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海內外院士熱議碳中和——重構能源系統 攻克減碳難題

四川日報    2021年09月07日

     □四川日報全媒體記者王代強 林嘉薇

   “不管是洪災還是火災,都是必須快速采取行動(dòng)來(lái)結束的氣候變化的悲劇。”大屏幕上,諾貝爾獎得主、美國藝術(shù)科學(xué)院院士、美國加州大學(xué)伯克利分校教授丹尼爾·科曼通過(guò)視頻連線(xiàn)發(fā)出呼吁。

  9月6日,主題為“碳中和愿景下能源轉型與創(chuàng )新”的2021全球綠色發(fā)展高峰論壇在成都開(kāi)幕。作為第十九屆中國西部海外高新科技人才洽談會(huì )系列活動(dòng)之一,本次論壇集聚了海內外8名院士,圍繞重構能源系統、攻克減碳難題等碳中和熱點(diǎn)議題展開(kāi)深入交流探討。

關(guān)鍵詞:轉型

構建清潔低碳安全高效的能源體系

  “四川大學(xué)、重慶大學(xué)、清華大學(xué)、華北電力大學(xué),還有相關(guān)的一些企業(yè)……”丹尼爾·科曼說(shuō),過(guò)去的幾年中,他和中國多個(gè)機構開(kāi)展項目合作,實(shí)施清潔能源轉型戰略。

  丹尼爾·科曼認為,減少溫室氣體排放,必須進(jìn)行創(chuàng )新,建立模型,從經(jīng)濟、節能、碳定價(jià)等多方面努力。“在中國的每家實(shí)驗室都可以建立一個(gè)低碳電力系統的模型,挑戰在于怎樣真正實(shí)現這些模型。”丹尼爾·科曼建議,一方面要在太陽(yáng)能、風(fēng)能、電能等技術(shù)上創(chuàng )新突破;另一方面,要探索推廣更多支持發(fā)展清潔能源的政策。

  在美國能源經(jīng)濟學(xué)會(huì )院士、美國斯坦福大學(xué)教授詹姆士·斯維尼看來(lái),實(shí)現碳中和,需要重構一個(gè)可持續的脫碳能源系統,這個(gè)系統需要平衡三種因素:一是經(jīng)濟,必須符合經(jīng)濟發(fā)展規律,確保有充足的能源資源可以獲利;二是安全,要考慮網(wǎng)絡(luò )安全、國內國外安全、物理安全,這是基礎特征;三是環(huán)境,能源系統必須是綠色的、環(huán)保的。

  在能源系統上做文章,中國科學(xué)院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長(cháng)周孝信認為,碳達峰、碳中和目標實(shí)施路徑有兩條,即落實(shí)兩個(gè)構建:構建清潔低碳安全高效的能源體系,構建以新能源為主體的新型電力系統。周孝信提出五點(diǎn)建議:大力開(kāi)發(fā)利用可再生能源,發(fā)展核能、生物質(zhì)能、地熱能等非化石能源綜合利用;積極推動(dòng)煤電靈活性轉型;持續推進(jìn)終端用能的電氣化;加強電力電子和儲能等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新;完善能源轉型各項政策,堅持市場(chǎng)化改革方向。

  中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì )主任委員李立浧提出,實(shí)施泛電氣化,用電力來(lái)制氫、制甲醇,代替化石能源。而這就需要提升電力系統的數字化、信息化和智能化,建設透明電網(wǎng)。

  關(guān)鍵詞:創(chuàng )新

攻克少碳、用碳、零碳排放的技術(shù)

  技術(shù)創(chuàng )新,是院士們熱議的另一個(gè)關(guān)鍵詞。

  “碳中和成為國家戰略,我覺(jué)得應該以技術(shù)為王。”中國工程院院士、深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色研究能源研究院院長(cháng)謝和平強調,要發(fā)展碳中和技術(shù),包括少碳的技術(shù)、用碳的技術(shù),以及怎么攻克零碳排放能源的技術(shù)。以二氧化碳能源化、資源化利用為例,謝和平說(shuō),其團隊早在2014年就成功通過(guò)將二氧化碳和堿性礦物一起反應,把熱轉化為發(fā)電,目前已做到千瓦級的中試裝置。

  德國地球科學(xué)與巖土工程院院士、德國克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)教授侯正猛,則更關(guān)注碳中和關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸——如何大規模儲存可再生能源。他提出ENSYSCO智能綠色能源系統,采用人工智能、大數據、區塊鏈等數字技術(shù),把能源的生產(chǎn)、儲運、使用智慧性地耦合在一起。

  在電力儲存技術(shù)方面,中國科學(xué)院院士、西安交大教授管曉宏表示,傳統的一次能源轉成電能接入電網(wǎng),目前還沒(méi)有找到大規模經(jīng)濟的儲存電力技術(shù),所以棄風(fēng)、棄光、棄水的現象非常嚴重。而氫能具有清潔、可再生、能源密度高的優(yōu)點(diǎn),氫能燃料電池是一個(gè)較好的儲存方向,氫能制備和儲運技術(shù)正處于技術(shù)革命的前夜。

  “目前能夠利用的碳的存量只占排放量的0.2%。”歐洲科學(xué)院院士、香港大學(xué)浙江研究院執行院長(cháng)郭正曉說(shuō),二氧化碳可利用的潛力大概有10億噸,在建筑材料、甲醇制備等方面大有可為,但需要科技創(chuàng )新和政策、資金等多方面支持。






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