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碳达峰碳中和是一场关于新技术新市场的赛跑

2021-06-30 17:50 科学网 名人专访 编辑:辛文 浏览数:九九九健康网

 被英国《卫报》评为新世界七大奇迹之首的大兴机场外观,犹如身覆火焰的神鸟凤凰展翅。凤凰又名朱雀,在中国古代代表着镇守南方的神兽,寓意深远。殊不知,大兴机场还是中国最...

  被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首的大兴机场外观,犹如身覆火焰的神鸟凤凰展翅。凤凰又名“朱雀”,在中国古代代表着镇守南方的神兽,寓意深远。殊不知,大兴机场还是中国最大的浅层地源热泵利用工程。据测算,这一系统每年可提取浅层地热能56.36万吉焦,为机场250万平方米办公场地年节省天然气1735.89立方米,相当于21078吨标准煤,可减少碳排放1.58万吨以上,总供能面积达115万平方米。

  在6月17日召开的以“碳达峰碳中和关键技术问题和工程路径”为主题的会议上,中国工程院院长李晓红认为,碳达峰碳中和是一场关于新技术新市场的赛跑,是中国第一次真正意义上在变革中与发达国家同场竞技。因此要抓紧部署低碳前沿技术研究,加快推广应用减污降碳技术,提升我国在低碳环保领域的技术优势和储备。立足当下,新的变革必须营造与之配套的政策和环境,创新发展理念,大力推进低碳治理。

  “碳中和”不仅是一场能源革命,也是一场技术革命。国家最高科学技术奖得主、中国工程院院士钱七虎近日在接受媒体采访时表示,现在全球人口越来越多,城市越来越大,占用了很大的地面空间,使绿色生态空间越来越小。而地下空间的利用,正好释放出地面空间,创造绿色的生态,这就是最大的碳负排放。地下空间开发可以从碳排放、碳吸收两方面,为碳达峰碳中和做出贡献。

  北京大兴机场充分展现可再生能源回收和节能减排技术的功能,实现多能源互补,使整个地源热泵供能面积最大化,达到机场可再生能源利用率10%的建设目标;白鹤滩水电站是目前世界在建规模最大的水电站,电站安装16台100万千瓦混流式水轮发电机组,电站总装机容量1600万千瓦,位居全球第二;单机容量100万千瓦位居世界第一,主要特性指标均居世界前列,对我国碳达峰、碳中和目标实现具有重要意义。

  国家地热能中心的数据显示,截至2020年底,我国约实现地热能供暖面积 14 亿平方米,相较于2015年底的5亿平方米增长了9亿平方米。但地热能发电发展较滞后,截至目前仅有约45 MW装机容量,远低于风电、光伏装机。

  国家能源局日前发布的《关于促进地热能开发利用的若干意见(征求意见稿)》指出,到2025年,地热能供暖(制冷)面积比2020年增加50%,在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目;到2035年,地热能供暖(制冷)面积将比2025年翻一番。

  地热能开发利用可减少温室气体排放,改善生态环境,为能源结构转型开辟新市场。国家能源局在征求意见稿中表示,鼓励各级政府和发改、财政、自然资源、水利等多部门出台有利于地热能开发利用的价格、财政、金融政策等,对地热能供暖项目给予财政支持。目前长三角地区利用地源热泵供暖制冷的建筑面积为0.57亿平方米,如果推广可以实现地源热泵的供暖制冷面积达 20.8 亿平方米,发展空间巨大。钱七虎院士计算,我国提出 GDP 到2035年再翻一番,大约是15年的时间。第一个五年期是“十四五”,GDP 最多增加40%。如果碳强度不变,将来就是1.4倍的碳排放。但是“十四五”规划的绿色指标里碳排放要减少 18%,也就是单位 GDP 是以前的碳排放的0.82,0.82×1.4约为1.1,也就超过以前一点。“十四五”提出来一个绿色指标:森林覆盖面积要达到24.1%。那碳的吸收要增加多少?

  2020年中央经济工作会议将“开展大规模国土绿化行动,提升生态系统碳汇能力”,作为“碳达峰、碳中和”的内容纳入了“十四五”开局之年我国经济工作重点任务。这一举措亦表明,森林、湿地及草原生态系统的碳汇功能,将在我国实现碳中和目标中扮演越来越重要的角色。数据显示,“十四五”期间,我国森林蓄积量要达到190亿立方米,草原综合植被盖度达到57%,湿地保护率为55%,60%可治理沙化土地得到治理。

  除了地热能、森林碳汇技术,IGBT也是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑。IGBT 模块在电动汽车中发挥着重要作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。2015年,国际IGBT市场规模约为48亿美元,到2020年市场规模达到80亿美元,年复合增长率约10%。IGBT 主流器件市场上90%主要依赖进口,基本被国外欧美、日本企业垄断。近几年中国 IGBT 产业在国家政策推动及市场牵引下,得到迅速发展,IGBT加快国产化步伐,有望摆脱进口的依赖。

  纵观历史,新的变革必然打破已有的产业结构和模式,碳达峰碳中和就是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,放眼未来,打破发展的惯性,推进技术创新节能降碳迫在眉睫。新的变革必将孕育全新的科学技术和工程,因此须加快前沿研究,大力优化用能结构。

  6月份,华为加入了新能源的赛道,注册30亿人民币的华为数字能源技术公司成立,其业务包括在线能源计量技术研发、新兴能源技术研发、能量回收系统研发、机电耦合系统研发、新能源汽车换电设施销售等,标志其开拓能源新市场的决心。

  “碳达峰碳中和将带来一场由科技革命引起的经济、社会、环境的重大变化,其意义不亚于三次工业革命,是关系到未来发展优势、可持续安全和重塑地缘政治经济格局的经济社会发展综合战略。”科学技术部部长王志刚在6月17日召开的会议上表示,我国经济发展与碳排放仍存在强耦合关系,兼顾经济社会可持续发展与碳中和目标的实现,必须依靠科技创新。要加快构建科技创新支撑体系,通过技术系统集成耦合与产业、区域协同优化,全面实现以非化石能源或可再生资源驱动的循环型零碳社会的变革性重构。

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