來源 | 人民論壇網(wǎng)-學(xué)術(shù)前沿雜志
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當(dāng)前，能源安全形勢日趨嚴(yán)峻。立足我國能源發(fā)展現(xiàn)實并兼顧長遠(yuǎn)，多能融合成為破解困局的關(guān)鍵路徑。依托數(shù)十年技術(shù)發(fā)展及工業(yè)化積累，我國建立了規(guī)模龐大的煤、油、氣開采工業(yè)，多能融合已具備從技術(shù)走向現(xiàn)實的基礎(chǔ)。4月22日是第57個世界地球日。面對當(dāng)前能源安全、綠色低碳與碳中和等多重戰(zhàn)略要求，如何以多能融合促進能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型？推薦閱讀全國政協(xié)常委、中國工程院院士劉中民在《學(xué)術(shù)前沿》雜志的最新刊文。

核心觀點速覽

以多能融合促進能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型：

• 技術(shù)層面：打通化石能源與非化石能源之間、不同能源子系統(tǒng)之間以及能源資源加工利用不同環(huán)節(jié)之間的壁壘，以系統(tǒng)集成方式實現(xiàn)能量效率、物質(zhì)效率、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的協(xié)同優(yōu)化。

• 實施層面：應(yīng)著力打造多能融合先行示范區(qū)，構(gòu)建“就地轉(zhuǎn)型—增量開拓—存量優(yōu)化”的區(qū)域聯(lián)動格局，為加快建設(shè)能源強國、保障國家能源安全提供堅實支撐和示范樣板。

多能融合的提出背景與理論邏輯

融合是新時期能源轉(zhuǎn)型的典型特征。主導(dǎo)能源類型的更替是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。人類社會發(fā)展歷經(jīng)從薪柴到煤炭、再到油氣的能源轉(zhuǎn)型，其進程總體呈現(xiàn)由效率提升和經(jīng)濟性改善共同驅(qū)動的趨勢，新型能源在市場競爭中自然勝出。由此，“替代”成為長期以來傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型的基本脈絡(luò)。

當(dāng)前，全球能源與產(chǎn)業(yè)體系正經(jīng)歷深刻變革。傳統(tǒng)的以化石能源為主體的供給模式正在向清潔低碳、安全高效、靈活智能的新型能源體系轉(zhuǎn)型。在這一過程中，“融合”成為區(qū)別于以往能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的顯著特征，不再是單一能源品種的線性替代，而是多種能源在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、空間等多維度上的深度耦合。究其原因，一是轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力不再局限于“技術(shù)—經(jīng)濟”競爭，而是更多呈現(xiàn)為碳約束條件下生態(tài)壓力、政策規(guī)制和技術(shù)進步的共同作用。實際上，當(dāng)前化石能源在效率或經(jīng)濟性上并未全面失去優(yōu)勢，煤油氣在能量密度、可儲存性和可調(diào)度性等方面的優(yōu)勢，對能源系統(tǒng)仍具有重要價值。二是以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源屬于典型的技術(shù)驅(qū)動型能源，其成本下降更多遵循學(xué)習(xí)曲線而非資源耗竭曲線，規(guī)模擴張往往伴隨邊際成本遞減。由此，能源競爭的關(guān)鍵維度正在由資源占有轉(zhuǎn)向技術(shù)迭代與系統(tǒng)集成，傳統(tǒng)能源與新能源之間并非簡單的此消彼長關(guān)系，二者需在不同功能維度上重新分工、協(xié)同配置。

超越替代、深度融合是破解轉(zhuǎn)型系統(tǒng)性矛盾的內(nèi)在要求。單一替代邏輯之所以難以支撐新發(fā)展階段能源轉(zhuǎn)型，根本原因在于其難以同時回應(yīng)安全穩(wěn)定、綠色低碳和經(jīng)濟可承受這三重目標(biāo)。一方面，化石能源作為主體能源的地位，在短期內(nèi)難以發(fā)生根本改變；另一方面，隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機規(guī)?？焖僭鲩L，可再生能源的間歇性、波動性等對電網(wǎng)安全和系統(tǒng)穩(wěn)定的挑戰(zhàn)較大。二者之間并非簡單的替代關(guān)系，而是存在深度耦合的內(nèi)在需求，傳統(tǒng)能源需要為新能源的規(guī)?；l(fā)展提供靈活調(diào)節(jié)能力，新型能源則需要為傳統(tǒng)能源的清潔化轉(zhuǎn)型提供綠色電力和綠氫支撐。

長遠(yuǎn)來看，從能量供給角度，可再生能源替代化石能源的方向是明確的，其間歇性、波動性等約束，也有望隨著儲能、電網(wǎng)和調(diào)度技術(shù)進步而逐步緩解。然而，必須同步考慮化石資源作為碳及碳?xì)浠衔锼婢叩哪茉磁c物質(zhì)的雙重屬性?；诨Y源的能源化工，支撐著從基礎(chǔ)化學(xué)品到合成材料的龐大物質(zhì)生產(chǎn)與供應(yīng)體系，包括可再生能源發(fā)展本身所需要的關(guān)鍵材料，如風(fēng)電葉片依賴碳纖維和環(huán)氧樹脂，儲能電池離不開電解液、隔膜等化工材料。為此，未來能源體系的分析框架，應(yīng)由“能量替代”拓展為能量、物質(zhì)供應(yīng)雙功能，在推進能量供給清潔化的同時，引導(dǎo)化石資源從能源向原料轉(zhuǎn)化，使各類能源資源的能源屬性與物質(zhì)屬性各得其所，超越單一替代邏輯的局限。

