近日，國家能源局首次將非電消費納入可再生能源消費最低比重目標考核。

新時代以來，我國能源發(fā)展成就斐然，供應(yīng)側(cè)清潔化進程、消費側(cè)電氣化水平均位居全球前列，新能源和電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢持續(xù)增強。當前，全球能源格局正經(jīng)歷深刻變革，地緣政治沖突不斷加劇，傳統(tǒng)能源體系風險持續(xù)凸顯。站在新起點上，亟須加快新型能源體系建設(shè)，發(fā)揮新能源非電利用的支柱作用，加強技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)布局，為能源強國建設(shè)提供有力支撐。

（文章來源 微信公眾號：能源評論?首席能源觀 作者：劉澤洪 倪煜）

地緣變局凸顯新型能源體系戰(zhàn)略價值

本輪中東戰(zhàn)事對全球能源安全形成全方位、深層次沖擊。當前中東戰(zhàn)事導(dǎo)致波斯灣基礎(chǔ)設(shè)施損毀與霍爾木茲海峽航運受阻，引發(fā)化石能源生產(chǎn)與運輸?shù)碾p重危機，對全球能源體系造成了強度高、范圍廣、持續(xù)性的破壞沖擊。中東原油減產(chǎn)超1000萬桶/日、全球液化天然氣供應(yīng)縮減約20%，霍爾木茲海峽貨運量下降超過90%，部分油氣基礎(chǔ)設(shè)施完全修復(fù)需要兩年以上。國際能源署認為，本輪危機是歷史上最嚴重的全球能源危機，其影響超過了此前兩次石油危機與歐洲天然氣危機的總和。同時，沖突嚴重沖擊全球化工供應(yīng)鏈，甲醇、烯烴、合成氨等基礎(chǔ)原料價格已分別上漲超過50%、60%、20%，引發(fā)全球工業(yè)成本大幅波動，并通過化肥漲價進一步影響全球糧食安全。

傳統(tǒng)能源體系結(jié)構(gòu)性風險全面暴露，我國加快構(gòu)建新型能源體系意義重大。短期來看，我國依托持續(xù)推進的能源轉(zhuǎn)型成果、充足的油氣戰(zhàn)略儲備、多元化的進口渠道和穩(wěn)定的國內(nèi)能源生產(chǎn)體系，有力對沖了本輪沖突帶來的供應(yīng)沖擊和市場波動，能源安全形勢總體可控，用能成本保持在合理區(qū)間。但長遠看，這次全球性的能源與化工危機，充分暴露了傳統(tǒng)化石能源體系存在的資源依賴性強、集中度高、供給側(cè)剛性主導(dǎo)等固有問題，將深刻重塑全球能源格局，提升各國綠色轉(zhuǎn)型的緊迫性，倒逼各國加快擺脫對傳統(tǒng)能源體系的路徑依賴。我國作為全球最大的能源消費國和化石能源進口國，必須主動加快建設(shè)以新能源為主體的新型能源體系，通過自主可控的綠電實現(xiàn)對化石燃料原材料的全鏈條替代，從根本上筑牢我國能源安全底線，在全球能源格局變革中把握戰(zhàn)略主動。

新能源非電利用要成為

新型能源體系的重要支柱

當前，社會上不少觀點將新型能源體系簡單等同于新型電力系統(tǒng)，認為僅依靠終端電氣化這一條路徑就能推進能源轉(zhuǎn)型。然而，僅依靠電力系統(tǒng)和直接電氣化，難以完全解決新能源大規(guī)模消納、全社會深度脫碳等難題。新能源非電利用是破解上述問題的關(guān)鍵。

在碳中和目標要求下，單一直接電氣化路徑面臨發(fā)展瓶頸和技術(shù)邊界。從新能源發(fā)展現(xiàn)實看，2025年我國新能源新增裝機容量超過4.4億千瓦，占全球總量的三分之二，部分新能源富集地區(qū)已面臨較大的并網(wǎng)消納壓力。考慮國家自主貢獻（NDC）目標和我國新能源裝備產(chǎn)能，未來10年年均新增裝機容量仍將超過2.5億千瓦。盡管全社會電能替代和以AI數(shù)據(jù)中心為代表的新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展將驅(qū)動電力需求增長，但考慮到國際經(jīng)貿(mào)體系動態(tài)平衡約束，多數(shù)傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域用電需求已逐步飽和，亟須為新能源挖掘規(guī)模更大、形式更多元、方式更靈活的消納空間。從全社會深度脫碳長遠要求看，受技術(shù)原理、能量密度等多重因素制約，在可預(yù)見的技術(shù)框架內(nèi)，工業(yè)高溫熔煉、鋼鐵冶金化學還原、長途重載航空航運等難減排領(lǐng)域，仍存在直接電氣化的技術(shù)瓶頸。據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織測算，2050年我國鋼鐵、建材和交通領(lǐng)域終端直接電氣化率上限分別為33%、24%和37%，但若考慮電制氫，則三者的綜合電氣化率，即電能和電制氫占終端能源消費的比重，可分別上升至60%、43%、59%，可為我國如期實現(xiàn)碳中和目標提供有力支撐。

