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在實現“雙碳”目標進程中(zhong)，應(ying)如(ru)(ru)何看(kan)待碳中(zhong)和(he)(he)科(ke)技尤其是能源科(ke)技的價(jia)值，現有碳中(zhong)和(he)(he)技術發展現狀如(ru)(ru)何?哪(na)些領域(yu)最有潛力?

能源(yuan)評論(lun)日前就此采訪了中(zhong)國(guo)工程院院士(shi)、清(qing)華大學碳中(zhong)和(he)研(yan)究院院長賀克斌。他(ta)表示，技術創新是實現“雙碳”目標的(de)關鍵支撐，目前碳中(zhong)和(he)所需(xu)的(de)技術中(zhong)，進入商(shang)業化(hua)應用的(de)尚(shang)不足一半，要加快(kuai)綠色低碳科技革命(ming)，深挖技術潛力，激發綠色發展新動(dong)能。

碳中和是科技創新的競爭

《能源(yuan)評論》：您(nin)曾表(biao)示，實現碳中和是科技創新的競爭，應推動社會經濟(ji)發展(zhan)從資源(yuan)依賴型走(zou)向(xiang)技術(shu)依賴型。對(dui)于能源(yuan)科技和產業發展(zhan)您(nin)有何期(qi)待？

賀(he)克(ke)斌(bin)：實現碳(tan)中(zhong)和將是一場廣泛而深(shen)刻的經濟社會系統性變革，也將導致價值重(zhong)(zhong)估(gu)、產業重(zhong)(zhong)構等，進一步推動技(ji)術(shu)創新(xin)。有專(zhuan)家認為(wei)，碳(tan)中(zhong)和目標和能源科技(ji)驅(qu)動的綠色轉型將引領構建全(quan)新(xin)的零碳(tan)產業體(ti)系，引發數百萬億元(yuan)級的投資與產業機(ji)遇。

技(ji)術(shu)創新是實現“雙碳(tan)”目標的關鍵支撐。從能(neng)(neng)源(yuan)行(xing)業來(lai)看(kan)，全球風(feng)(feng)、光(guang)資源(yuan)分布相(xiang)對傳統能(neng)(neng)源(yuan)更均勻(yun)。誰能(neng)(neng)夠更好地掌(zhang)握、抓取風(feng)(feng)、光(guang)資源(yuan)，開發并大規模應(ying)用(yong)風(feng)(feng)電、光(guang)伏發電的領(ling)先(xian)技(ji)術(shu)，誰便能(neng)(neng)提升經濟(ji)長(chang)期高質量發展的能(neng)(neng)力。

在(zai)凈(jing)零排放(fang)和碳中和目(mu)標驅動(dong)下，我國(guo)太陽(yang)能光伏、風(feng)(feng)力發(fa)電(dian)占比與裝機容量將迅速(su)提(ti)升。目(mu)前以風(feng)(feng)、光為代表(biao)的新能源(yuan)呈現出從裝機、技術到產業鏈整體都在(zai)高速(su)大規(gui)模(mo)發(fa)展的態(tai)勢，推動(dong)了電(dian)力系統(tong)清潔(jie)化(hua)、低碳化(hua)的轉變。研(yan)究認為，2024～2030年，是我國(guo)實現碳達峰的關鍵時期，也(ye)是電(dian)力結構變革的關鍵時期。預計2030年我國(guo)風(feng)(feng)、光發(fa)電(dian)裝機規(gui)模(mo)有望達到2200吉瓦至2400吉瓦。

《能源評論(lun)》：具體而(er)言，實現(xian)“雙碳”目標(biao)的突(tu)破點有哪(na)些(xie)，該(gai)如何(he)發力？

賀克斌：最(zui)核心的(de)突破點(dian)是(shi)(shi)以科技創(chuang)新為(wei)引領，大力發展新質生(sheng)產力，特別是(shi)(shi)以“新三樣”（電動汽車、鋰電池、光伏產品）為(wei)代(dai)表(biao)的(de)新能(neng)源產業。

