“雙碳”背景之下技術(shù)創(chuàng)新如何賦能節(jié)能減排？

每經(jīng)記者 李少婷 實(shí)習(xí)記者 楊卉    每經(jīng)編輯 陳俊杰    

8月27日，清華大學(xué)第二屆“碳中和經(jīng)濟(jì)”論壇在北京開幕，業(yè)內(nèi)專家及企業(yè)代表就碳達(dá)峰、碳中和背景下技術(shù)創(chuàng)新如何賦能節(jié)能減排展開了討論。

在業(yè)內(nèi)看來，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和確實(shí)有很多挑戰(zhàn)，但也給了科學(xué)創(chuàng)新表現(xiàn)的舞臺，未來碳中和將主要依靠科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)。

零碳路線伴隨著熱力需求問題的到來。有專家提出，利用基于各種第一品位余熱的零碳熱源，解決三大關(guān)鍵技術(shù)，跨季節(jié)儲能，長距離輸送，熱量變換，建成零碳熱量供應(yīng)系統(tǒng)，滿足百姓生活和工業(yè)持續(xù)發(fā)展的熱力需求。此外，還有觀點(diǎn)指出，我國在技術(shù)創(chuàng)新上仍面臨各方面挑戰(zhàn)，需社會各界的共同努力。

新技術(shù)比重將進(jìn)一步提升

毫無疑問，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)變革。在27日論壇上，多位專家指出，隨著傳統(tǒng)重工業(yè)的逐步退出，新技術(shù)的比重將進(jìn)一步提升。未來需從資源依賴走向技術(shù)依賴，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。

清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所教授、所長，中國能源研究會常務(wù)理事兼能源系統(tǒng)工程專業(yè)委員會主任委員張希良進(jìn)一步指出，未來數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)，加密技術(shù)將在賦能碳中和治理中起到基礎(chǔ)支撐的作用。

張希良表示，數(shù)字化的作用日益凸顯，主要表現(xiàn)在三方面。從國際上看，數(shù)據(jù)真實(shí)可信和安全是國際碳交易的一大挑戰(zhàn)；從國內(nèi)發(fā)展情況看，我國碳市場2021年才正式啟動上線，目前為止政府部門和第三方審查機(jī)構(gòu)對企業(yè)的監(jiān)管仍以人工核查為主，成本高且不易把控質(zhì)量。從企業(yè)角度看，隨著更多企業(yè)被納入強(qiáng)制減排市場或開展自愿減排活動，企業(yè)碳資產(chǎn)管理需要更高效、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的智能化數(shù)字信息技術(shù)服務(wù)。

值得一提的是，國家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任單志廣還提出，數(shù)字技術(shù)本身的綠色化也不可忽視。“目前數(shù)據(jù)中心占到了全國能源消耗量的2.6%左右，基數(shù)小但增速高，去年的增速達(dá)到了60%以上，遠(yuǎn)超很多能源領(lǐng)域，通過數(shù)字化智能化賦能農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、服務(wù)業(yè)固然重要，技術(shù)自身的綠色化也很關(guān)鍵，需同步統(tǒng)籌，同時發(fā)力。”

未來人類要用熱怎么辦？

中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任、清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系教授江億對零碳作了個歸納總結(jié)：將化石能源為主的碳基能源變成零碳能源，從燃煤、燃油、燃?xì)獾胶穗?、水電、風(fēng)電、光電。

與此同時，江億也提出了一個問題，未來人類還要用熱怎么辦？“有一種說法說是，用電動熱泵出熱就行，但粗略計算，滿足當(dāng)前電熱需求要4萬億度電，去年全國是8.5萬億度電，顯然不行。加上今后氣候變化或?qū)⒊蔀槌B(tài)，影響水電供應(yīng)，熱的問題的就更加緊迫。”在此背景下，江億想到了余熱資源。根據(jù)他的計算，多種低品位余熱資源是最好的零碳熱源，將70%的余熱利用起來，形成跨區(qū)域的多熱源共享系統(tǒng)，就能解決熱難題。

但如此一來，又出現(xiàn)了三個問題。

首先是時間不匹配，總量雖然達(dá)標(biāo)，但產(chǎn)出時間與用熱時間不匹配，需跨季節(jié)儲熱，將夏季產(chǎn)生的熱留存到冬季使用。第二是位置不匹配產(chǎn)生的供需平衡問題，破題在于長距離、低成本輸熱。第三是品位問題，即各類熱源輸出品位不同，各類需求要求的溫度范圍、品味也不同，需要做很多熱量變換的工作，解決途徑是熱量變換器。

江億表示，中國有世界上最完備的熱網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)儲熱并不難，熱量變換器的問題也可以解決，至于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，近年來太原、銀川等地都有一些嘗試，未來還有一些項(xiàng)目正在策劃中。

“利用基于各種第一品位余熱的零碳熱源，是將來要好好做的任務(wù)之一，要實(shí)踐這一設(shè)想，除了必須解決三大關(guān)鍵技術(shù)，跨季節(jié)儲能，長距離輸送，熱量變換外，還要珍惜余熱資源，同時在政策機(jī)制上給到一些支持，建成零碳熱量供應(yīng)系統(tǒng)，滿足百姓生活和工業(yè)持續(xù)發(fā)展需要。”江億說。

雙碳+技術(shù)創(chuàng)新面臨挑戰(zhàn)

進(jìn)入雙碳時代，世界經(jīng)濟(jì)將從能源的資源轉(zhuǎn)型逐步走向能源的技術(shù)依賴，技術(shù)創(chuàng)新成了未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。在中國工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長、國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)專家委員會副主任賀克斌看來，在技術(shù)創(chuàng)新方面，我國仍面臨三方面的挑戰(zhàn)。

第一是核心關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新。

賀克斌提出，低碳能源技術(shù)創(chuàng)新正在從供應(yīng)轉(zhuǎn)向終端和使用技術(shù)，當(dāng)前系統(tǒng)能源及資源量雖夠，但技術(shù)量仍有空間，世界層面，目前為止六大方面關(guān)鍵技術(shù)，50%實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，其余仍有待完成。

根據(jù)此前相關(guān)部門所作的情況分析，我國現(xiàn)階段已進(jìn)入商業(yè)化的技術(shù)為三分之一，還有約三分之二的技術(shù)需依靠科技創(chuàng)新去完成，比世界平均任務(wù)更重。

第二是新能源產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈問題。

隨著風(fēng)、光的大規(guī)模使用，一些金屬，特別是稀有金屬、稀土元素的需求會大規(guī)模增加。未來部分關(guān)鍵材料供應(yīng)量或?qū)⒉蛔?，可能成為裝機(jī)的制約因素，產(chǎn)生了循環(huán)利用或是替代型材料創(chuàng)新的問題。第三個挑戰(zhàn)是氣候和環(huán)境協(xié)同治理方面的問題。

此外，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，無論是行動技術(shù)的完善，還是研發(fā)創(chuàng)新都需要很多甚至是“幾茬”復(fù)合型人才，人才的儲和培養(yǎng)也是未來發(fā)展的關(guān)鍵。