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李毅中:能源装备制造要为“双碳”目标提供保障



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祝贺“第二届四川国际装备智造国际博览会”在德阳市举办。大会要我发个言。德阳市是著名的能源装备制造基地,我想从碳达峰碳中和给能源装备制造业带来的挑战和机遇谈几个问题,不当之处,请批评指正。


一、实现“双碳”目标要积极调整优化能源结构


减碳减排,实现二氧化碳的净零排放,防止气候变暖给人类带来灾难,已是全球的共识和行动。2015年年底,习主席在巴黎联合国气候大会上,提出力争2030年前实现碳达峰。2020年9月以来,习总书记再次强调提升各项自我贡献的目标要求,并在2060年之前力争碳中和。


二氧化碳的来源主要有两个方面,一方面是人类生产活动要产生大量的二氧化碳,这是我们可以控制的。另一方面是人以及动物、植物生命过程产生的二氧化碳,这是自然规律。生产活动中,化学能源以及生物能源燃烧,或者作为原料在化学变化中产生的二氧化碳,占了绝大多数。


我国现在生产活动年排放二氧化碳100亿吨,占全世界331亿吨的30%,年递增率大约1.5%,形势严峻。从中国能源消费结构看,从2012年到2020年,煤炭占比年均降1.3个百分点,非化石能源年均增0.7个百分点,天然气占比增加明显,石油占比稳中有升;非化石能源在能源消费结构中占比为15.9%。


在这个基础上,2030年要求非化石能源占比要达到25%,比2020年增加9.1个百分点。相应煤炭占比必须再降10个百分点,压力很大。另外,天然气氢含量比较高,发电是利用燃气轮机,效率高、排放少,未来十年的能源消费结构中,天然气的占比可能会增加。


至于原油用量,根据中国原油表观消费量(即原油加工量减掉成品油净出口折成的原油量),十三五期间平均每年增长3.9%,2020年因为疫情影响增长约2.5%。成品油2020年的消费量增长1.3%,预计2021年为1.6%。在这个基础上,业界预测“十四五”成品油消费量年均增长1.3%,2026年达峰;综合分析估算原油消费量2030年前应达峰。


二、优化匹配电力资源、发展非化石能源对电力装备提出新要求


我国发电的电源与用电市场相距遥远。四个直辖市,加上东部中部七个大省,这11个省市都是外供电接受区。比如北京57%的电要靠外供,上海45%的电要靠外供。因此要加快特高压、超高压输电建设,加大“西电东送”。


截至去年年底,我国跨区的输电能力大约是1.56亿千瓦,跨区输电6474亿度,比上一年增长了13.3%,发展特高压输电优化匹配电力资源,减少弃水、弃风、弃光,从而减少二氧化碳排放。电力装备制造业应该满足设备和材料的要求。


发展非化石能源,包括水能,核能、风能和光能等,主要以发电来发挥作用。去年全国发电量是7.63万亿度,其中非化石能源的占比达到了32.1%,预计到2030年占比要过半。


在非化石能源中,核电比较稳定,水电相对稳定,但是也有丰水和枯水的季节差。而风电和光伏发电因为气候变化起落很大。从一般测算,风电是一年2000小时,光伏发电是一年1200小时。必须加快构建智慧电网,大力推动“储能+新能源”来平抑风、光的间歇性和水电的季节差,火电仍起着支撑和“兜底”作用。2020年全国总发电装机容量超22亿千瓦,较上年增长9.6%,其中天然气发电增长了10.5%,风电增长了34.7%,光电增长了24.1%。


根据上述情况,对各类发电、电力装备提出了更高的数量和质量要求。


一是煤电。煤电要提高锅炉热效率和发电效率,降低发电单耗。一般来说,煤电的综合能源利用率不高,基数是35%。但是采用了超超临界和双水内冷发电机组,综合能源利用率可以提高至45.4%。目前在这方面的应用,广东华夏梁西电厂五、六号机组,是全国最大的机组,达到124万千瓦。安徽淮北平山电厂,它的煤单耗251g标煤/度,是世界最好水平。


二是天然气发电。天然气含氢较高,且发电方式是采用燃气轮机,余热可以产生蒸汽。目前,天然气发电综合能源利用率高达80.5%,比煤电效率几乎高出一倍;同时比煤电的二氧化碳排放量减少了55%。所以未来天然气的发展前景良好。


三是水电。在这方面比较有代表性的是,刚刚通用的四川凉山白鹤滩水电站,其中百万千瓦的水力发电机机组是全球首创,转化效率能够达到96%以上。


四是核电。中国自主创新第三代压水堆核电技术“华龙一号”,其最大的特点是高安全性。目前该核电既能够积极有序地发展,也对核电装备的需求稳步增长。福建福清核电五号机组今年1月底投产。


五是风电。陆上风电的单机能力已经达到2兆瓦,东方电气生产的海上风电机组能力达到10兆瓦。六是光伏发电。多晶硅经过多年的发展,已经达到国际水平,光电转化率超过了22%,未来还需要进一步降本提效。最后是化学储能。中国现有储能规模有3560万千瓦,比去年增长了9.8%,但总量仍不够。在储能中,抽水储能占了89.3%,电化学储能只占了9.2%,今后电化学储能要大力发展,目前国内最大发电侧化学储能已在山东投用。