多能融合是立足中國國情的現(xiàn)實路徑。中國具備推進多能融合的資源稟賦和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)?！案幻贺氂蜕贇狻⒖稍偕茉簇S富”是我國的能源資源稟賦。依托數(shù)十年技術(shù)發(fā)展及工業(yè)化積累，我國能源工業(yè)聚焦“富煤貧油少氣”的化石能源資源稟賦，建立了規(guī)模龐大的煤、油、氣開采工業(yè)，建成全球規(guī)模最大的清潔煤電供應(yīng)體系、較為完整的煤化工和石油化工產(chǎn)業(yè)鏈、全球領(lǐng)先的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)、規(guī)模巨大的鋼鐵水泥等物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，以及從硅料到風(fēng)電整機、新能源汽車的完整新能源及下游裝備制造鏈條，為國家發(fā)展提供必需的能源動力與基礎(chǔ)材料。面向“雙碳”目標(biāo)，單純的替代路徑既難以承接現(xiàn)有規(guī)模龐大的化石能源工業(yè)體系，也難以充分發(fā)揮化石資源的物質(zhì)屬性；而單純延續(xù)既有高碳路徑，又無法滿足碳約束的硬性要求。這使得我國必須在兼顧傳統(tǒng)能源與新型能源體系的特性的基礎(chǔ)上，積極穩(wěn)妥推進能源轉(zhuǎn)型。全球沒有現(xiàn)成經(jīng)驗可以借鑒，必須依靠我國自身的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與科技創(chuàng)新能力走出一條新路。這是充滿挑戰(zhàn)的新機遇。

中國科學(xué)院能源領(lǐng)域?qū)＜伊⒆阄覈Y源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與發(fā)展階段，經(jīng)過長期研究，系統(tǒng)提出多能融合理論與框架，該理論與框架為我國未來能源發(fā)展提供了可行方案。本文立足這一研究基礎(chǔ)，聚焦傳統(tǒng)能源清潔高效利用與新能源安全替代如何協(xié)同發(fā)展這一問題，提出以深度融合推進協(xié)同發(fā)展的整體思路與可行路徑。

渤海億噸級油田墾利10-2油田群開發(fā)項目（一期）中心處理平臺裝船就位。（來源：新華網(wǎng)）

傳統(tǒng)能源與新能源深度融合的現(xiàn)實基礎(chǔ)

資源稟賦互補為深度融合提供資源基礎(chǔ)。化石能源能否與可再生能源實現(xiàn)融合，首先取決于兩類資源稟賦的互補性。從資源總量來看，我國煤炭資源豐富，風(fēng)能、太陽能資源總量均位居世界前列，已具備支撐兩類能源大規(guī)模產(chǎn)業(yè)耦合的條件。截至2024年，我國水力資源技術(shù)可開發(fā)量達6.87億千瓦，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的技術(shù)可開發(fā)量分別超過100億千瓦和450億千瓦。按發(fā)電煤耗法折算可超過240億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，超過我國石油、天然氣的剩余技術(shù)可采儲量。從空間布局來看，我國煤化工產(chǎn)業(yè)主要集中于內(nèi)蒙古、寧夏、陜北、新疆等地，這些地區(qū)也是風(fēng)光資源尤為富集的區(qū)域，地理上的高度重疊，為化石能源與可再生能源的就地耦合提供了天然的空間條件。

物質(zhì)元素互補為深度融合提供科學(xué)基礎(chǔ)?；茉磁c可再生能源能夠深度融合，是因為二者在分子及元素層面有互補關(guān)系。能源化工過程的核心是碳、氫、氧等元素的轉(zhuǎn)化與重組?；茉大w系富碳缺氫，可再生能源體系則能夠提供氫、氧與電子驅(qū)動力，這為二者耦合提供堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。

從物質(zhì)維度看，能源化工的核心反應(yīng)是碳、氫、氧元素的拆解與重構(gòu)。煤炭等化石原料富碳缺氫，傳統(tǒng)煤化工通常通過水煤氣變換反應(yīng)補氫，實質(zhì)上是以消耗碳元素為代價獲取氫，部分碳由原料轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放，這也是煤化工高碳排放的根源?？稍偕娏︱?qū)動電解水則可直接產(chǎn)出氫與氧：綠氫能夠彌補化石體系的氫缺口，使碳盡可能保留在目標(biāo)產(chǎn)物分子中；綠氧可替代部分空分裝置供氧，降低系統(tǒng)能耗。化石體系“有碳缺氫”與可再生體系“產(chǎn)氫無碳”的特征，在元素層面形成天然互補。此外，電力不僅是能量載體，還能以電子形式直接驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化，為遠(yuǎn)期推動“間接補氫”向“直接驅(qū)動碳轉(zhuǎn)化”轉(zhuǎn)型提供新路徑。

