以煤炭等传统能源清洁化和水、核、风、光等清洁能源产业化为标志，我国已形成自己的清洁能源发展体系。然而近年来，风电和光伏发电等清洁能源在产业化快速发展中却面临着“并网难”的困境。对此，中国工程院院士、神华集团有限责任公司总经理张玉卓提出，加强推进能源耦合优化技术，构建低碳高效清洁多联产能源系统。
张玉卓是在2012年岁末由中国工程院与国家能源局举办的一个高规格能源论坛上做上述表示的。他说，所谓能源耦合优化技术，是指从整个清洁能源体系考量，将可再生能源与煤炭多联产耦合，通过煤化工产品的调峰，达到按用户负荷供电的目的，并以此提高能源利用效率，减少污染物排放。
他认为，未来能源的生态系统模式的构建，就是利用煤转化过程的新技术与可再生清洁能源相集成，形成近零排放的低碳高效清洁多联产能源系统。
中国清洁能源发展位世界前列
“低碳、高效、清洁是世界能源发展方向，也是我国能源的战略布局。”张玉卓说，以党的十七大为标志，中国的能源战略已从管理运行层次跨入了战略架构层次，目前正处于能源结构调整的关键时期。2012年的政府工作报告明确提出，优化能源结构，推动传统能源清洁高效利用，安全高效发展核电，积极发展水电，加快页岩气勘查、开发攻关，提高新能源和可再生能源比重。这既是应对全球气候变化的郑重承诺，也是大力发展清洁能源的重大战略决策。
据介绍，我国清洁能源发展体系主要包括两方面内容。一方面，是以煤炭为代表的传统能源的清洁化。另一方面，是以水能、核能、风能、太阳能等为代表的清洁能源的产业化。近年来，我国传统能源的清洁化和清洁能源的产业化均发展迅猛，而且走在世界前列。
作为在我国煤洁净转化工程技术领域特别是煤制油技术领域的顶级专家，张玉卓对煤炭的清洁化发展和利用有着独特的认知。他说，我国洁净煤技术近年来发展迅猛，煤转化利用已从焦炭、电石、煤制化肥产品为主的传统产业，逐步向石油替代产品为主的现代煤化工转变。目前，我国煤化工技术、产能和产量均居世界第一。2011年，我国煤制液体燃料产能达158万吨，煤制甲醇产能达3800万吨，煤制烯烃产能达180万吨。
“我国水电、核电、风电、光伏发电等清洁能源产业化也走在世界前列。”张玉卓说。
记者注意到，在2013年全国能源工作会上，国家能源局公布的最新统计数据显示，2012年，我国水电新增装机1亿千瓦，总装机达到2.49亿千瓦，居世界第一；风电装机由500万千瓦迅速增加到6300万千瓦，成为世界第一风电大国，年发电量超过1000亿千瓦时；光伏发电装机由基本空白增加到700万千瓦；核电在建机组30台、3273万千瓦，在建规模居世界第一，在役机组保持安全稳定运行。
据张玉卓介绍，我国的生物质能、地热能和海洋能利用技术等也开始多元化、大规模发展；同时，以煤层气和页岩气为重点的非常规天然气也开始起步。据统计，到2011年底，生物质发电装机约550万千瓦，生物燃料折合约1.64吨标煤；地源热泵供暖面积达到2亿4千万平方米，高温地热发电趋于成熟；2011年，我国煤层气抽采量达到115亿立方米，利用量达53亿立方米，页岩气开发也迈出重要步伐……
破解产业化发展之困
正因为我国能源资源禀赋决定了以煤炭为主的一次能源结构在相当长时间内难以改变，大力发展清洁能源才被放在更加突出的战略位置。刚刚结束的全国能源工作会议提出，2013年我国在推进煤炭安全开采和高效利用，优化发展煤电的同时，将进一步发展新能源和可再生能源。全年新增水电装机2100万千瓦、风电装机1800万千瓦、光伏发电装机1000万千瓦。
“推动清洁能源产业化规模化发展已是大势所趋，但快速发展的清洁能源对电网的挑战亦日益严峻。”张玉卓说，“清洁可再生能源波幅大、频率高、随机性强，随着风电和光伏发电等可再生能源发电装机容量的快速增加，电网承受能力已到边缘。”
他举例说，目前全国共有超过500万千瓦的风电装机未能并网，这相当于500亿元固定投资在白白浪费。由清洁能源不稳定性带来的并网难题，已成为我国清洁能源产业化发展之痛。
如何破解这一难题？张玉卓说：“除了不断提高清洁能源自身的能力(比如风电的低电压穿越能力)、改革消除能源体制机制性障碍(比如鼓励分布式太阳能发电并网)以外，蓄电技术受制于规模与成本限制，智能电网技术也只能是长远期的方案，那么，从整个清洁能源体系的考量，将可再生能源与煤炭多联产耦合，通过煤化工产品的调峰，达到按用户负荷供电的目的。”
据张玉卓介绍，能源耦合优化技术包括：核能与化工过程的耦合，核能、太阳能、风能制氢与煤多联产的耦合，太阳能制氢与煤多联产的耦合、还有煤与垃圾、生物质共利用等等。
谈及核能与化工过程的耦合，张玉卓说，随着核能技术的发展，介质温度越来越高。快堆的温度可达500摄氏度，高温气冷堆可高达950摄氏度，如此高的温度不适合直接用于发电，反而适合于为各种化工过程提供热源。
