论能源革命与科技使命

能源是一个国家强盛的动力和安全的基石。世界能源发展正处在由煤炭、油气向新能源第三次转换的新阶段,形成石油33%、天然气24%、煤炭28%、新能源15%"四分天下"新格局。中国正处在以煤炭为主的能源时代,"富煤但油气不足"的资源禀赋造就煤炭59%、石油19%、天然气8%、新能源14%的"一大三小"结构,需开展能源结构转型革命,迈向煤炭40%、油气31%、新能源29%"三足鼎立"新局面。中国石油工业正在由常规油气向非常规油气发展,形成"常-非并举"格局,开展从单体圈闭"油气藏"到大面积"甜点区"的理论革命、从直井天然能量到水平缝网"人工油气藏"的技术革命、从人工作业到信息智能化低成本开发的管理革命、从能源政治到重塑能源新版图的战略革命。中国能源转型道路选择"减煤稳油增气、大力发展新能源"两大方向,面临煤炭清洁化利用、油气对外依存度攀升、新能源未来支柱产业不明朗"三大挑战",需布局煤炭、油气、新能源"三大战略领域",开展能源供给侧、能源消费侧、能源技术侧、能源体制侧"四大革命",把握现行国家政策、"一带一路"战略、新一轮油价回暖、天然气规模发展、新能源技术革命方向"五大机遇",完成中国能源转型的历史使命。社会文明发展和科学技术进步是驱动能源转型的两大动力,社会文明发展是内在动力,科学技术进步是根本动力,从传统化石能源向非化石新能源转型是能源发展的必然趋势和必然选择。     

西部能源开发与我国能源结构调整

我国以煤为主的能源结构面临挑战．这种挑战一方面来自燃煤排放的废气对大气环境造成严重污染；另一方面是这种能源供给结构已不适应我国能源消费结构的变化．西部水能和天然气的开发利用，具有替代煤炭的功能，因而对改善我国城市大气质量将产生积极作用；西部石油资源的勘探和开发，将减轻我国石油的对外依赖程度，有利于确保我国的“能源安全”．因此，西部能源开发的战略意义在于，通过改善我国能源供给结构，以适应能源需求结构的变化．     

高碳能源——煤的低二氧化碳排放和高附加值利用

 据统计2010年世界探明化石能源储量天然气占21.1%,煤炭占54.78%,石油占24.12%,而同年的化石能源消费结构为天然气占27.37%,煤炭占34.05%,石油占35.58%(2011年世界能源统计报告).可见煤炭的储采比远大于石油,将成为未来化石能源的主力.而我国化石能源探明储量比例约为煤96.14%,石油1.78%,天然气2.08%,而从消费角度看,近年来虽然石油对外依存度已超过一半,而煤炭仍能占国内一次能源的70%左右.煤炭作为中国的主导化石能源是难以改变的.     

碳中和目标下中国能源转型和能源安全的现状、挑战与对策

人类社会在完成两次重要的能源转型之后,当前正在进行以碳中和目标为导向、旨在实现人类社会可持续发展的第三次能源转型。新形势下中国能源发展面临复杂形势和严峻挑战,既要加快推进能源低碳转型实现碳中和目标,又要牢牢守住能源安全底线。如何统筹好能源转型和能源安全,是中国能源高质量可持续发展面临的重大问题。研究认为:1)前两次能源转型均契合传统的经济发展规律,与工业革命相伴而生,能源作为普通生产要素,其结构在技术驱动下逐渐发生变革,正在进行中的第三次能源转型,核心动因不仅包括应对气候变化和保障能源安全,还包括人类社会可持续发展的战略驱动,需要多端发力完成。2)碳中和目标下中国能源转型面临能源消费总量偏大、碳排放量偏大、能源结构偏煤、国内油气产量偏少、油气对外依存度偏高及可再生能源发展偏弱等安全风险。3)碳中和目标下中国能源转型与能源安全应着力“三个加快”:充分发挥中国社会主义制度优势,从化石能源清洁化、可再生能源规模化及综合能源智慧化3方面加快构建新型能源体系,在煤炭、油气和可再生能源等领域加快科技创新,加快实施全面能源节约战略。     

