2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，我国要实现“双碳”目标，可以在哪些领域加快技术攻关？近日举行的2022年长三角能源低碳发展论坛上，中国工程院院士、上海交通大学国家电投智慧能源创新学院院长黄震作了主旨演讲，认为“再电气化”将成为碳中和的重要路径，可再生燃料将与“零碳电力”形成二次能源脱碳的重要组合。
本届长三角能源低碳发展论坛以“清洁低碳、创新发展”为主题，500余名能源行业专家和从业者以线上或线下方式参会，华东电力设计院副总经理、上海长三角能源研究院副院长郑建华等专家作主旨演讲。
今年7月《英国医学杂志》上的一篇文章写道：“多年来，我们就像躺在温水里的青蛙，没能认识到周围环境的致命变化。而现在，水烧开了。”面对全球气候变暖，我们要开展一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，实现碳达峰、碳中和目标。
黄震院士在长三角能源低碳发展论坛上演讲。
“碳达峰这个目标相对容易实现，而碳中和的难度要大得多。”黄震在演讲中说。碳达峰指的是碳排放到达峰值后，进入平稳下降阶段。碳中和则是指在一定时间内直接或间接产生的碳排放总量，通过节能减排、植树造林等方式正负抵消，达到“零排放”效果。
在这位研究发动机燃烧与排放控制、石油替代途径与新能源汽车的院士看来，实现碳中和的主要“战场”在能源系统，因为这个系统的二氧化碳排放量占我国排放总量的88%。2019年，我国能源系统的非化石能源占比为15%。根据我国“双碳”目标测算，到2030年这个比重要达到25%左右，2060年要超过85%。
面对艰巨的任务，国内应建立以可再生能源为主体的新型电力系统，让光伏、风电等逐步取代煤炭、石油、天然气等化石能源。“未来的‘零碳电力’意味着可再生能源发电将成为主体，而化石能源发电+CCUS（碳捕获、利用与封存）以及核能，将作为电力系统的保障。”黄震表示，“再电气化”是碳中和的重要路径，有了越来越多的“零碳电力”供给，就能以电代煤、代油和代气，加速工业、建筑、交通领域的“再电气化”进程，实现各行各业的脱碳和零碳。
宁东电厂3×5.98兆瓦漂浮分布式光伏发电项目（新华社发）
如何通过科技创新，持续扩大“零碳电力”供给？他认为，可以在两个领域加强技术攻关布局。一个领域是可再生能源为主体的新型电力系统技术。这种系统包含“源、储、荷、网”4个环节，在“源”头，要实现以新能源为主体，“风光水火核”多能互补；在“储”端，开展中短时储能、长时储能与能量转换的技术研发；在“荷”端，推进可中断负荷、虚拟电厂的试点项目；在“网”上，发展智能电网和电力交易市场，提高电力供需两侧的灵活性，将“大发电基地+大电网”集中供电模式逐步改造为“分布式能源+微电网”分散供电模式。
另一个要加强技术攻关布局的领域，是可再生燃料技术。据预测，可再生燃料将与“零碳电力”形成二次能源脱碳的重要组合。未来的一条能源转化链是：可再生能源生成“零碳电力”，再基于“零碳电力”进行化学储能，制取可再生燃料氢、氨和合成燃料。对于难以电气化的行业，这条能源转化链将在脱碳方面发挥重要作用。
科技创新离不开政策引导和市场支撑。这两个领域的技术攻关要与碳市场、电力市场的发展深度融合，让企业排碳的成本越来越高，减碳的收益越来越大，充分发挥电力市场在能源资源配置中的作用，从而推动绿色低碳技术加快应用于各行各业。
“双碳不是赛道超车，而是换赛道，孕育着一场系统性社会变革。”黄震告诉与会者，碳中和在引领构建全新的零碳产业体系，将引发数百万亿元投资和产业机遇，一批新技术、新行业、新商业模式行将诞生。谁在技术、商业模式创新上占得先机，谁就是新赛道上的领跑者。
邮箱：ricn@sjtu.edu.cn
