科技是支撑能源可持续发展的基石

科技是支撑能源可持续发展的基石

一、我国能源科技取得了长足的进步

改革开放30年来我国能源工业有了突飞猛进的发展建立了庞大能源供应和消费体系能源生产能力接近30亿吨标准煤发电装机接近1亿千瓦煤炭、石油和天然气的供应能力分别达到了30亿吨、1.8亿吨和600多亿立方米基本满足我国经济快速发展和人民生活水平不断提高对能源需求持续不断增长的要求。在过去30多年能源工业的快速发展中科技研发发挥了巨大的作用尤其是在能源新技术研发方面起到了支撑和保障作用在一些能源科技重大问题上有所突破主要表现在:

化石能源勘探和开发技术有了长足的进步。综合机械化采煤技术已达到国际先进水平能够生产具有世界先进水平的年产600万吨煤的综采工作面成套设备并成功研制了1800千瓦大功率电牵引采煤机、世界最大的竖井钻机和处理400万吨煤/年的煤炭洗选技术装备具备设计、生产、施工、建设及管理千万吨级露天煤矿和大中型矿区的能力。石油工业已形成从勘探开发、工程设计与工程建设到装备制造的完整科研体系陆相成油气地质理论体系已经形成高含水油田稳油控水开发、油田早期注水分层开采、聚合物驱油提高采收率、复杂结构钻井等技术以及钻井设备达到国际领先水平。

新能源和可再生能源技术有重大突破。首先是大型水轮发电机组的设计、制造等关键技术获得突破进入了产业化阶段国产700兆瓦水轮发电机组达到国际先进水平具备修筑240米双曲拱坝、180米级各类大坝及施工大型抽水蓄能电站的能力;风力发电技术与世界先进水平的差距不断缩小已经掌握了单机容量3兆瓦及以下大型风力发电设备的制造技术具有自主知识产权的1 t5和2兆瓦双馈风电机组、1.5兆瓦直驱风电机组成为市场主力机型3兆瓦的大型风电机组也具备了批量生产能力5兆瓦的大型风电机组试制进展顺利可望2011年下线。太阳能光伏发电和太阳能热水器技术也处于世界先进水平。

高效燃煤发电技术取得重大进展，核电技术有所进步。掌握了超临界600兆瓦以下火电机组技术基本掌握100。兆瓦级超临界发电机组设计技术;大型汽轮机凝汽器空冷技术特别是直接空冷技术的应用发展迅速掌握了70万千瓦大型全空冷发电机的设计与制造技术。同时基本掌握了30万千瓦环路压水堆核电的关键技术能够自行设计制造600兆瓦压水堆核电站成套设备基本具备了百万千瓦核电站自主设计、制造、建设和营运能力具备自主创新和消化吸收国外3代核电技术的能力。

电力输配技术处于世界先进水平。我国直流输电、串联电容补偿、同杆并架等技术在电网工程中得到推广应用。330千伏、500千伏交流超高压输电线路已成为骨干网架基本掌握了士50。千伏直流、750千伏交流输电工程的设计、施工、调试及运行技术1000千伏交流特高压输电试验示范工程正式投产运营士800千伏直流特高压输电试验示范工程正在实施。电网自动化控制及运行技术迅速发展运行可靠性、稳定性和经济性显著提高电网发展进入了大规模跨省区送电和全国互联的新阶段。

节能和能源环保技术水平有所提高。工业用能整体技术水平得到提高开发并推广了一系列高效锅炉和高效电动机技术钢铁、建材、石化等行业的节能技术与装备获得了广泛应用余热、余压、尾气等余能回收技术逐步得到推广。已经掌握了大型火电机组湿式石灰石-石膏法脱硫技术。形成了烟气循环流化床、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、活性焦吸附法等十多种烟气脱硫工艺技术。自主开发了低NOX燃烧、烟气脱氮、燃煤机组除尘、灰渣综合利用和电厂废水回用技术。煤研石、瓦斯回收与利用等资源综合利用技术得到广泛推广

