中國工程院院士江億：推進綠色低碳科技創新應用

文章來源:光明日報碳交易網2023-11-03 09:43

當前，我國經濟社會發展已進入加快綠色化、低碳化的高質量發展階段。要加強科技支撐，推進綠色低碳科技自立自強，全面推進美麗中國建設。其中，對于相關領域的規劃和布局至關重要。

積極穩妥推進碳達峰碳中和，一系列規劃部署和研究已經展開，譬如全面再電氣化，在終端用能領域，用電力全面替代各類燃料；建立零碳電源的新型電力系統；在冶金、化工、建材等產業進行生產流程再造，減少碳排放。上述領域已得到社會高度關注，并開始了全面的轉型路徑設計。但相比之下，建立零碳的熱力系統成為一個亟待重視的問題。

眾所周知，供熱是能源消耗大戶。我國每年的建筑采暖、生活熱水和各類工業生產過程的熱量需求，都會消耗大量能源，目前主要由熱電聯產余熱和燃煤燃氣鍋爐提供。因此，在這方面進行碳減排有其重要意義。

然而，以上這些熱需求若都改為由電力供應，根據估算，每年將需要約7萬億度電，幾乎等于我國前幾年的年總發電量，這顯然是不現實的。因此，我們把目光投向了熱泵技術，這種技術可以從較低溫度的熱源中提取熱量，并提高其熱量品位至所需高溫再排出，每消耗一度電可以輸出二至八度熱量，在未來的零碳能源系統中將起到重要作用。

熱泵不是“無中生有”，從什么地方獲取低溫熱量成為熱泵技術的關鍵。

我們發現，除了從自然界中提取低溫熱量外，也可以從核電廠、調峰火電廠、各類流程工業生產過程、數據中心、垃圾焚燒廠等排放的大量余熱中提取熱量。據統計，我國未來每年將有約200億吉焦的余熱排放，只要回收利用其中的60%至70%，就可以很大程度上滿足對熱量的需要。

當然，依靠熱泵技術用好這些余熱，還需要建設余熱共享的區域熱網系統和跨季節儲熱設施，并研發能對熱量的溫度進行變換、類似電力變壓器的裝備。目前，這些技術雖已有了突破，但仍有一系列基礎理論和工程技術問題亟待破解，更有必要全面研發相關產品，使其成為可支撐余熱共享系統建設的重要產業。

滿足天下冷暖需要，是我們的事業，也是關系全球氣候變化與未來能源革命的大事。推進綠色低碳科技自立自強，需要我們抓住機遇、迎接挑戰，創新發展、不負使命。

（作者：江億，為中國工程院院士、清華大學建筑節能研究中心主任）