與歐美發(fa)達國家相比，我國風、光裝備(bei)生(sheng)產具備(bei)成本較(jiao)低、產業鏈(lian)較(jiao)為完善的優勢。為促(cu)進(jin)新(xin)(xin)能源領域培育新(xin)(xin)質(zhi)生(sheng)產力(li)發(fa)展，建(jian)議如下：

一(yi)是加(jia)快(kuai)風(feng)(feng)、光技(ji)術(shu)研發(fa)，推進光熱商業(ye)化，提高(gao)效(xiao)率并快(kuai)速降低成本(ben)。全面(mian)推動風(feng)(feng)、光制造業(ye)及(ji)電(dian)子芯片研發(fa)，實現關鍵零部(bu)件技(ji)術(shu)上的突破(po)，平衡陸上風(feng)(feng)電(dian)、光伏與海上風(feng)(feng)電(dian)、分布式光伏的發(fa)展(zhan)。

二是著力發展(zhan)“風、光(guang)+”儲能、制(zhi)氫(qing)、短期預報(bao)等配套(tao)技術(shu)及平臺(tai)，并展(zhan)開風電(dian)、光(guang)伏與光(guang)熱(re)等多能源(yuan)協同(tong)發展(zhan)示(shi)范。推(tui)進跨區域電(dian)力傳輸和電(dian)網建設。制(zhi)定智(zhi)(zhi)能短期風、光(guang)發電(dian)預報(bao)技術(shu)和平臺(tai)，通過增強地球系統建模、數據共享(xiang)與資源(yuan)投入，智(zhi)(zhi)能化處理風、光(guang)發電(dian)波(bo)動性。

三是廣泛開展風(feng)(feng)、光(guang)(guang)(guang)發展對生態(tai)影響(xiang)的(de)研究，加(jia)速環境(jing)友好的(de)新工藝、新材料研發，建立(li)生態(tai)友好型風(feng)(feng)、光(guang)(guang)(guang)利(li)用技術(shu)。加(jia)強管(guan)理細(xi)則以(yi)降低集(ji)中式風(feng)(feng)、光(guang)(guang)(guang)電站對生態(tai)環境(jing)的(de)影響(xiang)。提升風(feng)(feng)、光(guang)(guang)(guang)材料回(hui)(hui)收技術(shu)，形(xing)成符合標準和規范的(de)回(hui)(hui)收產業(ye)鏈。

《能(neng)源評(ping)論(lun)》：您多年(nian)來一直從事大(da)氣污(wu)(wu)染(ran)防治方面的研(yan)究工(gong)作，您認為如何(he)將(jiang)碳減(jian)排技術(shu)和(he)大(da)氣污(wu)(wu)染(ran)防治技術(shu)融合形(xing)成合力？

賀克斌：大氣(qi)(qi)污染物防治(zhi)技術和二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)減排技術同(tong)根同(tong)源。調(diao)整能源結構本身就既減污也(ye)降碳(tan)(tan)，比(bi)如，現在的煙氣(qi)(qi)捕集技術可以同(tong)時捕集二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)硫、氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物以及二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)。

所(suo)以(yi)在減污降碳的(de)技術體系上，一(yi)種(zhong)是結(jie)構性的(de)，比如(ru)電(dian)源結(jie)構的(de)調(diao)整；另外(wai)一(yi)種(zhong)是裝備(bei)性的(de)，比如(ru)電(dian)動汽(qi)車的(de)研發推廣。減碳的(de)技術體系要產(chan)生效(xiao)果(guo)需要時(shi)間和空間的(de)累(lei)積(ji)，也需要相(xiang)互(hu)間的(de)搭(da)配(pei)組(zu)合，比如(ru)，在發展電(dian)動汽(qi)車的(de)同時(shi)，發展風電(dian)、光(guang)電(dian)，將清潔電(dian)源結(jie)構比例逐漸提升，并根(gen)據兩(liang)者發展進程進行匹(pi)配(pei)，科學安(an)排(pai)產(chan)業規劃。

