“双碳”背后，新型能源科技正发力

文章来源:中国科学报李晨阳2023-02-16 13:05

“要实现碳达峰、碳中和的目标，能源电力必须实现绿色低碳转型。”近日，2022年中国电机工程学会年会主会场上，中国工程院院士、中国电机工程学会理事长舒印彪指出，“实现能源电力转型，必须将科技创新作为根本动力。”

本次活动在湖北省武汉市举行，来自各地的行业专家围绕“科技创新支撑新型能源体系构建”主题展开交流研讨。其中“双碳”话题备受关注。

氢能将在减碳中发挥重要作用

在主旨报告环节，中国科学院院士、南京大学教授邹志刚作了题为《国家“双碳”目标下的新能源发展——机遇与挑战》的报告。

邹志刚指出，随着新一代科技革命和产业变革的深入，“双碳”战略构建新发展格局和推动高质量发展，新能源和数字经济深度融合，我们的生产生活方式加速转向绿色化、智能化……能源体系和发展模式正在进入非化石能源主导的崭新阶段。

他认为，氢能作为零碳绿色的二次能源，具有能量密度大、转化效率高、来源丰富和应用广泛等特点，是现代能源体系的重要组成部分，是最具发展前景的高效替代能源，正逐步成为全球能源转型发展的最重要载体之一，将深刻影响中国能源应用前景。

“氢能利用横跨电力、供热和燃料动力3个领域，因此氢能与燃料电池技术发展在目前全球能源结构变革中占有重要地位。”邹志刚说，“在‘十四五’乃至更长的时间内，氢能源将在减碳进程中发挥重要作用。随着我国可再生能源发电量逐年增多、装机容量占比不断增大，氢储能系统可参与并网消纳，有效减少弃风弃光弃水率，提高可再生能源综合收益。”

应对减排挑战，新能源占主体地位

“今天，我们正在经历一场新能源革命。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在报告中指出。

他这样描述新能源革命与碳中和的关系：“在碳中和目标的实现过程中，能源活动是主体。中国的二氧化碳排放，能源活动就占了100亿吨；全球支撑碳减排的主要技术路径，新能源又占50%以上。因此，在应对减排的挑战中，新能源无疑占据主体地位。”

欧阳明高指出，中国在新能源发展方向上已经具备全球优势：可再生能源装机总量全球第一，光伏出口量占全球70%，新能源汽车销售量连续7年全球第一，动力电池产量接近全球产量的70%并大量出口。“数字背后，是真正的技术革命。”他说。

迅猛发展的同时，挑战无处不在。在欧阳明高看来，挑战集中体现在新能源动力系统和新能源电力系统。而这两个系统的问题最终体现于一个核心瓶颈——新型电力系统的电网灵活性。

“出路在哪里？就是靠氢能、储能、智能。”欧阳明高说。他重点介绍了长周期可再生能源的氢储能技术、短周期电化学电池储能技术和分布式车网互动电动汽车智慧储能技术，并介绍了清华大学新能源动力系统团队在这3方面取得的技术进展。

为建设新型电力系统构建良好生态

中国工程院院士、国家电网有限公司一级顾问郭剑波则在“双碳”目标的背景下，对新型电力系统的建立进行了深入剖析和阐述。

“在新型电力系统的演进过程中，保供应、保安全、促消纳，与电网、电力系统、能源系统及社会系统有紧密的交互关系。”郭剑波说。

他指出，从社会系统看，社会价值取向和政策法规是决定电力系统演进路径的最关键因素——不仅决定了电力系统实现“双碳”目标的速度和节奏，还决定了电力系统的生态、“安全-经济-环境矛盾三角形”的平衡态，以及体制机制和技术创新等。反之，电力发展也将直接影响社会系统发展。因此，建设“好生态”是电力和社会系统的共同责任和要求。

从能源系统看，能源低碳靠电力，电力安全靠能源。新型电力系统的发展与能源新技术革命是分不开的。

从电力系统看，平台枢纽作用越来越突出，是矛盾的焦点和解决问题的关键点。必须加快科技和体制机制创新，主动支撑社会和能源系统转型；必须加强与政府、能源企业的沟通，形成共识，有序推进演进；必须调动系统多利益主体和多层级市场的积极性，共同应对丰饶和短缺交织的市场和安全性挑战。

“我们需要创建的新型电力系统，是一个在现有电力系统基础上新旧技术结合，用新政策法规、新体制机制、新标准规范、新产业基础构建的，被赋予新理念的系统；是一个多系统交互、多能源耦合的系统或体系。”郭剑波在报告中总结道。

据悉，2022年中国电机工程学会年会自去年11月启动，采取线上线下相结合的方式，先后组织举行了学术报告发布会、清洁高效发电技术协作网年会等主题活动，并由直流输电与电力电子、电力系统自动化、清洁低碳发电、电力工程经济、电工数学等专委会承办了8场专题活动。