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技術創(chuàng)新賦能碳達峰、碳中和關鍵技術攻堅及稀缺材料供應挑戰(zhàn)待突破

媒體:瀟湘晨報  作者:內詳
專業(yè)號:林森
2022/8/29 8:54:06

8月27日,清華大學第二屆“碳中和經濟”論壇在北京開幕,業(yè)內專家及企業(yè)代表就碳達峰、碳中和背景下技術創(chuàng)新如何賦能節(jié)能減排展開了討論。

在業(yè)內看來,實現(xiàn)碳達峰碳中和確實有很多挑戰(zhàn),但也給了科學創(chuàng)新表現(xiàn)的舞臺,未來碳中和將主要依靠科技創(chuàng)新實現(xiàn)。

零碳路線伴隨著熱力需求問題的到來。有專家提出,利用基于各種第一品位余熱的零碳熱源,解決三大關鍵技術,跨季節(jié)儲能,長距離輸送,熱量變換,建成零碳熱量供應系統(tǒng),滿足百姓生活和工業(yè)持續(xù)發(fā)展的熱力需求。

此外,還有觀點指出,我國在技術創(chuàng)新上仍面臨各方面挑戰(zhàn),即核心關鍵技術的創(chuàng)新任務重;新能源產業(yè)供應鏈上稀缺材料或將供應不足;氣候和環(huán)境協(xié)同治理難題;復合型人才的儲備與培養(yǎng)等,需社會各界的共同努力。

清華大學“碳中和經濟”論壇綠色科技圓桌對話 每經實習記者 楊卉 攝

信息和加密技術有望賦能碳中和治理

毫無疑問,實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)變革。但另一方面,碳中和也給了科學創(chuàng)新一個很大的表現(xiàn)舞臺。在27日論壇上,多位專家指出,隨著傳統(tǒng)重工業(yè)的逐步退出,新技術的比重將進一步提升。未來需從資源依賴走向技術依賴,實現(xiàn)科技創(chuàng)新驅動發(fā)展。

清華大學能源環(huán)境經濟研究所教授、所長,中國能源研究會常務理事兼能源系統(tǒng)工程專業(yè)委員會主任委員張希良進一步指出,未來數(shù)字技術、信息技術,加密技術將在賦能碳中和治理中起到基礎支撐的作用。

張希良表示,數(shù)字化的作用日益凸顯,主要表現(xiàn)在三方面。從國際上看,數(shù)據(jù)真實可信和安全是國際碳交易的一大挑戰(zhàn);從國內發(fā)展情況看,我國碳市場2021年才正式啟動上線,目前為止政府部門和第三方審查機構對企業(yè)的監(jiān)管仍以人工核查為主,成本高且不易把控質量。從企業(yè)角度看,隨著更多企業(yè)被納入強制減排市場或開展自愿減排活動,企業(yè)碳資產管理需要更高效、穩(wěn)定、準確的智能化數(shù)字信息技術服務。

值得一提的是,國家信息中心信息化和產業(yè)發(fā)展部主任單志廣還提出,數(shù)字技術本身的綠色化也不可忽視。“目前數(shù)據(jù)中心占到了全國能源消耗量的2.6%左右,基數(shù)小但增速高,去年的增速達到了60%以上,遠超很多能源領域,通過數(shù)字化智能化賦能農業(yè)、制造業(yè)、服務業(yè)固然重要,技術自身的綠色化也很關鍵,需同步統(tǒng)籌,同時發(fā)力。”

利用零碳熱源共享系統(tǒng)解決熱難題

中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任、清華大學建筑學院建筑技術科學系教授江億對零碳做了個歸納總結:將化石能源為主的碳基能源變成零碳能源,從燃煤、燃油、燃氣到核電、水電、風電、光電。

與此同時,江億也提出了一個問題,未來人類還要用熱怎么辦?“有一種說法說是,用電動熱泵出熱就行,但粗略計算,滿足當前電熱需求要4萬億度電,去年全國是8.5萬億度電,顯然不行。加上今后氣候變化或將成為常態(tài),影響水電供應,熱的問題的就更加緊迫。”在此背景下,江億想到了余熱資源。根據(jù)他的計算,多種低品位余熱資源是最好的零碳熱源,將70%的余熱利用起來,形成跨區(qū)域的多熱源共享系統(tǒng),就能解決熱難題。

但如此一來,又出現(xiàn)了三個問題。

首先是時間不匹配,總量雖然達標,但產出時間與用熱時間不匹配,需跨季節(jié)儲熱,將夏季產生的熱留存到冬季使用。第二是位置不匹配產生的供需平衡問題,破題在于長距離、低成本輸熱。第三是品位問題,即各類熱源輸出品位不同,各類需求要求的溫度范圍、品味也不同,需要做很多熱量變換的工作,解決途徑是熱量變換器。

江億表示,中國有世界上最完備的熱網系統(tǒng),實現(xiàn)跨季節(jié)儲熱并不難,熱量變換器的問題也可以解決,至于遠距離運輸,近年來太原、銀川等地都有一些嘗試,未來還有一些項目正在策劃中。

“利用基于各種第一品位余熱的零碳熱源,是將來要好好做的任務之一,要實踐這一設想,除了必須解決三大關鍵技術,跨季節(jié)儲能,長距離輸送,熱量變換外,還要珍惜余熱資源,同時在政策機制上給到一些支持,建成零碳熱量供應系統(tǒng),滿足百姓生活和工業(yè)持續(xù)發(fā)展需要。”江億說。

雙碳+技術創(chuàng)新面臨三大挑戰(zhàn)

進入雙碳時代,世界經濟將從能源的資源轉型逐步走向能源的技術依賴,技術創(chuàng)新成了未來經濟發(fā)展的重中之重。在中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長、國家生態(tài)環(huán)境保護專家委員會副主任賀克斌看來,在技術創(chuàng)新方面,我國仍面臨三方面的挑戰(zhàn)。

第一是核心關鍵技術的創(chuàng)新。

賀克斌提出,低碳能源技術創(chuàng)新正在從供應轉向終端和使用技術,當前系統(tǒng)能源及資源量雖夠,但技術量仍有空間,世界層面,目前為止六大方面關鍵技術,50%實現(xiàn)了商業(yè)化,其余仍有待完成。

根據(jù)此前相關部門所做的情況分析,我國現(xiàn)階段已經進入商業(yè)化的技術為三分之一,還有約三分之二的技術需要依靠科技創(chuàng)新去完成,比世界平均任務更重。

第二是新能源產業(yè)的供應鏈問題。

隨著風、光的大規(guī)模使用,一些金屬,特別是稀有金屬、稀土元素的需求會大規(guī)模增加。未來部分關鍵材料供應量或將不足,可能成為裝機的制約因素,產生了循環(huán)利用或是替代型材料創(chuàng)新的問題。第三個挑戰(zhàn)是氣候和環(huán)境協(xié)同治理方面的問題。

此外,要實現(xiàn)雙碳行動,無論是行動技術的完善,還是研發(fā)創(chuàng)新都需要很多甚至是“幾茬”復合型人才,人才的儲和培養(yǎng)也是未來發(fā)展的關鍵,需要各方共同努力。

來源:每日經濟新聞

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