技術(shù)與產(chǎn)業(yè)積累為深度融合提供工程化基礎(chǔ)。多能融合發(fā)展能否從原理走向現(xiàn)實，關(guān)鍵在于技術(shù)創(chuàng)新和工程實現(xiàn)水平。在化石能源一側(cè)，我國已建成全球規(guī)模最大、體系較完整的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)，煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制乙醇等主要技術(shù)路線均已實現(xiàn)商業(yè)化運行，關(guān)鍵裝備與催化劑國產(chǎn)化水平持續(xù)提升。石油化工領(lǐng)域，沿海大型煉化一體化基地的加工能力和技術(shù)水平處于國際前列，而且隨著新能源汽車快速滲透，成品油需求逐步進入平臺期甚至下行區(qū)間；高端化工原料需求持續(xù)增長，“減油增化”已成為行業(yè)的重要趨勢。而甲醇石腦油耦合制烯烴、芳烴等技術(shù)的突破，可有效提升工藝能效和碳原子利用效率，為煤化工與石油化工耦合提供較強的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)對接基礎(chǔ)。

在可再生能源一側(cè)，我國風(fēng)電和光伏裝機規(guī)模均居全球前列，風(fēng)能、太陽能發(fā)電成本在過去十年間顯著下降，部分資源優(yōu)勢區(qū)域度電成本已具備較強競爭力，為大規(guī)模綠電供給奠定了基礎(chǔ)。電解水制氫方面，堿性電解槽已實現(xiàn)大規(guī)模國產(chǎn)化，質(zhì)子交換膜電解技術(shù)持續(xù)突破。此外，化石能源與新能源融合發(fā)展已由理論推演階段進入工程落地階段。例如，內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等地已啟動多個綠氫與煤化工耦合示范項目，在真實工業(yè)場景中驗證融合路徑的技術(shù)可行性。

經(jīng)濟性改善為深度融合提供產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。融合發(fā)展的可行性最終須接受經(jīng)濟性檢驗。當(dāng)前，綠氫成本仍高于煤制氫，已成為行業(yè)普遍關(guān)注的現(xiàn)實問題。但如果從動態(tài)的、系統(tǒng)的整體收益角度審視其經(jīng)濟性，綠電價格便是綠氫成本的決定性變量。根據(jù)國家能源局2025年公布數(shù)據(jù)，近十年來，中國助力全球風(fēng)電和光伏發(fā)電項目平均度電成本分別下降60%和80%。隨著技術(shù)進步，未來仍有進一步下降的空間。與此同時，碳排放正由外部性成本逐步轉(zhuǎn)化為顯性成本，碳市場持續(xù)擴容、碳價穩(wěn)步上行的預(yù)期不斷強化。綠電降本與碳成本顯性化共同作用，正持續(xù)縮小綠氫與煤制氫間的成本差距。

從項目整體看，綠氫的引入不僅意味著氫源結(jié)構(gòu)替代，還將帶來流程簡化與副產(chǎn)物協(xié)同利用效益。煤氣化過程將從造合成氣轉(zhuǎn)化為造一氧化碳為主，并有望減少水煤氣變換裝置；電解水副產(chǎn)氧氣可部分甚至全部替代空分裝置供氧，進而降低建設(shè)和運行成本；碳排放減少還可在碳市場中產(chǎn)生額外收益。若將這些系統(tǒng)層面的工程簡化與綜合收益納入統(tǒng)一核算，多能融合方案的經(jīng)濟性將優(yōu)于僅基于氫氣單位成本進行簡單對比所得出的結(jié)論。總體而言，綠電降本、碳成本顯性化以及流程簡化等因素疊加，正推動多能融合路徑從示范驗證階段走向規(guī)?；瘧?yīng)用階段。

國家戰(zhàn)略為深度融合提供政策基礎(chǔ)。多能融合發(fā)展離不開清晰穩(wěn)定的政策框架。碳達峰碳中和“1＋N”政策體系確立了“先立后破”的基本原則與中長期發(fā)展框架；《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出推動多能互補、源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展；《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》將可再生能源制氫確立為重要戰(zhàn)略方向，突出綠氫在工業(yè)脫碳中的關(guān)鍵角色；“十五五”規(guī)劃綱要指出，推進非化石能源安全可靠有序替代化石能源，堅持風(fēng)光水核等多能并舉。

近年來，“多能融合”正在成為能源政策話語中的高頻詞。2025年，國家能源局出臺《關(guān)于推進煤炭與新能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，推進煤炭與新能源融合發(fā)展，鼓勵煤制油氣和煤化工項目開展規(guī)?；G電、綠氫利用替代和碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)應(yīng)用。內(nèi)蒙古、寧夏、陜西等地陸續(xù)出臺專項政策并推動示范項目落地。多能融合由行業(yè)共識轉(zhuǎn)化為政策文本，標(biāo)志著這一方向正由企業(yè)探索逐步上升為國家戰(zhàn)略部署。

