專訪中國工程院院士彭蘇萍：化石能源低碳化利用本質是“加氫減碳”，未來氫能源最可能廣泛耦合煤化工、石油化工行業

每經記者｜周逸斐    每經編輯｜陳旭    

彭蘇萍，作為中國工程院院士，在煤炭開發利用方面做了很多工作并取得多項成績，為中國煤炭及能源科技進步作出了突出貢獻。

他還一直研究固體氧化物燃料電池發電和儲能調峰技術，相關技術對于煤炭綠色轉型和生態修復協同碳中和具有較好的推廣應用潛力。

9月7日至10日，在以“轉型發展 綠色未來”為主題的2024全球能源轉型大會上，彭蘇萍接受了《每日經濟新聞》（以下簡稱NBD）記者的獨家采訪。

化石能源低碳化利用的本質是“加氫減碳”

NBD：在“雙碳”目標下，不少學者提出了去煤炭化，您如何看待煤炭行業未來發展趨勢？煤炭行業該何去何從？

彭蘇萍院士 每經記者 周逸斐 攝

彭蘇萍：最近30年來，全球性的趨勢都是希望多用可再生能源，減少化石能源的使用。中國的能源稟賦特征是煤炭比較多，油氣比較缺乏。2021年，中國推進煤炭消費總量控制時，當時我國煤價出現劇烈波動，表明煤炭對我國能源安全仍具有相當的重要性。

過去我們曾算過一個賬，可再生能源（除了水電）在一次結構能源中占的比例只有8%，當然水電穩定在7%。如果只走可再生能源這條路，中國要實現能源安全保供的目標是有一定困難的。

因此中國迫切需要探索化石能源低碳化利用的途徑。在這方面，首先是通過技術創新把煤的利用效率進一步提高；更重要的是把高碳能源低碳化利用，而化石能源的低碳化利用本質上就是“加氫減碳”。

要知道，煤也屬于碳氫燃料，只不過碳的比例比較高。因此我們把氫加進來，便有助于實現低碳化改造，目前這一技術已經開始逐步成熟并規模化應用。其實煤制氣、煤制油也是類似的原理。

NBD：對于煤炭的低碳化轉型，業內不斷提及CCUS（碳捕獲、利用與封存），不過該路徑的成本極高。您認為能兼顧經濟型和低碳性的改造路線是什么？

彭蘇萍：在推動能源產業低碳轉型的過程中，目前CCUS承擔兜底技術的關鍵角色，已經廣泛應用于石油行業、煤炭產業，煤制油企業更在積極應用CCUS技術，因為煤制油企業的二氧化碳濃度高，捕獲的成本低。把煤炭轉化中捕集的二氧化碳注入至深部咸水層，不僅可以實現溫室氣體排放的有效控制，還可提高油氣回采效率。

我認為，隨著我國碳稅政策的逐步實施，可以抵消掉碳捕獲與封存（CCS）的一部分成本，近期內我國會更多應用碳捕獲與封存技術。

另外，固體氧化物電解池（SOEC）技術在煤化工領域的二氧化碳消納、轉化及資源化利用方面具有重大潛力。利用固體氧化物電解池將二氧化碳和水電解成甲醇等產物，使煤化工整個系統中二氧化碳不產生排放，這是我們想做的模式。這個系統如果做完之后，不僅可以消碳，還能實現二氧化碳的資源化利用。目前，懷柔國家實驗室正在開展這方面的工作。

未來在化工領域更可能優先用氫氣替換現有能源

NBD：當前我國氫氣主要應用于工業（尤其化工）、交通、建筑和電力等主要領域，您認為未來在哪個領域更可能優先用氫氣替換現有的能源，實現更大的碳減排效應？

彭蘇萍：我認為第一個是工業，第二個是交通。

對于國際社會而言，重視氫氣發展的目的是基于零排放。然而，中國作為能源消費與生產大國，氫能更多承擔著消納二氧化碳的任務。因此，我認為今后氫能源最可能廣泛耦合的是煤化工、石油化工行業，讓后者實現高碳能源低碳化。

第二，是交通領域。如果未來車輛不再依賴油，轉而采用氫燃料，可以實現真正意義上的零污染排放。相比之下，傳統燃油車無論技術多先進，還是要排放二氧化碳等溫室氣體，目前也很難在汽車上安裝系統捕捉車輛行進中的二氧化碳排放物并儲存，這樣造車行業受不了。因此，如果氫能應用于交通領域，在“雙碳”目標下，就有可能成為重要選項。

值得注意的是，我國氫氣主要產能集中在西部地區，因此跟車輛密集的城市區域并不一致。西部地區車輛保有量相對較低，就地消納仍主要依賴化工行業。因此，我一直強調氫能源在耦合煤化工、石油化工方面發揮的作用最大。

我認為，在城市化程度較高的地區，可以積極推廣氫燃料電池車的使用，不過當前高昂的成本是氫燃料普及過程中的主要障礙。

封面圖片來源：每經記者周逸斐攝