《能源(yuan)評論(lun)》：您對我國現有的碳中和(he)技術的成熟度如何評價？

賀克斌：碳中和技(ji)(ji)術(shu)包括零碳電力(li)能源技(ji)(ji)術(shu)、零碳非電力(li)能源技(ji)(ji)術(shu)、燃料/原(yuan)料與過程替代技(ji)(ji)術(shu)等，目前來看，30%的技(ji)(ji)術(shu)仍處于概念/研發階段(duan)，36%的技(ji)(ji)術(shu)處于中試/示范階段(duan)，34%的技(ji)(ji)術(shu)處于商(shang)業(ye)應用階段(duan)。

未(wei)來(lai)(lai)(lai)，在碳中和(he)路徑約束下，突破(po)性的(de)技(ji)(ji)術(shu)變革(ge)將促使社會經濟產(chan)業結構和(he)人類活(huo)動發生巨變。特別是在儲能(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)和(he)智(zhi)能(neng)(neng)等領域，未(wei)來(lai)(lai)(lai)還(huan)有很多新技(ji)(ji)術(shu)會出來(lai)(lai)(lai)，比(bi)如氨(an)的(de)利用就是一個(ge)大(da)方向，氨(an)是一個(ge)新的(de)能(neng)(neng)源承(cheng)載形式，但由它帶來(lai)(lai)(lai)的(de)生態環境影(ying)響(xiang)需要關注。

儲能要保底，需求側待突破

《能源評(ping)論》：要平衡大規模(mo)的(de)風、光發電(dian)的(de)波動性，有哪(na)些技術路線值得期待(dai)？

賀克斌(bin)：為應對清潔能源的(de)波動(dong)性(xing)，在(zai)儲(chu)能技(ji)術上(shang)需要(yao)盡快實現突破，這(zhe)是(shi)目前面臨的(de)較(jiao)大挑戰。另外，全(quan)球(qiu)共同合作(zuo)，結合數字化(hua)智能化(hua)技(ji)術，促進(jin)風、光資源精(jing)準預(yu)報也是(shi)一個重要(yao)的(de)技(ji)術方向。

需(xu)要明確的(de)是(shi)，集中式儲能應(ying)該說是(shi)一(yi)個(ge)保(bao)底方案，電(dian)(dian)力平衡更應(ying)側重(zhong)于需(xu)求管理(li)，例(li)如(ru)虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠。電(dian)(dian)動(dong)汽車也(ye)可(ke)(ke)以(yi)參與(yu)虛(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠，向(xiang)電(dian)(dian)網賣(mai)電(dian)(dian)。假如(ru)天(tian)(tian)氣預報未來(lai)三天(tian)(tian)要下雨，光(guang)伏電(dian)(dian)價就(jiu)可(ke)(ke)能上漲，車主可(ke)(ke)以(yi)提前把電(dian)(dian)動(dong)車充(chong)滿電(dian)(dian)，如(ru)果用不完這(zhe)些電(dian)(dian)，車主可(ke)(ke)以(yi)在電(dian)(dian)價高的(de)時候賣(mai)出一(yi)部分電(dian)(dian)量獲(huo)得收益。

《能源評論》：虛擬電(dian)廠有哪(na)些從需求側聚合資(zi)源的商業模式？

賀克斌：今(jin)年1月，清華大(da)學碳中和(he)研(yan)究院發布了《中國碳中和(he)目標下的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)技術展望》，報告(gao)提出(chu)開展“風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)+”技術發展模式的(de)(de)探(tan)討，比如(ru)風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)熱一體化、風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)+交通、風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)+農業、風(feng)(feng)(feng)光(guang)(guang)+治沙等，從需求側來(lai)調動風(feng)(feng)(feng)、光(guang)(guang)發電的(de)(de)有效利用，進而平衡風(feng)(feng)(feng)、光(guang)(guang)出(chu)力的(de)(de)波動性。