碳强度和水资源约束下2030年中国西北五省能源供给规划研究

为了对碳达峰和水资源短缺形势下中国西北五省能源供给侧的合理配置进行全面把控，以便推进西北五省能源转型，实现低碳发展，以2017年为基期，以2018—2030年为预测期，利用长期能源替代规划系统(LEAP)模型对西北五省的终端能源需求量进行预测分析，从供给侧出发，研究了西北五省2018—2030年在碳强度约束和水资源约束下的能源结构变革、能源供给规划、能源调度规划和产能建设规划。结果表明，发展可再生能源是未来西北五省实现碳达峰和碳中和的主攻方向，一次能源结构中原煤、油气和非化石能源的比例将从2017年的6∶3∶1变为2030年的3∶3∶4,终端能源结构中煤炭、油气和电力的比例将从2017年的5∶3∶2变为2030年的1∶5∶4;能源生产方面表明煤炭产量仍呈上升态势，石油产量保持低速上升的趋势，天然气的增产潜力大；电气化是未来发展的趋势，电力供应能力将持续增强，西北五省水资源的短缺将进一步遏制火电的发展。该研究可望在合理配置水资源的基础上为西北五省的低碳发展提供参考。     

中国煤炭资源开发与环境保护

中国是世界上最早利用煤的国家,辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品.煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始使用.中国是以煤炭为主要能源的国家,在全国已探明的化石能源资源储量中,煤炭、石油和天然气所占比重分别为94%、5.4%和0.6%.这种"富煤贫油少气"的资源特点.决定了中国能源生产与消费以煤为主的格局将长期存在.     

中科院拟定能源科技发展路线图

“按2002年所探明的储量和产量计算，中国煤炭可开采105年；天然气可开采约45年；石油可开采约20年。”在9月19日举行的中国科学院能源可持续发展战略研讨会上，中科院院长路甬祥引用了英国石油公司世界能源统计报告的一组数字，以说明建立能源可持续发展体系的紧迫性和必要性。他特别介绍了中科院拟定的对未来有重大影响的战略性研究方向。这些战略性研究方向包括：发展先进清洁煤技术，引领清洁煤产业发展。重点突破先进清洁高效能源系统工艺与过程，开发煤／生物质和天然气／煤层气转化为合成气的规模化工艺及相关关键技术，形成经济、技…     

我国煤层气开发利用的科学思考与对策

 煤炭在今后较长时期内仍是我国主导能源。2010年,我国煤炭产量32.5亿吨,占世界煤炭总产量的45%左右,我国煤炭资源丰富,埋深浅于2000米的煤炭资源总量约5.57万亿吨、煤炭伴生的煤层气资源量约36.8万亿立方米,均居世界第三位。2010年,我国煤层气(煤矿瓦斯)抽采量为91亿立方米,其中,煤矿井下瓦斯抽采量76亿立方米、瓦斯抽采率为36%、利用量为23亿立方米、利用率31.5%。上述指标与美国等发达国家相比差距较大。对煤层气(煤矿瓦斯)的开发既是能源煤炭生产安全保障的需要,同时也是充分发掘能源资源的需要。将其作为清洁能源加以利用,不仅能保证煤矿安全生产,还可以保护环境,降低温室效应。     

我国煤层气勘探开发现存问题及发展趋势

针对我国煤层气开发的现存问题及发展趋势,从煤层气固溶体、煤储层多相介质、煤层气超临界吸附、低煤级煤含气量、煤储层多级压力降与多级渗流、水压与气压关系、动态渗透率等方面对我国煤层气基础研究薄弱环节进行了分析;从井间距、排采制度、钻完井增产改造、适应中国煤储层物性的开发工艺、平衡开发等方面对煤层气排采现存问题进行了评述。最后指出,我国煤层气勘探开发趋势是由中高煤级向低煤级储层、由浅部向深部、由单一煤层(组)向多煤层(组)、由地面开发向井地立体式开发、由陆地向海洋、由煤层气单采向煤层气与煤成气共采的方向发展。     

用煤层气作为燃料对节能减排的意义

煤层气与煤炭伴生,是以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,是一种清洁能源。论述了山西省煤层气开采的现状及作为锅炉燃料的特点,分析了山西省煤层气产业化发展的有利条件和开发煤层气的重要意义。