2024年, 第26卷, 第4期 刊出日期:2024-09-09
    

  • 全选
    推动能源强国建设战略研究
  • 谢克昌
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    加快规划和建设新型能源体系,构建能源体系发展新格局,对保障国家能源安全、实现绿色低碳转型具有重要意义。本文在回顾10年来我国能源体系发展历程,把握当前国际能源领域形势和我国能源发展新目标的基础上,明晰了由安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠构成的新型能源体系的内涵,深化了对包括能源消费总量与结构演变、煤炭安全兜底、油气增储上产、非化石能源降本增效在内的新型能源体系的认识。进一步,提出了坚持系统思维、坚持创新引领、坚持深化改革的新型能源体系发展思路,凝练了面向2035年、2050年的新型能源体系建设目标,梳理出稳妥有序推进能源绿色低碳转型、推动城乡能源体系协同发展、构建多轮驱动能源供给体系、加强关键核心技术攻关、构建新型能源评估体系等新型能源体系建设的重点举措。相关内容提供了建设新型能源体系所需的理论引导与实践支持,可为新时期新型能源体系发展研究提供参考。

  • 赵文智, 梁坤, 李志欣, 丁麟, 林世国
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    能源是强国之基、推动经济社会高质量和可持续发展的关键支撑。本文梳理了世界主要能源强国或大国的能源建设经验,归纳出能源供应稳定多元、能源消费低碳高效、能源科技创新引领、能源市场开放有序、能源治理体系完备等世界能源强国的普遍特征;在辨识我国能源强国建设的优势与短板的基础上,提出了建设能源强国的中国路径,包括阶段性目标、重点任务和关键举措。研究建议:加大煤炭资源的清洁利用力度,增强煤炭在能源安全中的兜底保障作用;加大油气资源勘探开发和增储上产力度,推进陆相页岩油革命,努力提高油气自给保障能力;推动可再生能源规模化,积极布局氢能等清洁能源,通过多能源协同提高能源安全供应能力、兼顾落实减碳目标。相关举措将有力支撑我国从能源大国到能源强国的顺利转变。

  • 张来斌, 王建良, 武颂凯, 李孥, 唐旭
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    能源转型是实现可持续发展和环境友好的重要任务、维护国家能源安全并促进社会公平的关键举措,研究其潜在风险与应对策略具有现实意义和宏观价值。本文剖析了中国式现代化五大内涵对能源转型的本质要求,识别出以本质要求为出发点的能源转型风险,提出了相应风险的应对策略与保障机制。研究发现,中国式现代化对能源转型提出了“能源安全、环境友好、社会公平”三方面本质要求;我国能源转型在能源安全方面面临着煤炭行业安全、油气供给安全、新型电力系统运行安全风险,在环境友好方面面临着低碳技术制约发展、新能源所需关键金属矿产供给安全风险,在社会公平方面面临着社会公平失调风险,还面临着一定的金融风险。最后从能源安全风险应对、环境友好风险应对、社会公平失调风险应对、金融风险应对4个方面提出了应对策略,进而从短期优先实施、长期持续推行两个层面建立各类应对策略的保障机制。

  • 章姝, 马堉博, 郑馨竺, 朱潜挺, 唐旭
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    能源安全是国家安全的重要组成部分、能源系统绿色低碳转型的重要前提,其内涵已从传统化石能源供应安全拓展至包含稳定供应和可持续利用的更丰富维度。本文构建了绿色低碳转型目标下的新型能源安全评估体系,以美国、英国、中国、印度等18个国家为例识别了能源安全的演变特征。研究发现:在面向绿色低碳转型目标的多元化能源安全评估体系下,英国、日本、中国等油气资源匮乏国家的能源安全性显著提升,阿联酋、俄罗斯等国家在国际能源市场上的主导地位被削弱;全球进一步发展可再生能源将强化这一趋势。在绿色低碳转型背景下,能源安全水平与可持续发展水平呈高度正相关,可持续发展程度较高的国家在能源转型中更具优势;敏感性分析显示,尽管化石能源供应仍是各国能源安全的主导因素,但多元化供应、可持续利用在能源安全中的重要性显著提升。为此建议,把握转型契机,发挥我国在可再生能源领域的资源优势,健全能源治理体系,以可持续发展为重点举措,提高能源安全水平,为提升我国在国际能源市场中的话语权和主动性提供支撑。