新能源非電利用要與新型電力系統(tǒng)互補協(xié)同，成為新型能源體系的兩大支柱。新能源非電利用和新型電力系統(tǒng)不是非此即彼的替代關(guān)系，而是互補協(xié)同的共生關(guān)系。一方面，新型電力系統(tǒng)為新能源非電利用提供樞紐平臺，通過新能源高效發(fā)電、特高壓輸電、源網(wǎng)荷儲協(xié)同、構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)等，能夠為制氫、氨、醇等非電利用項目供應(yīng)低價、可靠的綠電。另一方面，新能源非電利用為新型電力系統(tǒng)提供關(guān)鍵支撐。僅靠電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)技術(shù)手段已無法滿足未來十年及更長時期電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求，以電制燃料負荷承接富余綠電，以柔性可調(diào)裝置參與系統(tǒng)調(diào)峰，將有效緩解高比例新能源并網(wǎng)帶來的運行壓力，增強新型電力系統(tǒng)的安全韌性。

新能源非電利用經(jīng)濟性正快速提升，即將迎來規(guī)模化發(fā)展機遇。隨著西部“沙戈荒”基地綠電成本降至0.15元/千瓦時，當前綠氫（綠電制氫）的生產(chǎn)成本已與藍氫（天然氣制氫+CCUS）相當。參照我國新能源、電動汽車發(fā)展經(jīng)驗，隨著離網(wǎng)制氫、大尺寸電解槽等技術(shù)迭代升級與大規(guī)模應(yīng)用，依托完整的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈優(yōu)勢，電制燃料設(shè)備價格將快速下降。據(jù)測算，若新能源發(fā)電成本下降至0.1元/千瓦時，2035年前后綠氫將較煤制氫具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢，若考慮碳排放成本，這一時間還將提前。綠氨和綠色甲醇有望分別于2030年、2035年逼近煤制氨、天然氣制甲醇的邊際成本。隨著碳中和目標約束持續(xù)強化，產(chǎn)品綠色溢價將逐步被市場接納，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟性將更加凸顯。

聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈

突破新能源非電利用關(guān)鍵技術(shù)

新能源非電利用涉及電氣、化工、材料、控制、熱能等多學科，需圍繞綠電轉(zhuǎn)化、系統(tǒng)耦合、儲運流通、終端適配等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需求，聚焦以下五個關(guān)鍵方向加快技術(shù)攻關(guān)。

柔性電解與合成技術(shù)。風電、光伏發(fā)電的波動性與傳統(tǒng)化工裝置連續(xù)穩(wěn)定運行要求之間的矛盾，是新能源非電利用面臨的主要瓶頸。對此，一方面要重點研發(fā)具備寬工況適應(yīng)能力的電解槽，進一步拓寬負荷調(diào)節(jié)區(qū)間、提升動態(tài)響應(yīng)速度；另一方面需研發(fā)寬負荷柔性合成工藝，優(yōu)化電解、合成流程間的儲能配置與運行策略，使合成氨、合成甲醇等裝置能夠在30%～100%負荷區(qū)間安全穩(wěn)定運行。此外，還需攻關(guān)構(gòu)網(wǎng)型電制氫設(shè)備，為偏遠地區(qū)弱電網(wǎng)提供電壓和慣量支撐。

電—氫—碳耦合與系統(tǒng)集成技術(shù)。電—氫—碳耦合是指以新能源為主要能量來源，以水、空氣和火電排放的二氧化碳為原料實現(xiàn)電力和氫、氨、醇、烷等物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)，對外零碳排放，內(nèi)部氫、碳等元素循環(huán)利用。合作組織提出的這一研究方向入選中國科協(xié)2024十大前沿科學問題，為破解新能源消納與煤電轉(zhuǎn)型雙重難題提供可行路徑。技術(shù)攻關(guān)重點包括：突破火電機組摻氨燃燒技術(shù)，降低現(xiàn)役煤電機組碳排放；發(fā)展富氧與全氧燃燒技術(shù)，提升燃燒效率和煙氣二氧化碳濃度，降低碳捕集成本；應(yīng)用多時間尺度協(xié)同、多目標優(yōu)化調(diào)控等技術(shù)，推進余熱梯次利用，提升系統(tǒng)整體效率。

綠色燃料儲存與運輸技術(shù)。當前綠氫主要依賴高壓氣態(tài)儲運，存在能量密度低、儲運成本高的問題，綠色氨、醇雖可依托現(xiàn)有化學品物流體系，采用常壓液態(tài)儲運，但氨的毒性與腐蝕性對儲罐選材、泄漏風險防控提出更高技術(shù)要求，甲醇作為燃料大規(guī)模流通時的逸散管控與安全標準也有待完善。后續(xù)需重點攻關(guān)有機液體和液氨儲氫技術(shù)，布局開展固態(tài)儲氫等新型儲氫材料研發(fā)，提升儲氫密度與穩(wěn)定性，盡量利用現(xiàn)有物流基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)安全儲運；深化現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)摻氫、摻氨輸送技術(shù)，探索純氫管道的材料選型，開展泄漏防護與安全運維技術(shù)研究。

