国家能源新体系

鼓励发展以煤炭为代表的化石能源清洁高效利用与耦合替代技术，保障能源安全

能源供应与安全是我国经济社会健康稳定发展的基本保障。我国煤炭资源量占化石资源总量的 95％ 左右，能源资源禀赋与能源消费结构严重不匹配，石油对外依存度逐年增加（2018 年为 71．0％）。在当前国际形势下，油气资源不足及长期依赖进口的状况更加凸显了保障我国能源安全的紧迫性。

相比其他能源种类，煤炭在我国能源结构中的比重虽然会有所下降，但其作为我国能源结构主体的基本国情在未来很长一段时间内难以改变。2018 年，我国能源消费总量 46．4 亿吨标准煤，煤炭消费量占能源消费总量的 59．0％。煤炭燃烧过程会产生大量的 SO₂、NO_x和烟尘等污染物，其产生的碳排放占我国能源消费碳排放的 75％ 以上，这使我国面临巨大的环境压力和碳排放压力。

经过长期发展和国家支持，我国在煤化工领域已经形成了一批核心技术，正处于完成工业示范并大规模推广应用的有利时期。发展以煤为原料的现代煤化工，通过气化、液化、新型焦化等途径制取油品和替代石油制取大宗化学品，不仅可缓解石油供应紧张局面，也可弥补现有石油加工与石油化工行业的结构性缺陷，促进工业结构转型升级；紧急情况下还可以成为保障油气供应的重要支柱。同时，需要通过技术创新，加强新产品开发，通过延伸产业链，发展高附加值、精细化、差异化的产品。重点以甲醇转化为平台，耦合石油基原料（苯、甲苯、石脑油等），实现烯烃、芳烃和含氧化合物大宗化学品／燃料的合成技术变革，形成煤化工与石油化工协调发展、构建合理产业结构的整体理念。

围绕现代煤化工过程中环境优先、清洁转化、高效利用、可持续发展的目标，着力解决清洁燃烧和催化转化过程中的重大科学问题，突破高能耗、高水耗、高排放等关键技术瓶颈，实现高碳能源绿色低碳转型发展。重点研究煤转化以及油煤气耦合制燃料和大宗化学品的新路线和新方法，突破以煤经甲醇、合成气为平台化合物的能源化学品合成新技术，推动煤化工与石油化工融合发展和相关工业转型升级，突破民用散烧、工业燃煤高效超低排放燃烧关键技术瓶颈等。

发展清洁能源多能互补与规模应用技术

原则上，可再生能源与核能等清洁能源的量越多，总的碳排放量就会越少，化石能源就可以少用，表面上看似乎单纯发展清洁能源就可以解决问题。但是，这些清洁能源的产生及利用方式强烈地依赖地域与自然环境，在部分自然资源丰富的小国可行，然而与我国现有集约化国家能源供应体系的联系是困难的，需要结合区域智能能源网络的构建及新兴产业的发展统筹考虑。在未来的新型能源体系中，可再生能源与新能源将替代化石能源供电、供热，并通过富余电力生产氢能，为交通燃料生产、化工品合成提供氢源；高碳化石能源、低碳生物质能将通过物质转化，满足交通燃料、化工品、焦炭、电石、新型炭材料等产品生产需求。而随着电动车的推广和普及，化石能源原料消费将更集中于化工品、新型炭材料等产品生产。例如，以电动车作为分布式储能的终端，根据车辆使用情况进行电能反馈，提高电网的稳定性，推动风电、太阳能发电大规模接入电网，有利于实现电动汽车、智能电网与可再生能源的融合发展。

截至 2018 年底，我国可再生能源发电装机达到 7．28 亿千瓦，同比增长 12％；其中，水电装机 3．52 亿千瓦、风电装机 1．84 亿千瓦、光伏发电装机 1．74 亿千瓦、生物质发电装机 1 781 万千瓦，分别同比增长 2．5％、12．4％、34％ 和 20．7％。可再生能源发电装机约占全部电力装机的 38．3％，同比上升 1．7 个百分点，可再生能源的清洁能源替代作用日益凸显。《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》中指出，到 2030 年和 2050 年，非化石能源占比达到 20％ 和 50％。要实现这些目标，需突破清洁能源多能互补与规模应用的关键技术，形成以储能为枢纽的多能互补体系，提升清洁能源比例。重点发展可规模化、链条完整的可再生能源生产、储运、转化、并网、利用的系统解决方案；发展以大规模储能技术为基础的分布式能源系统，研究现代电网智能调控技术，解决大规模可再生能源和分布式发电并网消纳问题。储能和氢的产生及利用是重要的能源互联平台。

创新驱动低碳化多能战略融合

能源清洁化是国际大趋势，能源结构正处于从高碳到低碳、无碳的过渡期。我国碳排放总量高居世界第一，面临严峻的减排压力。我国能源消费以化石能源为主，利用化石能源必然排放 CO₂，而要减排 CO₂，只能从能源系统融合发展角度，发展新的能源体系。原理上，在保障满足能源总需求量的同时，多能互补融合可以比单纯增加可再生能源实现更大幅度的碳减排。利用可再生能源、高温核能等制取的低碳氢，可以补充煤化工之所缺，同时与 CO₂通过催化耦合制取油品和大宗化学品，以产氢和用氢为纽带，实现能源总体上的低碳化和低碳排放。

针对重要能源载体甲醇和氢的可再生能源大规模制备及应用，创新发展各种能源的互补、耦合利用技术，围绕氢能经济，打造氢的生产、储运和消费的完整技术链，发展可再生能源制氢、核能制氢技术及应用体系；开发 CO₂低能耗大规模捕集、资源化利用技术，将 CO₂与低碳氢反应生成甲醇等化学品；开展先进燃料电池和燃料电池分布式发电技术，引领带动电动车等战略新兴产业变革和发展，实现低碳化多能融合发展，为由化石能源时代迈向阳光能源时代打通道路。

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