三、油气安全事关能源安全和国家安全


在中国能源结构中,2020年石油对外依存度约73.5%,天然气的对外依存度超过42%,未来可能还会增加。但在这里要澄清一个误区,碳中和并不意味着化石能源的绝灭,在相当长的时间内,化石能源和非化石能源是共存的,关键是调整优化结构,合理开发、科学利用、实现煤和石油的高效清洁安全利用,而不是说发展不需要煤和石油。


中国的油气资源并不贫乏。2016年相关部门公布了中国当时尚未探明的原油地质储量有885亿吨,天然气尚待探明的地质储量77万亿立方米,从建国以来到现在的探明率,总的原油还不到40%,天然气还不到25%。我们的技术和投资还不够,尚未发现这些资源。这需要加大勘察力度,采用更高质量、高精度的勘探设备,以探明更多的可采储量,从而增加国内的产量,把进口量减下来。但是中国的地质条件苛刻,多是低丰度、低渗透、高致密、深埋藏,对技术装备创新要求高。多年来陆上深井、水平井、丛式井逐渐增多,深海半潜式钻井平台也大有作为。比如,山东烟台中集来福士生产的蓝鲸一号,在南海勘探可燃冰有了重大发现。另外,中国非常规油气资源也很丰富,遗憾的是地质条件比较差,需要更高的压力去压裂,这就需要更高端的专用设备。


从国际上看,我们要注重两个市场、两种资源,多渠道保障中国油气能源安全。“一带一路”提供了合作共赢的机遇,中国通过合作建设、工程承包的方式,已经获得了权益油气,2020年为2.1亿吨。


比如,中石油与伊朗合作开发帕尔斯油田,中石化与沙特合资建设2000万吨炼油厂,发挥我方技术和工程的优势,进一步推进资源合作,互利双赢可以得到更多的权益油气。目前,中国沿海有37座大型原油码头,21座 LNG接收站,陆上有中俄、中哈、中缅等油气长输管线,这就为中国油气的进口保障了海陆通道,这些设施今后可能还会增加。


石油石化的发展给装备提出了新的要求。首先是产业的规模化、集群化要求设备大型化。随着新油气田发现和老油气田集约化开发,炼油单线能力扩大到2000万吨/年、乙烯扩大到150万吨/年。如我国特大型超深钻机可以钻到12000米,达到国际水平。其次是生产数字化、智能化转型。智能控制精准制造,设备运转的在线监测,远程监控,高危和复杂岗位的无人操作等,这就要求我们要提供相应的智能设备。比如智能仪表仪器,数控机床、智能机器人等。再次是绿色低碳环保。这是我们石油石化的永恒要求,因此高效率、低能耗、近零排放,污染治理等设备需求大。最后是安全、稳定、长周期运行。这是石油石化产业的行业特点,大家知道高温高压、低温负压、易燃易爆、容易腐蚀,这就要求动设备、静设备、管线、阀门等要有高度的安全性、可靠性和稳定性。 


四、能源装备制造企业要多方式提升市场竞争力和应变能力


一是提高研发投入的强度(研发费用/营业收入),全国规模以上工业企业研发投入强度是1.35%。装备制造行业比规模以上企业平均的研发投入强度要高,比如电力行业1.65%,仪器仪表制造、新能源汽车制造的研发投入大于5%;工程机械制造、核电设备制造大概是3.7%-4%。按照“十四五”规划要求,“十四五”时期全国的研发投入年均增长率要大于7%。希望能源装备制造企业也要按照国家要求,在“十四五”时期,逐年增加研发经费投入,增加的经费要投入到装备的数字化、智能化、绿色化上。


二要发挥上下游产业链完整的优势。要在原有的基础上,实现智能化、高端化、集群化,中国现在已经有一批先进的头部企业,“单项冠军”和“小巨人”企业。还要大力推进“产学研用”深度融合的科技创新体系,发电企业、石油石化企业密切合作,共同攻关。要与钢铁、有色密切合作,获得各种高质量新材料。


三要做强做优做精主导产品,合理扩展业务。比如发展通用设备、跨行业设备、绿色氢能设备制造,先进的煤化工设备、节能环保设备、安全应急产业设备制造等。举例来说,国产71米高的云梯消防车替代了进口。另外,还需要采取个性化定制,向服务延伸,提升企业的市场竞争力和应变能力。


四要改善营商环境创造条件,积极开展国际合作。抓住“一带一路”以及东盟10+5 RCEP(区域全面经济伙伴关系协定)和TPP(跨太平洋伙伴关系协定)机遇,以及中欧投资协定等。按照国际规则,扩大进出口,特别是产品出口以及和国外公司的合作,开拓国际市场。这方面,哈电等国内企业,在迪拜承建的一个清洁燃煤电站二号机组今年5月份已经投产了。



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THE END


编辑:盛涛
声明:文章根据李毅中先生在第二届四川装备智造国际博览会上的主题演讲整理而成,版权归原作者所有




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