煤矿区生态环境和水资源保护、废弃物和采煤沉陷区治理等综合治理技术也取得重要进展。

二、我国能源科技发展仍任重道远

虽然我国能源工业和能源科技都有长足的进步但与国际先进水平仍有很大的差距。同时人口多、发展快、需求高的特点决定了我国能源供需矛盾将持续紧张局面。目前国内外的专家普遍认为2020年我国的能源消费将达到45亿吨标准煤以上相应的能源科学技术支撑的任务繁重我国能源科技发展仍任重道远主要表现在:

化石能源的现代化开发技术和低碳排放的化石能源技术u7}待开发。在今后相当长的时期内化石能源仍是我国乃至世界能源供应的支柱由于气候变化的主观(也许是客观的)要求开发利用低碳化石能源和化石能源的低碳化利用是能源科技的主攻方向之一其中包括:深层煤炭开发技术、非常规天然气(主要是页岩气、煤层气和天然气水合物技术等)开发利用技术、深海油气开发与环境保护技术、大型燃气轮机技术、整体煤气化联合循环技术、碳捕获与封存技术(CCS)等这些技术我国尚处于起步阶段需要大量的投入。

可再生能源规模化利用技术水平有待提高。世界各国都把可再生能源技术作为今后20、30年内应对气候变化和减少温室气体保障能源供应安全和能源来源多元化脱贫和促进经济发展的重要措施在可靠、稳定、大容量风电装备技术低成本太阳能光伏发电技术带有储能系统的太阳能热发电技术以及低成本、低排放的生物液体燃料技术等方面需要巨额投入。我国是风能、太阳能利用大国在这些技术领域也需要有战略部署抢占发展先机。

安全可靠的核电装备制造与运行管理技术仍需有重大突破。我国核电技术虽有所进展但仍落后于核电装备制造大国甚至与韩国也有巨大差距。需要在设计安全、经济、环保型的新型核电技术装备方面重点部署争取有重大突破为核电装备的规模化制造和大批核电站安全运行提供科技支撑尤其是在部署加速第3代核电技术发展的同时需要对快堆等第4代核电技术的发展进行超前部署。

强大的智能电网发展u7}需科技支撑。美国早就提出了打造智能电网的发展目标。我国与美国的国情相似都是超大型的能源系统、都有远距离的能源输送问题。但是我国发展水电、太阳能发电和风力发电等可再生能源发电的任务更加艰巨尤其是太阳能光伏发电和风电的大规模发展对远距离、大容量、间歇式电力输送装备技术可再生能源分布式入网、运行管理和储能技术都提出了明确的技术要求。需要在一些重大技术问题上有所突破。

建立低碳能源消费体系需要能源科技的支撑。发展绿色经济、循环经济实现低碳发展首先是建立低碳的能源消费体系需要一大批工业、建筑、交通、农业等产业发展节能技术低碳的工业发展模式、低碳建筑与社区发展模式发展低碳交通和低碳农业等这些都需要低碳发展的概念和技术。目前我国的低碳发展还仅仅是停留在媒体的宣传层面上在技术研发方面部署很少。不适应低碳发展对科技支撑的要求。

三、我国能源科技体系还不能适应能源发展的战略需求

纵观美国、欧洲、日本等世界发达国家和地区除了在能源科技有巨额投入之外(美国2009年初875。亿美元救市计划中安排了1170亿美元的基础研发550亿用于可再生能源和智能电网研发)在建立国家能源科研体系方面也都独具匠心。例如美国建立了以国家能源实验室、大学研究院所、科技型企业和装备制造业四位一体的能源科研体系国家实验室和大学研究院所负责基础性和超前技术研发企业参与;科技型企业和装备制造企业负责技术创新大学和国家实验室参与形成了分工明确、长期稳定的能源科技研发体系形成了研究与创新分工合作、同步发展的良性机制。建国以来特别是改革开放以来我国在能源科技体系建设方面做出了一些努力但是总体看来远不尽如人意主要表现在以下几点:

缺乏国家能源科技研发体系。经过历次科技体制改革我国国家和企业的能源科技研发体