傳統(tǒng)能源與新能源多能融合的技術(shù)框架與發(fā)展路徑

多能融合為協(xié)同發(fā)展提供總體方案。多能融合的關(guān)鍵在于，通過技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，打通化石能源與非化石能源之間、不同能源子系統(tǒng)之間以及能源資源加工利用不同環(huán)節(jié)之間的壁壘，以系統(tǒng)集成方式實現(xiàn)能量效率、物質(zhì)效率、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的協(xié)同優(yōu)化。

從總體上看，“四主線·四平臺”能夠為多能融合提供思路框架：主線包括化石能源清潔高效利用與耦合替代、非化石能源多能互補與規(guī)模應(yīng)用、工業(yè)低碳與零碳流程再造、數(shù)字化智能化集成優(yōu)化；平臺則包括合成氣與甲醇平臺、氫能平臺、儲能平臺和二氧化碳利用平臺（見圖1）。

圖1：多能融合技術(shù)框架。來源：作者自制

需要強調(diào)的是，本文雖以這一更大的框架為理論背景，但研究聚焦其中與“煤炭清潔高效利用—新能源安全替代”直接相關(guān)的部分；生物質(zhì)與二氧化碳利用等內(nèi)容主要作為中遠(yuǎn)期碳源接續(xù)路徑進行討論。

煤炭清潔高效利用的關(guān)鍵在于由燃料屬性轉(zhuǎn)向原料屬性?！跋攘⒑笃啤辈粌H意味著新能源對化石能源的外部替代，也意味著化石能源體系內(nèi)部的發(fā)展范式需要重構(gòu)。煤炭傳統(tǒng)利用以燃燒為主，碳直接氧化為二氧化碳，其化學(xué)價值未能充分發(fā)揮。若將煤從燃料重新定位為碳源，通過氣化轉(zhuǎn)化為合成氣，碳便不再主要被燃燒排放，而能夠作為碳源進入甲醇、烯烴、芳烴等產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)由“燃料碳”向“材料碳”“化學(xué)碳”的轉(zhuǎn)變。

新能源安全替代的關(guān)鍵在于由單一發(fā)電轉(zhuǎn)向綜合利用。新能源規(guī)?；l(fā)展對能源安全將同時產(chǎn)生正反兩方面效應(yīng)。一方面，風(fēng)光資源為本土資源，裝機規(guī)模擴大有助于增強國內(nèi)能源自主供給能力；另一方面，其波動性和間歇性又會對電力系統(tǒng)構(gòu)成更高消納壓力，且這種壓力隨滲透率提高呈現(xiàn)非線性上升。如何增強前者、抑制后者，是新能源由規(guī)模擴張走向高質(zhì)量發(fā)展必須回答的問題。

在電力系統(tǒng)內(nèi)部，儲能技術(shù)能夠有效應(yīng)對秒級至小時級的短時功率與電量平衡問題，但其應(yīng)用始終局限于電的循環(huán)利用，難以在經(jīng)濟可行的前提下實現(xiàn)跨季節(jié)長時儲能，也難以直接應(yīng)用于高溫工業(yè)、交通燃料和化工原料等非電終端。由此，新能源利用必須在電力利用“第一曲線”之外開啟非電綜合利用“第二曲線”，即：由單純電力利用走向更廣泛的非電利用，而這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵樞紐就是綠氫。

氫兼具能源載體與化工原料雙重屬性。在能源側(cè)，一方面，電解槽可作為優(yōu)質(zhì)柔性負(fù)荷，在電力富余時制氫、緊缺時退出，為系統(tǒng)提供需求側(cè)調(diào)節(jié)能力；另一方面，氫能夠進入合成氨、甲醇、冶金還原、航運燃料等非電終端，突破單純電氣化的邊界。而在原料方側(cè)，煤化工中的合成氣轉(zhuǎn)換可為綠氫提供大規(guī)模工業(yè)落地場景，也可為綠氫技術(shù)與產(chǎn)業(yè)培育提供平臺。

后化石能源時代的關(guān)鍵是推進非化石能源碳與綠氫協(xié)同?；茉丛诂F(xiàn)代化經(jīng)濟體系中承擔(dān)著能量與物質(zhì)供應(yīng)的雙重功能。在碳中和目標(biāo)下，若新能源對化石能源的替代僅完成能量層面的替代，而忽略物質(zhì)層面的替代，能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型將面臨瓶頸。基于此，化石能源的安全替代必須兼顧碳中和情景下能源體系所承擔(dān)的能量與物質(zhì)供應(yīng)的整體功能承接。這正是多能融合理念的主要出發(fā)點之一。

由此可見，多能融合不僅是解決當(dāng)前化石能源清潔高效利用與可再生能源規(guī)?；l(fā)展的現(xiàn)實路徑，更是面向后化石能源時代物質(zhì)合成體系重構(gòu)的系統(tǒng)性戰(zhàn)略準(zhǔn)備。這一框架可貫穿能源轉(zhuǎn)型的不同階段，適用于不同資源稟賦條件的國家和地區(qū)，具有作為能源轉(zhuǎn)型通用方法論的理論潛力。