仍以虛擬電(dian)廠為例，其與電(dian)動(dong)汽車(che)的融合(he)發展正(zheng)在各地進行(xing)試點，并形成一個新型的供電(dian)模式(shi)，實(shi)現(xian)用能(neng)儲能(neng)一體化(hua)——通過實(shi)施分時電(dian)價等(deng)(deng)市場機制，引導電(dian)動(dong)汽車(che)車(che)主在風(feng)、光資源不足的時候向(xiang)電(dian)網賣電(dian)。據測算(suan)，一個車(che)主通過這(zhe)種方式(shi)一年可能(neng)賺到4000元。這(zhe)也(ye)是解決風(feng)、光等(deng)(deng)新能(neng)源發電(dian)波動(dong)問題的一個非常重要的方向(xiang)。

《能源評論》：對(dui)于需求側使用新能源的(de)(de)價值(zhi)和空(kong)間，您(nin)能否進行量化的(de)(de)分析？

賀克斌(bin)：2023年(nian)全國非(fei)化石(shi)能源消(xiao)費(fei)占能源消(xiao)費(fei)總量的(de)比重，比上年(nian)提高(gao)了0.2個百分(fen)點。據(ju)測算，可再生能源消(xiao)費(fei)占比每(mei)提高(gao)0.5個百分(fen)點，相當于(yu)30多萬噸標準煤(mei)的(de)能耗被轉換成(cheng)了清潔能源，更具體地說(shuo)，大約相當于(yu)11萬北京人一年(nian)的(de)用能消(xiao)耗。

有分析稱(cheng)，我(wo)國(guo)到2060年(nian)城市用電(dian)(dian)量(liang)相比現在會提高(gao)一倍(bei)，意味著(zhu)未(wei)來40年(nian)我(wo)國(guo)的(de)用電(dian)(dian)量(liang)仍會持續增長，但(dan)這個電(dian)(dian)網消(xiao)納的(de)電(dian)(dian)源結構是以風(feng)、光為代表(biao)的(de)新能(neng)(neng)(neng)源。雖然目前我(wo)們的(de)風(feng)、光裝機容量(liang)已占到總量(liang)的(de)1/3，但(dan)它們的(de)發電(dian)(dian)量(liang)還遠沒到這么高(gao)。風(feng)、光等可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源的(de)大規模應用，仍面臨許(xu)多(duo)系(xi)統性挑戰，包括靈活高(gao)效安全可控的(de)電(dian)(dian)力系(xi)統、制氫儲能(neng)(neng)(neng)的(de)配套設施、生(sheng)態友好型的(de)新能(neng)(neng)(neng)源技術，以及(ji)更(geng)精細化(hua)的(de)氣象預報系(xi)統等。

《能源評(ping)論》：您(nin)對需求(qiu)側技術的(de)未(wei)來發(fa)展前(qian)景如(ru)何評(ping)價？

賀克(ke)斌：應(ying)用(yong)需求側技術(shu)可以更(geng)多地體(ti)現韌(ren)性調節，未來會有(you)非常大的(de)(de)潛力。比如(ru)有(you)些(xie)公共建(jian)筑的(de)(de)空調關(guan)閉(bi)二三十(shi)分鐘，人們體(ti)感不會覺(jue)得很熱(re)，有(you)些(xie)家里的(de)(de)冰箱(xiang)關(guan)20分鐘影響(xiang)也不大。如(ru)果能通(tong)過優化輪流用(yong)電(dian)(dian)的(de)(de)需求響(xiang)應(ying)方式(shi)操作，就可以節約電(dian)(dian)力資源(yuan)，平抑風(feng)、光發電(dian)(dian)的(de)(de)波動性。

再以(yi)建筑(zhu)(zhu)光(guang)伏一體化技術為(wei)例(li)，除了屋頂，建筑(zhu)(zhu)的(de)側立面(mian)和窗戶的(de)材料也可以(yi)開發(fa)出有發(fa)電功能的(de)產品。我相(xiang)信在迭代幾次(ci)以(yi)后(hou)，未來建筑(zhu)(zhu)光(guang)伏的(de)發(fa)電量(liang)會大大增加。

所以對需求(qiu)側未來發展的前(qian)景(jing)，我持樂觀態度，相信技術上會有解(jie)決方案的。