  • 葛世荣, 刘淑琴, 刘金昌, 王兵, 安小雅, 向玲
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    煤炭安全保供及高效降碳效力研究可为能源强国目标下煤炭领域发展规划提供有力的决策支撑。本文从安全保供和高效降碳两个角度入手,研究了煤炭在能源强国目标下继续保持主体能源地位的潜力、能力和实力,着重通过构建煤炭安全保供的系统动力学模型预测了煤炭安全保供的效力,分析了2060年前煤炭领域的降碳效力。研究结果表明:我国煤炭的可采储量和资源分布是安全保供的基本保障,结合近20年煤炭供应和消费关系可知,我国煤炭资源具备稳定、安全、坚实的保供能力;未来煤炭的安全保供效力在波动中逐渐趋向于动态的柔性平衡;传统煤炭能源向煤基能源过渡效力是构建能源强国目标下新型能源体系的重要环节。我国煤炭领域在清洁转化与利用中体现出显著的降碳潜力,未来随着煤炭地下气化和富油煤开发利用等技术的发展应用将展现出较强的降碳效力,至2060年总体的降碳效力约为1×109 t。

  • 程超, 高丹, 张衡, 黄吉光, 徐梓彭
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    煤炭与新能源融合发展对我国能源转型和能源安全稳定供应具有重要的支撑作用。本文立足我国资源禀赋并考虑能源保供与转型需求,阐述了煤炭与新能源融合发展的重要意义,系统剖析了煤炭与新能源融合发展具备的基础条件。从煤炭开发,燃煤发电,煤化工,碳捕集、利用与封存(CCUS)分别与新能源融合的4个场景角度出发,总结了当前煤炭与新能源融合的主要形式、技术特征、应用情况等。着重关注煤炭开发与新能源融合、“风光火储”联合调度、太阳能光热与燃煤发电融合、太阳能光热与CCUS融合、绿氢与煤化工融合等5类技术,深入分析了煤炭与新能源融合技术体系的发展挑战与突破方向。研究建议,将煤炭与新能源融合发展上升为国家战略,系统推进煤炭与新能源融合发展,加大煤炭与新能源科技研发力度,完善煤炭与新能源融合发展相关的财政、金融和人才支持政策。

  • 余晓钟, 刘梦薇, 邱湖淼, 罗平亚
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    天然气产业作为我国能源体系“碳减排”的重要依托,是确保能源安全、推动能源结构转型的关键支撑,其高质量发展将为经济社会绿色转型、新型能源体系构建、技术创新与对外合作等注入动力。本文系统分析了天然气产业高质量发展的基础,总结了新发展阶段天然气产业高质量发展面临的挑战,提出了我国天然气产业高质量发展的路径。研究认为,天然气产业高质量发展存在的问题主要表现在保供能力不足、市场机制尚未理顺、关键技术装备存在“卡脖子”环节等方面;我国天然气产业高质量发展的路径为,大力保障天然气安全供应、着力建设天然气产业市场体系、推动升级天然气产业技术装备、加快天然气产业绿色低碳发展,以抓住产业发展的战略机遇期,创新发展思路,更好满足经济高质量发展、保障能源安全、推进碳达峰碳中和、实现产业平衡发展的需要。

  • 仲冰, 韩颜如, 张国生, 梁英波, 张博, 刘合
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    工业革命以来的历次生产力跃升都以能源转型为重要驱动力,能源品种的更新迭代是带动产业转型升级、推动经济秩序重构的变革性力量,催生先进生产力质态;全球正在兴起以非常规天然气、生物天然气(或生物燃气)、氢气、氨气等为代表的新兴气体能源的发展浪潮,为能源科技创新、经济社会可持续发展持续注入新动能。鉴于已有研究和实践缺乏对于新兴气体能源的综合把握与系统审视,本文在新质生产力视域下概览新兴气体能源发展的宏观背景,剖析我国发展新兴气体能源的现实意义、产业基础、政策支撑,研判新兴气体能源的发展愿景、方向与模式,进而提出新兴气体能源发展建议。研究认为,发展新兴气体能源是能源领域新质生产力形成的重要方向之一,其规模化应用将改变未来能源格局,革新传统天然气工业与燃气行业,塑造新的气体能源工业形态;应结合我国能源转型进程,精准把握新兴气体能源发展的价值、战略、技术、定位,将新兴气体能源列为新型能源体系建设的关键组成部分、实现能源强国的重大战略选择。进一步在顶层设计、制度保障、科技支撑、生态构建等方面探讨发展要点,以期促成我国新兴气体能源产业朝着安全、绿色、多元、融合方向演进。