以區(qū)域示范先行先試為多能深度融合積累經(jīng)驗

由于多能融合涉及技術(shù)耦合、產(chǎn)業(yè)重構(gòu)與體制創(chuàng)新，難以在全國范圍內(nèi)同步鋪開，應(yīng)依托條件成熟、代表性強的區(qū)域先行先試，以形成可復(fù)制、可推廣的技術(shù)及經(jīng)驗?zāi)Ｊ?。按照資源稟賦互補性、產(chǎn)業(yè)存量可改造性、戰(zhàn)略功能差異性等方面篩選，本文提出，將榆林、新疆、環(huán)渤海等三個區(qū)域作為典型示范區(qū)，其中榆林以煤化工綠色轉(zhuǎn)化為主，代表西部能源基地“就地轉(zhuǎn)型”方向；新疆以未來低碳化工產(chǎn)業(yè)布局與資源外送通道為主，代表資源富集區(qū)“增量開拓”方向；環(huán)渤海以煉化存量耦合為主，代表東部沿?！按媪績?yōu)化”方向。三者各有側(cè)重、互為補充，共同打造傳統(tǒng)能源與新能源融合發(fā)展的區(qū)域示范樣本。

榆林多能融合示范。基礎(chǔ)與條件：榆林地處國家能源“金三角”核心區(qū)，煤、油、氣、風(fēng)、光等多種能源資源在同一區(qū)域高度富集，是國內(nèi)罕見的多能疊合區(qū)。根據(jù)榆林市數(shù)據(jù)，2024年，榆林原煤、原油、天然氣產(chǎn)量分別占全國總產(chǎn)量的13%、5%、10%左右。煤化工方面，榆林已形成較為完整的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)集群，煤制油、煤制烯烴、煤制甲醇產(chǎn)量分別占全國的14.5%、7%和11%，具備以存量裝置承接多能融合改造的現(xiàn)實條件。同時，榆林位于毛烏素沙地南緣，光照充足、風(fēng)能較豐富，疊加礦井疏干水等資源，可為電解制氫提供“風(fēng)—光—水”協(xié)同基礎(chǔ)。2023年國家級能源革命創(chuàng)新示范區(qū)啟動建設(shè)，為相關(guān)探索提供了較好的政策環(huán)境。

為此，榆林應(yīng)以煤化工與新能源深度耦合為主線，推動綠電、綠氫逐步滲透煤化工各高碳環(huán)節(jié)，實現(xiàn)傳統(tǒng)能源清潔高效利用與新能源安全替代的協(xié)同推進。具體圍繞能量替代、物質(zhì)替代和系統(tǒng)集成三條子路徑展開。一是以可再生能源直接替代煤化工流程中的化石能源供熱與供電。例如，國能榆林化工公司實施“煤化工與新能源耦合關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目，開發(fā)國內(nèi)首套超高溫炭基固體儲熱裝置，將波動性的光伏電力轉(zhuǎn)換為高溫?zé)崮苓M行存儲，再持續(xù)輸出符合化工生產(chǎn)要求的高品質(zhì)蒸汽，替代傳統(tǒng)煤炭供熱，實現(xiàn)新能源與傳統(tǒng)煤化工的耦合。該公司還開展全球首套百噸級光電催化合成氨集成工業(yè)示范項目，探索可再生能源從輔助供能向直接驅(qū)動反應(yīng)過程的路徑。

二是以綠氫替代煤氣化路線生產(chǎn)的灰氫作為合成原料，從源頭削減碳排放。煤化工合成環(huán)節(jié)所需氫氣目前大量依賴煤氣化制取，每噸灰氫生產(chǎn)對應(yīng)約20噸二氧化碳排放，是全流程碳足跡的關(guān)鍵。榆橫工業(yè)區(qū)零碳產(chǎn)業(yè)園利用當(dāng)?shù)毓夥?、風(fēng)電及礦井疏干水進行電解制綠氫，設(shè)計年產(chǎn)綠氫3000噸，直接供給煤化工合成環(huán)節(jié)，為綠氫規(guī)模化替代灰氫提供首批工程驗證數(shù)據(jù)與運營經(jīng)驗。

三是打通“風(fēng)光發(fā)電—電解制氫—儲氫儲能—終端應(yīng)用”全鏈條，為能量替代和物質(zhì)替代提供穩(wěn)定、經(jīng)濟的本地化供給支撐。榆林科創(chuàng)新城建成的世界首個實用化和規(guī)?；瘹淠芰闾贾腔勰茉粗行囊逊€(wěn)定運行超兩年，驗證了氫能在分布式場景下的可靠性。華秦氫能產(chǎn)業(yè)園下線國內(nèi)首臺套固體氧化物電池電堆，20輛氫能重卡在榆林至物流樞紐線路上常態(tài)化示范運行，標(biāo)志著從綠氫生產(chǎn)、儲運到交通終端應(yīng)用的完整鏈條已初步成型，為全鏈條商業(yè)閉環(huán)積累關(guān)鍵運行數(shù)據(jù)。