綠色燃料終端適配技術(shù)。當前綠色燃料在燃燒特性、熱值等方面與傳統(tǒng)燃料存在差異，直接應(yīng)用面臨燃燒效率低、材料腐蝕、氮氧化物排放控制等工程問題，亟須打通綠色燃料從生產(chǎn)到應(yīng)用的“最后一公里”。應(yīng)重點研究氨、煤、氫、天然氣等多燃料摻混燃燒的優(yōu)化配比；攻關(guān)航運、重載公路、航空等長距離交通領(lǐng)域綠色燃料發(fā)動機、動力系統(tǒng)適配改造技術(shù)；研發(fā)鋼鐵、冶金、建材等行業(yè)窯爐、鍋爐綠色燃料適配改造技術(shù)。

新型綠色燃料合成技術(shù)。在氨、醇等當前綠色燃料主流路徑之外，前瞻性研究下一代電制燃料與化學品合成技術(shù)，搶占未來技術(shù)制高點。重點研究直接電化學還原技術(shù)，繞過“先制氫、再合成”的傳統(tǒng)工藝，通過電催化將二氧化碳與水一步轉(zhuǎn)化為乙烯、乙醇、甲酸等高附加值產(chǎn)品；探索利用人工智能等技術(shù)研發(fā)能量密度高、燃燒特性好、生產(chǎn)便捷、儲運安全、環(huán)境友好的新型燃料，向下游延伸合成可降解塑料、高端精細化工品等，拓展新能源非電利用的邊界。

四方面發(fā)力

加快新能源非電利用高質(zhì)量發(fā)展

一是強化頂層設(shè)計與統(tǒng)籌規(guī)劃。制定新能源非電利用專項規(guī)劃，明確“十五五”時期及中長期發(fā)展目標、重點任務(wù)、實施路徑與保障措施，全面銜接能源、電力、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有國家級規(guī)劃。立足全國新能源資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與市場需求，統(tǒng)籌優(yōu)化區(qū)域發(fā)展布局，避免低水平重復(fù)建設(shè)與同質(zhì)化無序競爭，推動電制燃料重大項目與新能源大基地、儲運設(shè)施、電網(wǎng)一體布局、協(xié)同建設(shè)。

二是加快產(chǎn)業(yè)布局和示范應(yīng)用。依托我國完整產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，推動電解槽、儲氫裝備、綠色燃料燃機等核心裝備國產(chǎn)化、規(guī)模化發(fā)展，持續(xù)降低全鏈條成本，培育自主可控、具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)集群。優(yōu)先在西北、華北等新能源富集區(qū)域，實施一批風光柔性制氫氨醇、電—氫—碳耦合示范項目，開展構(gòu)網(wǎng)型電解裝備在弱電網(wǎng)地區(qū)的試點應(yīng)用，形成可落地、可復(fù)制、可推廣的技術(shù)方案和商業(yè)模式。推動新能源非電利用與煤化工、航運、化肥、鋼鐵等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合，圍繞難減排領(lǐng)域脫碳需求，因地制宜布局綠色燃料替代應(yīng)用場景，持續(xù)培育壯大終端市場。

三是加大財稅政策激勵力度。充分借鑒我國新能源、電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，實施階段性、精準化財政扶持政策，對綠色燃料生產(chǎn)項目按實際消納綠電電量給予補貼；對使用綠色燃料的窯爐、船舶、車輛等終端應(yīng)用項目實行稅費減免。將綠色燃料納入全國碳市場交易體系，基于全生命周期碳排放科學核定減排量，推動形成合理的綠色溢價機制。引導(dǎo)金融機構(gòu)加大支持力度，開發(fā)中長期專項信貸、綠色債券、融資租賃等金融產(chǎn)品，重點支持產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展與創(chuàng)新示范項目建設(shè)。

四是深化國際交流與合作。聚焦新能源非電利用前沿領(lǐng)域，搭建國際聯(lián)合研究平臺，加強技術(shù)攻關(guān)、知識分享和成果轉(zhuǎn)化。深化與“一帶一路”共建國家在綠色燃料技術(shù)、裝備、項目等領(lǐng)域務(wù)實合作，打造跨境綠色燃料產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，拓展國際市場空間。積極參與和引領(lǐng)相關(guān)領(lǐng)域國際標準制定，推動綠色燃料認證、核算的國際互認，持續(xù)提升我國在全球新能源綠色轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的國際話語權(quán)與影響力。

（作者分別系全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織駐會副主席、全球能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院研究員）