  • 王国荣, 周莉, 周守为, 刘清友, 张政, 钟林, 付强, 李清平
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    我国能源强国和“双碳”战略目标的实现,需要加速构建现代能源体系,加快转变能源发展方式和提高能源生产保障能力;多种能源融合是解决各能源分系统割裂、调整优化能源格局、提高能源清洁利用效率的有效解决方案。本文在分析多种能源融合发展现有模式的基础上,总结了国外多种能源融合发展的趋势、我国多种能源融合的发展现状和瓶颈;对标能源强国建设的清洁、高效等特征,提出了集能源转换、互补、再利用以及零碳生产生活功能于一体的新型多能融合模式,进而提出了多种能源融合的基本发展路径。研究建议,立足资源禀赋、建立支撑多种能源融合发展的中长期规划,加快突破多种能源融合关键核心技术、提高装备可靠性,加强“多种能源融合”相关人才培养,优化多种能源融合产业链结构,以更好推进我国多种能源融合发展的规划、建设与实践。

  • 我国碳达峰碳中和若干重大问题研究
  • 边少卿, 杨姗姗, 杨秀, 鲁玺, 王宇, 周剑, 张慧勇, 陈晓婷, 贺克斌
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    当前,一些国家和地区以应对全球气候变化危机为由组建了绿色贸易“碳壁垒”,试图利用碳排放核算和认证优势对我国产品出口形成抑制影响。面对这些新挑战,我国需完善碳核算体系建设,助力构建公平合理、合作共赢的全球气候治理体系和全球贸易体系。本文以完善我国碳核算体系为研究目标,总结了碳核算体系的内涵及建设进展,介绍了国际绿色贸易机制的核算报告要求,并采用比较分析法分析了我国碳市场、欧盟碳边境调节机制、《欧盟电池和废电池法规》在核算边界、核算方法、数据支撑及质量保障体系3个方面的差异。研究发现,我国碳市场在核算方法上与国际绿色贸易机制具有一致性,但在碳足迹体系、数据支撑及质量保障体系方面仍存在较大差距;这导致我国出口型企业依赖现有的核算体系将不足以应对“碳壁垒”,而核算体系的差异性可能进一步影响我国新兴产业的发展。为此,我国应秉持坚决反对缺乏公平性的绿色贸易壁垒这一基本立场,同时采取完善碳核算体系的具体措施:完善产品层面的碳核算体系,建立具有高公信力的排放因子数据平台,加强科研机构的研究支撑,强化数据安全管理,尽快建设受影响企业的碳排放核算与报告能力。

  • 李政, 李伟起, 张忠伟, 常淦, 吕俊复, 岳光溪, 李立浧, 倪维斗
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    大力发展新能源是实现“双碳”目标的重要途径,但新能源的随机性、波动性和间歇性特点给电力系统供需平衡及稳定性带来严峻挑战,亟需发展多元灵活性资源来保障系统的安全稳定运行。本文综述了我国碳中和目标下电力需求及电源结构发展路线的相关研究情况,深入分析了不同风光发电量比例下电力系统对灵活性调节的不同需求,并从高峰能力(充足性)、爬坡灵活性、稳定性、惯性4个方面阐述了未来所需要的“源网荷储”各类灵活性资源特性;结合国际经验,提出了保障安全、低碳发展、经济最优的灵活性资源发展原则,并在分析我国灵活性资源发展存在问题的基础上,提出了与我国电力行业减排目标和中长期电力结构变化趋势相一致的灵活性资源发展路线;最后从电源、电网、负荷、储能、市场机制5个方面提出了发展灵活性资源的重点举措。