榆林模式為我國數(shù)量眾多的煤化工基地提供了一套具有較強可復(fù)制性的轉(zhuǎn)型范式，即利用當(dāng)?shù)乜傻玫木G電綠氫，逐步替換煤化工流程中的高碳環(huán)節(jié)，在存量裝置基礎(chǔ)上實現(xiàn)漸進式低碳改造。這一經(jīng)驗可向鄂爾多斯、寧東、準(zhǔn)東等同類型基地拓展，其可復(fù)制性明顯強于環(huán)渤海模式，因而具有更強的全國示范價值。

新疆多能融合示范。新疆地處向西開放前沿，煤炭預(yù)測儲量全國居首，太陽能與風(fēng)能資源量分別位居全國第一和第二。新疆不僅在全國能源版圖中具有重要戰(zhàn)略地位，也是我國探索多能融合路徑、構(gòu)建新型能源體系最具戰(zhàn)略優(yōu)勢的先行區(qū)。新疆煤炭預(yù)測資源總量2.19萬億噸，占全國煤炭資源總量的40.6%。與資源稟賦相比，其現(xiàn)有煤化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)仍相對薄弱。截至2024年，新疆已建成的項目包括煤制氣、煤制烯烴、煤制甲醇、煤制氨及煤制乙二醇等，產(chǎn)能分別占全國總量（煤頭）的 45%、3.4%、8%、2.4%、7.9%，且以大宗基礎(chǔ)化學(xué)品為主，高端化及精細(xì)化產(chǎn)品布局有限。但這種“資源強、產(chǎn)業(yè)弱”的格局，一方面意味著現(xiàn)實短板，另一方面也意味著后發(fā)優(yōu)勢，使新疆有條件在產(chǎn)業(yè)布局初期便將多能融合嵌入底層架構(gòu)，從源頭避免高碳鎖定。新能源資源方面，新疆擁有“九大風(fēng)區(qū)”“四大太陽能資源帶”，風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量占全國的15.4%，太陽能資源技術(shù)可開發(fā)量占全國的40%。2025年，新能源累計裝機占全疆電源總裝機的55%以上，已建成哈密、準(zhǔn)東、南疆環(huán)塔里木三個千萬千瓦級新能源基地，并正加快推進哈密北、若羌等千萬千瓦級新能源基地建設(shè)。

新疆具備以多能融合為突破口，實現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的現(xiàn)實基礎(chǔ)。

未來，新疆示范可聚焦三條路徑推進發(fā)展。一是以低碳甲醇生產(chǎn)基地建設(shè)促進區(qū)域能源資源優(yōu)化配置和協(xié)同發(fā)展。我國以新疆為代表的西部能源資源富集區(qū)，與東部產(chǎn)業(yè)需求核心區(qū)之間存在顯著的空間錯配。立足新疆煤炭與風(fēng)光資源綜合優(yōu)勢，應(yīng)加強建設(shè)煤化工與可再生能源綠氫深度耦合的低碳甲醇規(guī)模化生產(chǎn)基地，構(gòu)建“綠電—綠氫—綠色甲醇”梯級轉(zhuǎn)化體系，依托現(xiàn)有成品油管網(wǎng)實現(xiàn)甲醇順序輸送，并規(guī)劃新建專用甲醇輸送管網(wǎng)，與海運通道銜接輻射至環(huán)渤海及東部沿海經(jīng)濟區(qū)。這一舉措可為東部石化綠色升級提供低碳原料支撐，實現(xiàn)全國能源資源的優(yōu)化配置與跨區(qū)域協(xié)同聯(lián)動。

二是構(gòu)建平急結(jié)合柔性生產(chǎn)體系，統(tǒng)籌綠色高質(zhì)量發(fā)展與能源安全。新疆作為國家能源資源戰(zhàn)略保障基地和煤制油氣戰(zhàn)略基地，應(yīng)率先推動煤制油氣與新能源深度耦合，并依托“醇—油”耦合制烯烴／芳烴等前沿技術(shù)，構(gòu)建“平急結(jié)合”的柔性生產(chǎn)體系。常態(tài)下，以“醇—油”耦合路徑生產(chǎn)烯烴、芳烴等基礎(chǔ)化工原料，并向下游延伸至高端聚烯烴、特種工程塑料、新能源材料、可降解塑料等高附加值產(chǎn)品矩陣，有力支撐新疆“十大產(chǎn)業(yè)集群”建設(shè)需求，并向全國輸送，保障戰(zhàn)略性新材料供應(yīng)鏈安全；緊急狀態(tài)下，通過工藝快速切換主產(chǎn)油品，形成彈性產(chǎn)能響應(yīng)機制，切實筑牢國家能源安全底線。

