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我国如何实现碳中和目标?黄震院士提出“再电气化”路径,生产“零碳电力”

信息来源:上观新闻 发布时间:2022-09-28 浏览量:1430
可再生燃料将与“零碳电力”形成二次能源脱碳的重要组合。
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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。



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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。


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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。