  • 贾敏, 张立, 张哲, 宋晓晖, 姜玲玲, 蔡博峰, 赵良, 芦新波, 张泽宸, 郑海涛, 汤铃, 王金南, 舒印彪
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    电力CO2排放因子是精准核算消费端间接排放的重要参数,也是准确量化消费端CO2排放路径的核心指标。本文首次探究了2020—2035年省级电力CO2排放因子的时空特征并与官方来源因子进行对比,全面整合了历史直接排放数据以及精准量化电力消费间接排放的重要性,详细预测了不同情景下2020—2035年省级电力消费间接排放及各省排放路径并量化不同时空精度电力CO2排放因子对各省排放路径的影响。研究表明:(1)2020—2035年,各省电力CO2排放因子呈现持续下降趋势,而现有公开的电力CO2排放因子与本研究省级水平相比存在差异;(2)2010—2020年,电力净调入省份的电力消费间接排放及其占比逐渐增加,北京、上海、浙江等省份占比最高;(3)在情景1和情景3(全国、省级维度因子固定不变情景)下,各省的电力消费间接排放和总排放显著高于情景2和情景4(全国、省级维度因子动态变化情景)的估算结果;情景1和情景2(全国维度因子固定不变、动态变化情景)与情景3和情景4(省级维度因子固定不变、动态变化情景)中的估算结果差异较大;对于如北京、上海、广东等电力消费间接排放占比较大的省份,选取不同空间精度的电力CO2排放因子对其排放总量影响较为明显,进一步导致相关达峰年的偏移。研究结论对支撑各省碳达峰路径规划、降低电力消费间接排放预测的不确定性具有参考价值。

  • 张春雷, 赵良, 刘逍, 黄海威, 赵勇, 彭思龙, 舒印彪
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    为了推动我国火电CO2排放连续监测技术的发展应用、助力我国碳排放统计核算体系建设,本文在文献调研、专家研讨、技术剖析的基础上,以美国、欧盟等为重点,从应用机组类型、实施标准制定、失效应对措施、监测技术选型、关键技术研发、支撑火电低碳化发展、监测报告核查、测量准确度评价等8个方面,对国际火电CO2排放连续监测的发展经验进行了分析。借鉴国际有益经验,结合我国火电CO2排放连续监测的发展现状,提出发展建议:充分考虑技术应用特点和我国火电实际情况,研究制定配套政策法规;加快完善技术实施标准规范,增强标准的引领和支撑作用;强化对已有烟气流量计测量情况的统计分析,为相关工作开展提供参考;加强火电烟气流量测量研究工作,提升CO2排放连续监测技术水平;推进数字化技术在监测报告核查中的应用,支撑CO2排放连续监测的闭环管理;健全连续排放监测系统测量准确度评价标准体系,提升我国碳排放数据的国际认可度。

  • 杨敬言, 阮梓纹, 杨秀, 李朝君, 边少卿, 鲁玺, 贺克斌
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    碳中和目标下国际风电产业将继续扩大规模,碳市场、碳关税等国际气候减排政策工具也在不断完善,未来可再生能源碳足迹对相关产业成本与发展将产生重要影响。本文以中国、欧洲、美国等风电产业优势国家和地区作为研究对象,构建陆上风电系统生命周期评价过程、生命周期清单,完成相关地区陆上风电碳足迹的参数比较并总结变化趋势,进一步分析趋势成因并阐明影响因素。结果表明,在风力机大型化加速、发电效率提高、工业生产清洁化的态势下,2011—2022年世界优势地区的陆上风电碳足迹均呈下降趋势,中国、欧洲、美国的平均降幅分别为49.2%、46.2%、20.8%,相应下降量均集中在设备生产阶段;中国已将碳足迹下降至与欧洲接近的水平,与美国的差距缩减到3.63 g/kW·h,其中工业生产清洁化水平不高、风机容量因子偏低分别是中国陆上风电碳足迹高于欧洲、美国的主要原因。中国在推进风电产业发展的过程中,需着重提高风电系统发电效率、加快改善产业清洁化生产水平、支持风电系统退役回收产业发展,以稳步降低陆上风电系统生命周期内的碳足迹。

