9月29日，山東省科學技術廳指導、中國工程科技發展戰略山東研究院主辦，山東能源研究院/青島能源所承辦的“雙碳”院士論壇上，院士們圍繞“碳達峰、碳中和”目標，勾勒出一幅清潔低碳、安全高效的現代能源體系藍圖……

 

 

發揮核能在“雙碳”目標中的作用

 

“一個100萬千瓦的電廠，如果用煤來燃燒，要300萬-360萬噸標準煤，但是如果用核來發電，只需要20-30噸。”東南大學核動力專家、中國工程院院士于俊崇認為，核能是安全、綠色的能源，在實現“雙碳”目標過程中，以及實現碳中和之后，人類都離不開核能。同時，核能技術也必須與時俱進，接受其他能源技術進步的挑戰。

 

于俊崇表示，核能是高科技密集型產業，涉及冶金、材料、機械、電子儀器等眾多行業，以及核物理、熱工、流體、力學、化學、腐蝕、核安全、可靠性、健康管理、質量與安全監督管理眾多基礎學科和先進的管理理念，對提高我國整體科技水平、制造能力及科學管理水平具有重要意義。另外，發展核電可進一步拉動國民經濟的發展，據國務院發展研究中心預測，投資1元核電建設，可拉動11元建筑、機械、化工等投資。一座500萬kw核電廠每年可給國家納稅30億元人民幣。

 

那么，“雙碳”背景下，核能應如何高質量發展呢？于俊崇以技術為線索建議：一是適度發展可調峰核電站。他認為，核電站通過設計是可以調峰的，安全性和機動性要求都可以保證。經濟性應從全電網配置、運行等多方面來分析計算。二是三代核電要研究降低造價，應按IAEA（國際原子能機構）一直倡導的合理、可行、盡量低核能安全基本原則，進一步論證增加的必要性。三是加大四代堆技術攻關。目前，全世界還沒有一個國家達到四代堆的目標要求，有必要繼續開展各自領域的關鍵技術攻關，到一定程度再比較其優劣。四是早日解決我國燃料處置問題，保證我國核能產業順利發展。

 

數字化賦能高質量發展

 

數字化高效賦能經濟社會高質量發展，與碳中和可謂“天作之合”。山東能源研究院引進中國工程院院士謝克昌團隊，組建的泛能源大數據與戰略研究中心，順應的就是這一趨勢。

 

“氫能好還是電動好？煤炭是不是不清潔？GDP的增長和環保矛盾嗎？去煤化在目前來講現實不現實？能源轉型之路到底怎么走？這些問題催生了能源大數據、泛能源大數據。”中國工程院院士、中國工程院原副院長謝克昌表示。談及中國的主體能源煤炭，謝克昌以泛能源大數據平臺的應用案例舉例說，我們從清潔性、低碳性、安全性、高效性和經濟性五個方面評估各種能源，得出的結論是煤炭綜合排名第一，風能第二。但煤炭是高碳能源，所以它一定要和其他能源協同共進，只有這樣，能源多樣保障的同時才能實現“雙碳”目標。“我們要開展碳減排措施的性能評價，建立‘雙碳’技術分類的評價體系。同時，也要警惕急功冒進減排操作引起的經濟剛性破壞，警惕無視‘雙碳’科學性的攤派式減碳。”謝克昌表示。

 

在謝克昌看來，我們以泛能源大數據為核心，結合科技、生態、經濟、氣候、環境、健康、安全、社會等方面對“雙碳”戰略進行系統研究，提出“雙碳”戰略是系統性工程。最重要的是科技戰略，發力的重點應該是科技創新和整個社會對科技支撐的發力。“為此，要加強基礎研究，為全國一盤棋提供依據，針對我國地域差異大，發展不平衡的現狀，建立泛能源大數據系統，挖掘全空間高分辨碳排放圖譜、能源生態鏈圖譜、經濟圖譜、民生圖譜、生態環境圖譜，探索建立碳排放綜合模型。我們還要尊重客觀規律合理引導碳排放，強化碳排放責任劃分，加強能源與智能技術深度融合，全面智慧發展，特別要警惕減碳過程中可能發生的風險。”謝克昌給出了自己的思考和建議。

 

發揮能源技術的創新及耦合作用

 

“能源革命和工業革命歷來是相互的，能源要革命必然會帶來工業革命的同步進行，沒有技術做支撐，革命也革不起來。”全國政協委員、中國工程院院士劉中民表示，國家能源革命是需要不同能源之間去耦合、去聯動的。

 

在劉中民看來，“雙碳”目標之下，一定是新能源取代舊能源，但不是一夜之間取代舊能源，舊能源“要有保底的作用”。

 

“當前正處于技術迭代的關鍵期，未來非碳能源消費比重的大幅提高主要靠技術突破及組合。如果2030年前技術儲備不到位，那么到2050年就很難實現可再生能源大比例提升。現在要做的就是弄明白技術路線，搞清楚到底需要哪些技術。”劉中民表示，要想實現相對“零排放”，就需要通過“人為努力”減排和消除二氧化碳，這背后離不開各類能源技術的合力支撐。

 

劉中民進一步表示，當前，以化石能源為主導的能源結構，決定了我國80%以上的溫室氣體來自能源生產與利用。但我國能源體系長期相互獨立，尚未形成減排合力。為什么不能聯合起來？劉中民認為，主要問題在于缺少技術。傳統思維按照領域劃分，煤講煤的事、油氣講油氣的事、風光講風光的事，長期缺乏連接不同能源形式的技術。實現“雙碳”目標是一項系統性變革，就事論事難以形成合力，需要各能源分系統耦合互補，各自發揮所長、規避短板，跨部門、跨行業、跨領域聯動。同時在形成合力的過程中，要注意不同技術所對應的應用場景差異，不能只看到一項技術的長處，或只看到另一項技術的短處。

 

假如非化石能源與化石能源實現技術耦合，會怎樣？劉中民介紹，為打破界限，中科院潔凈能源創新研究院將圍繞化石能源清潔高效利用與耦合替代、清潔能源多能互補與規模應用、低碳化多能融合戰略三條主線進行研究。此外，中國科學院正在開展“中國碳中和框架路線圖研究”重大咨詢項目，其中一項內容為能源技術預測，計劃按照上述三步走戰略展開。其中到2030年，煤炭占我國一次能源消費的比重仍將在45%左右。“為此，當前亟須研究清楚，究竟誰在排碳、分別排了多少，哪些能減排，哪些減不動。不得不排放的部分就需要考慮消納的措施，以此為基礎展開技術預測。發展可再生能源固然必要，但化石能源技術創新同樣重要，二者若能實現耦合，效果將會更好。”劉中民表示。