“雙碳”背后，新型能源科技正發力

文章來源:中國科學報李晨陽2023-02-16 13:05

“要實現碳達峰、碳中和的目標，能源電力必須實現綠色低碳轉型。”近日，2022年中國電機工程學會年會主會場上，中國工程院院士、中國電機工程學會理事長舒印彪指出，“實現能源電力轉型，必須將科技創新作為根本動力。”

本次活動在湖北省武漢市舉行，來自各地的行業專家圍繞“科技創新支撐新型能源體系構建”主題展開交流研討。其中“雙碳”話題備受關注。

氫能將在減碳中發揮重要作用

在主旨報告環節，中國科學院院士、南京大學教授鄒志剛作了題為《國家“雙碳”目標下的新能源發展——機遇與挑戰》的報告。

鄒志剛指出，隨著新一代科技革命和產業變革的深入，“雙碳”戰略構建新發展格局和推動高質量發展，新能源和數字經濟深度融合，我們的生產生活方式加速轉向綠色化、智能化……能源體系和發展模式正在進入非化石能源主導的嶄新階段。

他認為，氫能作為零碳綠色的二次能源，具有能量密度大、轉化效率高、來源豐富和應用廣泛等特點，是現代能源體系的重要組成部分，是最具發展前景的高效替代能源，正逐步成為全球能源轉型發展的最重要載體之一，將深刻影響中國能源應用前景。

“氫能利用橫跨電力、供熱和燃料動力3個領域，因此氫能與燃料電池技術發展在目前全球能源結構變革中占有重要地位。”鄒志剛說，“在‘十四五’乃至更長的時間內，氫能源將在減碳進程中發揮重要作用。隨著我國可再生能源發電量逐年增多、裝機容量占比不斷增大，氫儲能系統可參與并網消納，有效減少棄風棄光棄水率，提高可再生能源綜合收益。”

應對減排挑戰，新能源占主體地位

“今天，我們正在經歷一場新能源革命。”中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高在報告中指出。

他這樣描述新能源革命與碳中和的關系：“在碳中和目標的實現過程中，能源活動是主體。中國的二氧化碳排放，能源活動就占了100億噸；全球支撐碳減排的主要技術路徑，新能源又占50%以上。因此，在應對減排的挑戰中，新能源無疑占據主體地位。”

歐陽明高指出，中國在新能源發展方向上已經具備全球優勢：可再生能源裝機總量全球第一，光伏出口量占全球70%，新能源汽車銷售量連續7年全球第一，動力電池產量接近全球產量的70%并大量出口。“數字背后，是真正的技術革命。”他說。

迅猛發展的同時，挑戰無處不在。在歐陽明高看來，挑戰集中體現在新能源動力系統和新能源電力系統。而這兩個系統的問題最終體現于一個核心瓶頸——新型電力系統的電網靈活性。

“出路在哪里？就是靠氫能、儲能、智能。”歐陽明高說。他重點介紹了長周期可再生能源的氫儲能技術、短周期電化學電池儲能技術和分布式車網互動電動汽車智慧儲能技術，并介紹了清華大學新能源動力系統團隊在這3方面取得的技術進展。

為建設新型電力系統構建良好生態

中國工程院院士、國家電網有限公司一級顧問郭劍波則在“雙碳”目標的背景下，對新型電力系統的建立進行了深入剖析和闡述。

“在新型電力系統的演進過程中，保供應、保安全、促消納，與電網、電力系統、能源系統及社會系統有緊密的交互關系。”郭劍波說。

他指出，從社會系統看，社會價值取向和政策法規是決定電力系統演進路徑的最關鍵因素——不僅決定了電力系統實現“雙碳”目標的速度和節奏，還決定了電力系統的生態、“安全-經濟-環境矛盾三角形”的平衡態，以及體制機制和技術創新等。反之，電力發展也將直接影響社會系統發展。因此，建設“好生態”是電力和社會系統的共同責任和要求。

從能源系統看，能源低碳靠電力，電力安全靠能源。新型電力系統的發展與能源新技術革命是分不開的。

從電力系統看，平臺樞紐作用越來越突出，是矛盾的焦點和解決問題的關鍵點。必須加快科技和體制機制創新，主動支撐社會和能源系統轉型；必須加強與政府、能源企業的溝通，形成共識，有序推進演進；必須調動系統多利益主體和多層級市場的積極性，共同應對豐饒和短缺交織的市場和安全性挑戰。

“我們需要創建的新型電力系統，是一個在現有電力系統基礎上新舊技術結合，用新政策法規、新體制機制、新標準規范、新產業基礎構建的，被賦予新理念的系統；是一個多系統交互、多能源耦合的系統或體系。”郭劍波在報告中總結道。

據悉，2022年中國電機工程學會年會自去年11月啟動，采取線上線下相結合的方式，先后組織舉行了學術報告發布會、清潔高效發電技術協作網年會等主題活動，并由直流輸電與電力電子、電力系統自動化、清潔低碳發電、電力工程經濟、電工數學等專委會承辦了8場專題活動。