三是重構(gòu)碳?xì)涔┙o體系開辟綠色高值化發(fā)展新路徑。應(yīng)推動新型煤氣化制一氧化碳與綠氫深度耦合，實現(xiàn)碳流與氫流的協(xié)同調(diào)控。同時，充分發(fā)揮煤炭適宜生產(chǎn)含氧化合物的特性優(yōu)勢，定向開發(fā)煤制高附加值含氧化合物技術(shù)體系，重點突破煤基碳酸二甲酯、乙酸甲酯等綠色化學(xué)品產(chǎn)業(yè)鏈，形成多樣化、差異化、高值化的產(chǎn)品布局。通過這一路徑創(chuàng)新，帶動新疆煤化工產(chǎn)業(yè)從基礎(chǔ)大宗原料向精細(xì)化學(xué)品、綠色化學(xué)品轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建在全國具有引領(lǐng)示范效應(yīng)的產(chǎn)業(yè)新高地。

新疆不僅可為國內(nèi)資源富集區(qū)提供可借鑒的轉(zhuǎn)型范式，同時立足向西開放前沿區(qū)位，也能為深化能源領(lǐng)域國際產(chǎn)能合作提供重要支撐。新疆煤炭與水資源空間錯配特征，與黃河幾字彎煤化工聚集區(qū)高度相似，通過在新疆開展節(jié)水節(jié)能、綠色低碳新工藝驗證，可向同類基地直接推廣；探索形成的“醇—油”耦合技術(shù)，能有效破解煤制油的經(jīng)濟性瓶頸，為煤化工能源安全保底作用發(fā)揮提供可復(fù)制的系統(tǒng)性方案。

環(huán)渤海多能融合示范。環(huán)渤海地區(qū)是我國石化產(chǎn)業(yè)核心集聚區(qū)和能源安全重要保障基地，山東擁有全國最大的地方煉油產(chǎn)業(yè)集群，原油加工能力長期位居全國首位，地?zé)挳a(chǎn)能占全國總量約70%；區(qū)域乙烯產(chǎn)能超1700萬噸／年，全國占比30%以上，肩負(fù)保障國家能源安全、推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要使命。但受國際形勢和地緣政治沖突等外部不確定性影響，面臨原料保障與成本管控雙重挑戰(zhàn)，同時受裝置老舊、工藝路線傳統(tǒng)等因素影響，加工成本高于沿海新興煉化基地。山東等地的地方煉廠數(shù)量多、單體規(guī)模小，能耗與開工率大多落后于行業(yè)先進水平，且產(chǎn)業(yè)鏈仍集中于油品和大宗化學(xué)品生產(chǎn)，區(qū)域石化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡問題突出，綠色低碳轉(zhuǎn)型相對滯后。為此，環(huán)渤海地區(qū)應(yīng)面向推動傳統(tǒng)煉油產(chǎn)業(yè)由油向化轉(zhuǎn)型的主線，開展“醇油耦合”技術(shù)示范，實現(xiàn)工藝技術(shù)瓶頸突破、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和綠色低碳轉(zhuǎn)型。

一是推動存量煉廠適配改造技術(shù)突破。圍繞設(shè)備兼容、核心催化、工程化落地等三大核心瓶頸開展技術(shù)集中示范，攻克高效專用催化劑國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，提升催化劑催化選擇性、運行穩(wěn)定性與使用壽命，優(yōu)化工藝溫控參數(shù)和反應(yīng)器等設(shè)備選型，切實降低工業(yè)化放大過程中的工藝風(fēng)險。在條件成熟的石化基地建設(shè)百萬噸級醇油耦合制烯烴／芳烴工業(yè)化示范裝置，積累長周期運行數(shù)據(jù)，全面打通醇油耦合技術(shù)工業(yè)化落地的技術(shù)瓶頸，為石化企業(yè)低碳化高效化改造提供支撐。

二是構(gòu)建“原料供給—裝置改造—產(chǎn)品延伸”的協(xié)同示范，打破煉化與煤化工產(chǎn)業(yè)分割格局。整合區(qū)域煤基甲醇產(chǎn)能、港口原油進口資源與鋼鐵副產(chǎn)煤氣制甲醇潛力，搭建區(qū)域原料調(diào)配與儲運網(wǎng)絡(luò)，依托港口管廊與專用倉儲設(shè)施，保障醇油原料穩(wěn)定供應(yīng)、降低物流成本。推動園區(qū)一體化布局，引導(dǎo)煉化企業(yè)、甲醇生產(chǎn)企業(yè)與高端化工下游企業(yè)集聚，實現(xiàn)化工就地深加工，延伸烯烴、芳烴、綠色油品等高附加值產(chǎn)業(yè)鏈。

三是開展綠色低碳與能效提升示范。以“甲醇—石腦油”、“甲醇—汽油”耦合制烯烴、制芳烴等吸放熱耦合工藝示范，推動過程能耗下降、原料利用率提升、烯芳烴等大宗原料生產(chǎn)成本降低，全面提高產(chǎn)業(yè)綠色低碳水平，彌補區(qū)域石化基礎(chǔ)原料缺口。集成余熱回收、能效優(yōu)化等節(jié)能技術(shù)和綠氫、綠電融合技術(shù)，提升裝置運行能效，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗與碳排放。

