刘中民：《“双碳”目标背景下，我国能源结构转型面临的机遇与挑战》
作者：刘中民（中国工程院院士，中国科学院大连化学物理研究所所长）
在“双碳”目标驱动下，我国能源结构加速绿色转型。可再生能源装机规模不断突破，2024年可再生能源发电量已占全部发电量的35%，电动汽车保有量呈持续增长态势，成品油市场将在2028—2030年达峰后进入加速萎缩阶段。据预测，2050年国内成品油需求量将降至1亿吨，不足目前的30%。传统炼化行业虽然加速推进“减油增化”，但油化比的结构性降低存在理论极限，在成品油需求大幅下降的前提下，炼化产业的化学品供应能力同样受到限制。但另一方面，人民对美好生活的追求、经济社会的持续发展对高端化工产品、新材料的需求又将不断增长。
目前，我国乙烯的当量自给率尚不足60%。而DMTO以煤为原料，来源相对稳定可靠，成本可控，其技术也在不断升级，能耗、原料单耗等不断下降，经济性和绿色化水平不断提高。此外，甲醇—石脑油耦合制烯烃技术也将对我国化学品供给和石化产业转型起到重要支撑作用。未来，随着绿电成本不断下降，绿色甲醇有望成为新型原料，制造过程的绿色化水平也会进一步提高，将有力支撑我国烯烃下游化学品和新材料消费需求。我国已经建立了规模庞大的能源、工业体系，为我国经济社会发展提供了澎湃动力和丰富物资。但与此同时，我们也面临着环境污染、碳排放约束和传统产业升级难等问题。在“双碳”目标下，能源、工业转型升级是全球新一轮科技革命、能源革命和产业变革发生的重要领域。
当前，我国能源、工业体系的绿色低碳高质量发展主要在以下几个方面面临挑战：一是能源、工业体系的高度复杂性使得科学决策面临困难。能源与工业系统是高度耦合、高度复杂的巨系统，受到技术经济性、系统稳定性、区域差异性等多因素影响，且与国际能源格局变化密切相关。二是支撑能源转型、工业升级的技术路径还难以确定。能源低碳化是大方向，但路径有很多条，其中，可再生能源、裂变能、聚变能等均处于快速发展期。要达到低碳乃至零碳要求，必须推进工业流程再造。三是如何将人工智能方法与相关领域的科学研究、产业发展深度耦合仍处于探索阶段。以大模型为代表的人工智能正在改变传统研发范式和生产方式，并为解决复杂系统问题提供了数据驱动新途径，但尚未充分发挥其应用价值。
总体来说，我国能源、工业转型升级对新技术的需求十分迫切，但科技创新供给尚难满足需求。
作者介绍：
刘中民：中国工程院院士，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师，中国科学院大连化学物理研究所所长、甲醇制烯烃国家工程实验室主任、国家能源低碳催化与工程研发中心主任，第十四届全国政协常委、第十三届全国政协委员，大连市政协第十三届委员会副主席，民盟大连市第十四届委员会主任委员。刘中民院士长期从事应用催化研究。作为技术总负责人合作完成了多项创新成果并实现产业化。完成了世界首次甲醇制烯烃（DMTO）技术工业性试验及首次工业化，DMTO技术已实现技术实施许可1313万吨烯烃/年，已投产646万吨烯烃/年；完成了世界首套10万吨/年煤基乙醇工业示范项目，引领了我国新兴煤制大宗化学品和清洁燃料产业的发展。发表了研究论文262篇，出版学术专著一部；申请中国国内发明专利234件，中国国外发明专利109件，PCT39件；授权发明专利中国国内115件，中国国外34件。荣获国家技术发明一等奖等十余项省部级以上科技奖励，何梁何利基金科学与技术创新奖等多项个人科技奖励，国家五一劳动奖章获得者，新世纪百千万人才工程国家级人选。刘中民领导的研究集体获得中国科学院杰出成就奖，甲醇制烯烃国家工程实验室入选国家创新人才推进计划重点领域创新团队。
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