  • 张川, 胡沛裕, 殷格格, 严武斌, 许石炜, 曹洳铭, 冯轶楠, 赵铭生, 杨雷, 金之钧
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    能源系统脱碳是实现碳中和的关键,开展能源系统低碳转型需要在一次能源供应、能源加工与转化、能源终端消费等方面大规模地运用低碳能源技术。本文从低碳能源系统优化分析的角度出发,按照一次能源、二次能源、终端用能的分类,梳理了各类能源利用技术的发展现状并展望了未来趋势,进一步分析了能源利用技术在我国低碳能源系统中的应用前景与布局挑战。研究认为:太阳能发电、风力发电作为增长最快的可再生能源类型,将在能源供给环节持续发挥重要作用;生物质利用需要系统评估各类转换技术,促成生物质资源的跨行业优化分配;氢能、储能等二次能源亟需突破材料、性能、寿命等方面的技术瓶颈,追求低的系统成本与规模化应用;终端用能技术未来将以电气化为核心,依赖输配电系统的安全稳定转型与有效扩容。未来的能源系统低碳转型还需关注不同能源技术的协调发展,妥善处理技术因素与市场、制度、社会等非技术因素的协同关系,推动能源系统加速脱碳。

  • 谢和平, 任世华, 谢亚辰, 焦小淼, 郑德志, 张亚宁
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    逐步增强的稳定性和低碳化双重要求,决定了清洁煤电配套碳捕集、利用与封存(CCUS)和新能源发电配套储能成为我国电力领域未来发展的必然趋势。本文系统调研分析国内外清洁煤电、CCUS、新能源发电、储能等典型案例,研判技术发展趋势;采用涵盖全生命周期的平准化度电成本模型,测算现阶段、技术突破、商业化规模化3个阶段“清洁煤电+CCUS”的经济性及其变化,并从经济性、稳定性、安全性3个维度与“新能源+储能”进行对比分析,评估“清洁煤电+CCUS”的竞争力。分析表明:技术突破、CCUS商业化规模化将推动“清洁煤电+CCUS”成本降低30.3%~77.6%;当CCUS成本低于550元/t CO2时,“清洁煤电+CCUS”相比“新能源+储能”更有竞争力;当CCUS成本低于150元/t CO2时,“清洁煤电+CCUS”成本将低于“新能源+储能”。基于二者的竞争性和协同性,测算分析了“清洁煤电+CCUS”的优势技术路线和应用场景。围绕提升清洁煤电的互补性、增强“清洁煤电+CCUS”的竞争性、推进煤电与新能源优化组合发展等方面,提出了零碳清洁煤电突破方向与技术路径:明确优先发展技术路线,加强变革性、颠覆性技术研发,提升清洁煤电机组调峰能力,促进煤电与新能源耦合协同发展,构建高端复合人才支撑体系。

  • 工程前沿
  • 陈薇
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    遗传奠定了生物体基本表型的稳定性。遗传变异、表观遗传、微生物以及环境等因素与生物遗传的复杂互作决定了每个个体以及同一个体在生命过程不同阶段的表型差异,体现了生物学过程的强大作用和复杂性。对这些复杂性的解析、梳理、凝练,进而形成区分“自我”与“非我”的有辨识度认知构成了现代生物学的核心挑战。针对这一挑战以及未来科技综合交叉的发展态势与需求,本文提出表征生物学的概念,并定义为将复杂的生物学过程通过多维度研究和精确解析,以简约概念和特征性方式量化呈现的学科。

  • 彭先觉, 高翔, 李建刚, 刘永, 邓建军, 李正宏, 周良骥, 师学明
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    聚变能源开发有望重塑未来能源发展格局,正处于突破工程能量“得失相当”的关键阶段,机遇与挑战并存。本文总结了聚变能源研究的主要进展,凝练了能量平衡尚未实现、氚自持尚未得到验证、实现高可利用率难度极高、耐辐照材料开发进展缓慢、使用经济性普遍较差等发展挑战。在梳理国际热核聚变实验堆(ITER)计划的共性基础技术突破、成员国配套研究的基础上,归纳了我国磁约束聚变研究的整体规划、自主项目部署、技术路线跟踪等方面的进展。进一步,围绕我国自主提出的Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)概念,阐述了基本原理、应用优势、系列进展,提出了面向2040年实现商业化供能目标的发展规划,涵盖关键技术攻关、工程演示、商业发电推广等阶段的任务目标。为了全面推进我国聚变能源开发进程,建议在磁约束聚变方面深入参与ITER计划和相关国际合作,攻克商用聚变堆关键物理与工程技术,开展中国聚变工程实验堆(CFETR)主机关键部件研发并适时建设和运营CFETR;在Z-FFR方面,加快“电磁驱动大科学装置”建设,开展聚变能源关键技术攻关,推进Z-FFR工程演示和商业应用。

