多能融合示范：打造我国能源新体系“实验田”

近年来，陕西时代能源化工有限公司正在推进兖矿榆林400万吨/年煤间接液化项目建设，该项目是以高温费托合成技术为核心生产高端化学品的洁净煤利用项目。在推进的过程中，公司副总经理兼总工程师董满祥越来越觉得，如果加强行业间的相互融合，可以少走很多弯路，提高整体效益。

“每个人都做自己的事。以煤化工为例，为了提高煤制油行业的效率，必须加强下游高附加值化工产品的转化，这必须与炼油行业的技术相结合。虽然一些关键技术被外国公司*，但事实上国内炼油行业有相关或类似的技术，但我们过去没有很好的整合。”董满祥告诉《中国科学》。

事实上，这对一家公司来说不是问题。长期以来，我国能源系统相对独立的子系统现状和结构性矛盾已经成为建设新的国家能源系统的主要障碍。正如中国工程院院士、中国科学院清洁能源创新研究所所长、中国科学院大连化学研究所所长刘所言，“中国已经进入了一个整合阶段。”

近日，中国科学院和陕西省携手共建能源革命创新示范区，建设大型多能源整合示范基地，推进中国清洁、低碳、安全、高效能源体系建设。

“没有选择，就没有整合”

煤炭、石油、天然气、可再生能源和核能...中国有多种能源类型和复杂的系统。过去，相对独立的子系统在确保国家发展和能源安全方面发挥了重要作用。然而，随着国际能源形势的发展，系统间的不协调发展日益突出。

事实上，董满祥问题的背后是现代煤化工与石化产业协调发展和产业结构优化的需要。

纵观全球，全球能源结构正处于从高碳到低碳、无碳的过渡时期。能源清洁已成为国际趋势。新兴能源技术正以前所未有的速度加速取代传统能源技术。以清洁能源、智能电网和多能源整合为核心的系统化技术创新正在导致未来能源格局的变化。

然而，中国的能源消费结构以煤等化石能源为主，这种情况将持续一段时间。面对世界第一的减排巨大压力，探索“曲线救国”势在必行。

“可以说，各种能源的整合是“*”出来的，我们别无选择。”刘说，与新能源相比，化石能源使用起来会更方便，但二氧化碳肯定会产生。“我们开发更多的新能源，这并不意味着化石能源的使用将相应减少。也许一些新能源技术在短期内可能无法实现，例如，太阳能和风力发电的并网率仍然相对较低。”

刘解释说，多能源整合是不同能源比较优势的互补整合，以抵消各种能源的劣势，形成整体优势和重大技术创新。

例如，可再生能源和高温核能产生的氢气可以补充煤化工和石化工业的不足，还可以通过催化作用与二氧化碳偶联生产石油产品和散装化学品，从而实现能源的整体低碳化。

应该首先尝试区域一体化。

“与整个国家相比，地区能源系统的划分并不那么严重。我们选择资源集中的典型地区，先行进行试验示范，形成经济上可行、技术上先进的系统解决方案，探索区域能源整体转型的发展路径和模式，引领和带动全国能源系统转型发展。”刘对说道。

那么，集成如何带来最大的好处呢？这需要突破能源互补和耦合利用的核心技术。

作为国家战略科技力量，中国科学院已经为此作出了安排。中国科学院集成研究所的20多个能源相关研究所成立了清洁能源创新研究所和先进的核能创新研究所，创建了能源科技创新“集团军”。

与此同时，中国科学院启动了“转型清洁能源关键技术与示范”科技战略试点项目。提出了化石资源清洁高效利用和耦合替代、清洁能源多能源互补和规模化应用、低碳多能源战略整合三大主线的清洁能源发展战略，旨在实现化石能源、可再生能源和核能的整合发展，构建多能源整合的新能源体系，加快能源革命。

为什么第一个多功能一体化示范区落户榆林？

榆林作为我国重要的能源城市，已探明8大类48种矿产资源，煤、油、气、盐资源丰富，太阳能、风能和生物质能资源丰富。联合分配条件在国内外都很少见，基本条件也很独特。

经过20多年的发展，榆林已经建立了以煤油气盐开发为基础，以电力、化工、能源运输为主导的相对完善的能源产业体系。此外，在资源的绿色开发、深度转化和清洁能源生产方面也进行了许多探索。

玉林市*副秘书长高光耀表示，中国科学院清洁能源创新研究所在中国乃至世界能源化工领域处于领先地位。榆林和它过去有过密切而长期的合作。这两个人可以说是“黄金搭档”。示范区的建设必将为榆林建设世界级高端能源化工基地增添“科技之翼”。

未来，中国科学院将负责能源行业的顶层设计和战略规划，提供技术和人才支持。陕西省和榆林市将整合财政资金、能源资源和产业资金，加大投资力度。双方将共同建设大型多功能一体化示范基地，形成集尖端技术开发、人才积累和培养、科技创新服务和优势产业资本于一体的能源革命和创新示范区。

“别忘了有先见之明”适合当地情况

值得一提的是，榆林能源革命创新示范区的建设，伴随着中国科学院清洁能源创新研究所榆林分院牵头的科研创新基地和国家科技大学能源研究所榆林分院为地方发展培养人才的科教一体化基地的建设。

"搞好大学教育将造福几千代人。"刘说，过去，资源枯竭型城市发展缓慢甚至停滞的情况时有发生。“当城市充分利用有价值的资源时，当它们没有资源时应该做什么？有才华的人，也就是智囊团，会知道该做什么。”

建立一个新的国家能源系统是整个国家的事。然而，不同地区有不同的资源禀赋条件，多能源整合必须立足于当地条件。

目前，除陕西省榆林市外，中国科学院清洁能源创新研究所还重点推进山西大同、河北张家口、甘肃武威等地区不同类型多能源整合综合示范区建设。依托当地能源资源和产业结构的特点，探索建立创新链与产业链相互联系、*、产业、研发和应用协同创新、知识产权成果互利共享的新机制，逐步推进清洁、低碳、安全、高效的能源体系建设

此外，刘还特别提到，多能源整合技术路线要考虑到我国能源结构转型发展阶段的需要，以及当地产业结构转型升级和新旧动能转化的具体实际。同时，在确保能源供应安全的前提下，引导市场资源积极投资多能源整合的清洁低碳新能源产业。