環(huán)渤海石化聚集區(qū)布局“甲醇—石腦油”、“甲醇—汽油”耦合制烯烴、制芳烴等示范項目，形成的醇油融合示范基地，對引領(lǐng)全國石化產(chǎn)業(yè)高端化、綠色化、協(xié)同化轉(zhuǎn)型具有重要戰(zhàn)略意義，可有效彌補我國石化基礎(chǔ)原料缺口，降低原油對外依存度。

區(qū)域聯(lián)動構(gòu)建全國低碳化“一盤棋”。三個示范區(qū)按“中部就地轉(zhuǎn)型—西部增量開拓—東部存量優(yōu)化”因地制宜展開，分別對應(yīng)煤化工降碳、低碳化工布局和煉化轉(zhuǎn)型三類核心命題，共同勾勒出傳統(tǒng)能源與新能源深度融合由區(qū)域試點走向全國推廣的實施路線。從空間格局看，西北地區(qū)煤炭與風(fēng)光資源高度重合，煤化工裝置與可再生能源基地具備就地耦合條件，是融合發(fā)展優(yōu)先落地的空間載體。東部沿海石化集群距離大規(guī)模風(fēng)光基地相對較遠(yuǎn)，需通過綠電、綠氫跨區(qū)域配置支撐沿海石化低碳轉(zhuǎn)型，是重要拓展方向。三區(qū)聯(lián)動，有望在保障國家能源安全基本盤的同時，為“雙碳”目標(biāo)下煤炭清潔高效利用與新能源安全替代協(xié)同發(fā)展探索出一條可行、可控、可推廣的多能融合之路，促進全國低碳化“一盤棋”局面的形成。

以多能融合促進能源轉(zhuǎn)型的對策建議

多能融合是一項跨能源品種、跨產(chǎn)業(yè)鏈條、跨空間尺度的系統(tǒng)工程，從技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)落地，需要政策體系的系統(tǒng)性支撐。

加強頂層設(shè)計和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。將多能融合納入國家能源發(fā)展規(guī)劃和科技創(chuàng)新規(guī)劃的重要框架，由國家層面統(tǒng)籌煤炭、石油、天然氣、可再生能源與氫能協(xié)同發(fā)展路徑，打破按能源品種分頭管理的體制邊界?？商剿鹘⒖绮块T協(xié)調(diào)機制，以合成氣／甲醇、氫能平臺為紐帶統(tǒng)一規(guī)劃資源配置、產(chǎn)業(yè)布局與碳排放指標(biāo)，并在“十五五”能源規(guī)劃中進一步明確相關(guān)部署，增強政策連續(xù)性。

強化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。組織重大科技專項，支持變革性催化技術(shù)、煤氣化耦合綠氫制合成氣、醇油共煉、二氧化碳加氫制化學(xué)品以及多能系統(tǒng)智能調(diào)控等技術(shù)研發(fā)與中試驗證。以目標(biāo)和問題為導(dǎo)向，更加重視從基礎(chǔ)研究到工程示范的全鏈條組織模式，在典型區(qū)域支持建設(shè)若干國家級中試基地，加速實驗室成果走向工業(yè)化的進程。

完善區(qū)域示范保障機制。對榆林、新疆、環(huán)渤海三個先行示范區(qū)實施差異化政策支持。榆林可重點在煤化工與新能源耦合的碳核算、綠氫消納認(rèn)定等方面給予創(chuàng)新空間；新疆則應(yīng)在環(huán)境容量、碳排放指標(biāo)和重大工程組織機制上形成與其戰(zhàn)略定位相適應(yīng)的政策安排；環(huán)渤?？芍攸c在煉化產(chǎn)能轉(zhuǎn)型、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、能耗指標(biāo)配置等方面提供政策通道。

加大財政金融支持力度。設(shè)立多能融合產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金，采用政府引導(dǎo)、社會資本參與、市場化運作的方式，重點支持示范項目的前期投資與技術(shù)風(fēng)險分擔(dān)。完善綠色金融工具體系，將多能融合項目納入綠色債券和綠色信貸支持范圍，降低融資成本。對于具備較強外部性但尚未完全跨越經(jīng)濟性門檻的綠氫化工產(chǎn)品，可研究階段性稅收優(yōu)惠或市場培育政策。

加快標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)并深化國際合作。加快制定綠色甲醇、低碳合成氣、綠氫等融合產(chǎn)品的碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證規(guī)范，建立與國際接軌的碳標(biāo)簽體系，為融合產(chǎn)品進入全球市場提供制度基礎(chǔ)。依托共建“一帶一路”等合作平臺推動融合技術(shù)與裝備輸出，并積極參與國際規(guī)則制定，提升我國在全球能源轉(zhuǎn)型進程中的方案影響力和標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。

上文略有刪減

選自 | 《學(xué)術(shù)前沿》雜志 2026年第7期

原標(biāo)題 | 以多能融合促進能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型

作者 | 全國政協(xié)常委、中國工程院院士 劉中民

新媒體編輯 | 常宇峰

原文責(zé)編 | 鄧楚韻

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