  • 韩云武, 黄崇祺, 宗曦华
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    高温超导电缆具有容量大、损耗低、自限流、环境友好等突出优点,是解决城市电网升级难题、实现高效率电力传输、赋能大容量电力应用的新兴解决方案,探讨相关产业发展兼具基础研究与工程应用价值。本文剖析了高温超导电缆的技术特点与应用要素,凝练了超级开关站、大电流专线、数据中心供电、基于新能源的电解铝与电解水制氢、集中型充电站、城市轨道交通、大容量直流电网等高温超导电缆的应用场景;从国际、国内两方面总结了高温超导电缆的研制及应用进展,尤其是全面梳理了我国的关键产品研制、关键技术研究、工程项目实施情况。进一步探讨了加强运维技术、攻克大型制冷机技术、降低工程整体造价、与传统电网设施的耦合、形成收益共享机制等高温超导电缆产业未来发展挑战,并针对性地提出了发展建议。相关内容可为高温超导电缆产业高质量发展研究提供参考。

  • 肖建庄, 俞才华, 夏冰, 谢立全, 安永辉, 程耀飞, 肖绪文
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    探讨运河工程低碳建造面临的基本技术问题并提出技术发展应对策略,有助于完善我国运河工程低碳建造的理论与技术,为未来的国际国内运河工程建设提供参考。本文概要梳理了我国古代运河工程和现代运河的建设情况,从重大基础设施低碳发展共性、运河工程低碳建造个性的角度明确了运河工程低碳建造的必要性。新时期运河工程建造的难点是在保障运河工程可靠性的基础上提升建造低碳性,因而运河工程低碳建造的基本技术问题集中在低碳性保障方面;依托平陆运河这一世纪工程的低碳技术攻关实践,着重凝练了运河建筑材料高效运用、运河新旧构件高效利用、运河多维固废循环再生、运河耐久性保障及沿线生物多样保护、运河施工与运维低能耗等基本技术问题。提出了由减量化、再利用、循环再生、韧性化、可再生能源构成的5R低碳建造技术框架,精准应对运河工程低碳建造的基本技术问题。运河工程低碳建造处于起步阶段,建议学术界和工程界持续保持对这一新兴领域的关注、思考与研究。

  • 工程管理
  • 付强, 程兵, 吴英, 宋荣彩, 王君傲, 高宇
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    我国海洋地热能资源丰富,尚未得到较好开发利用,如能与其他海洋资源实现融合开发利用,将对保障我国能源安全、实现“双碳”目标、建设能源强国、构建新型能源体系以及岛礁建设和深远海开发具有重要的战略意义。本文系统梳理了国内外海洋地热能利用现状,分析了我国海洋地热能利用面临的挑战,指出了我国海洋地热能利用未来的重点发展方向:海洋地热能勘探开发核心技术和关键装备、海洋地热能利用核心技术和关键装备、海洋地热能产业及产业链构建;并阐述了阶段性发展目标,提出了我国海洋地热能利用的2个典型模式:与海上稠油和海上天然气水合物融合开发的地下直接利用模式。研究建议:统筹海洋功能区划,将海洋地热能和海洋油气区块纳入国家统一规划;优先摸清南海海洋地热能及与其他海洋资源重叠优势区域分布情况;加快攻关海洋地热能开发利用核心技术和关键装备;加大对海洋地热能开发利用的财政支持力度,并给予补贴和财税优惠政策支持,充分调动企业积极性;在海洋地热能富集区开辟先导试验,积极探索与海洋其他资源融合开发示范,以此促进我国海洋地热能利用的高质量发展。

  • 伍婧, 涂敏, 严新平, 杨家其, 易秋宇
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    推进我国海洋港口新能源技术应用是落实“双碳”战略目标、实现海洋港口可持续发展的重要途径。本文总结了我国海洋港口用能的现状及趋势,从经济性、需求度、成熟度3个维度出发,剖析了涉及海上风电、光伏发电、氢能、潮汐能、生物质能的海洋港口新能源技术应用的基本属性;进一步从技术性、经济性、技术政策性3个方面讨论了我国海洋港口中各类新能源技术应用的制约因素。研究发现,我国新能源技术发展水平与应用需求不匹配、集中性技术发展平台缺乏、盈利模式不健全、现有标准与政策不完善等因素,共同制约了各类新能源技术在海洋港口中的应用。为此建议,建立关键核心技术协同攻关体系、合力突破技术难题以降低应用成本,发布港口多能融合网络指导意见、建立多能互补综合能源供给体系,优化港口新能源技术应用激励机制、提升港口应用新能源积极性,健全港口可再生能源应用的标准和规范、构建新型储能配套机制。

  • 王国荣, 黄泽奇, 周守为, 刘清友, 钟林, 郭欣承, 陈勇, 陈义哲, 黄春海
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    海洋退役油气平台低碳化改建是集约利用资源、充分挖掘退役平台经济及生态效益的优选模式,是维护和提升海洋领域碳减排能力的重要举措;然而,我国海洋领域绿色低碳开发进程刚刚起步,退役海洋油气平台低碳化改建多停留在概念设想层面,亟需立足低碳化技术提出切实可行的综合性改建方案。本文完成了我国退役油气平台处置现状和低碳化技术水平的调研分析,提出了构建海上碳循环利用枢纽的改建主导形式以及3条低碳化改建路线,明确了平台安全评估、改建方案选取策略、全生命周期环境保护等平台改建的关键工程实施策略。针对平台改建法规及政策缺失、海洋领域低碳化技术应用存在短板、跨产业合作机制不明确等现实问题,建议健全平台改建法规及引导政策;聚焦核心技术装备的海上应用性能,优化技术理论支撑,加紧国产装备转型;优先开展退役平台的改建示范工程,以推动我国海洋退役平台低碳化改建进程。

  • 王天宇, 李根生, 宋先知, 王海柱, 王高升, 刘子豪
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    在“双碳”目标、新型能源体系建设的背景下,化石能源与风能、太阳能、地热能等新能源的融合发展与智慧调控成为未来能源体系发展的新模式;油气行业正在开展数字化、智能化转型,发展智慧油气田将降低勘探开发成本、增加社会和经济效益。本文阐述了多能协同的智慧油气田理念与内涵,新型智慧油气田对油气增储上产,油气行业绿色、低碳、智能化转型的关键推动作用;递次梳理了“风光热储”多能协同系统、油气田与“风光热储”多能协同系统融合、智慧油气田等的发展现状,凝练了我国智慧油气田发展面临的挑战和关键问题;总结了未来“风光热储”多能协同的智慧油气田场景:智慧油气田绿电利用、废弃稠油热采油藏的新地热系统、基于风 / 光发电微网的抽油井群生产运行优化、天然气就地转化与油田伴生气发电利用、高效低碳油气生产综合能源管控系统、电 / 热 / 氢储能智能协同优化。“风光热储”多能协同的智慧油气田建设的核心产出是低碳油气田及超级能源盆地,需在保障油气产量的前提下,围绕“补充基础短板 - 增加技术优势 - 强化应用能力 - 实现自主可控”发展主线,突破关键核心技术,形成实用发展方案。

本期封面

2024年 第26卷 第4期

关于封面

深入推进能源革命,加快建设能源强国,是党中央站在保障国家能源供应安全、稳步实现碳达峰碳中和任务的高度,聚焦推动能源绿色低碳转型而作出的重大战略部署,是中国特色社会主义强国建设的重要组成。2022年,中国工程院与国家能源局联合设立“推动能源强国建设战略研究”咨询项目,系统分析国际国内能源转型发展的总体形势,聚焦煤炭、油气、电力、新能源体系构建、多能融合发展、能源转型风险评估等重点,梳理能源强国建设的重大技术方向和技术路径,为新时代能源高质量发展提供对策建议。 党的二十大报告提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。2022年,中国工程院在前期项目研究的基础上,进一步开展“我国碳达峰碳中和若干重大问题研究”咨询项目,重点围绕不同地区和不同行业梯次碳达峰碳中和实现路径、构建现代能源体系和新型电力系统、碳达峰碳中和关键技术创新、碳排放“双控”制度与碳市场建设等重大问题开展研究,提出我国重点领域和地区梯次碳达峰碳中和的时间表与路线图、构建新型电力系统的实施路径、碳达峰碳中和关键技术和重大制度的政策建议。