共建绿色生态 · 共推绿色发展
中国工程院院士、浙江大学能源工程学院碳中和研究院院长-高翔畅谈“绿色低碳科技前沿与创新发展”
发布时间:2023 Aug 29

20227月,联合国颁布了《2022年可持续发展的目标》,强调了全球可持续发展面临的挑战的严重性,与我们生态环境绿色相关的有三个议题,其中与能源有关的二氧化碳排放2021年增加了6%,全球的气候变化越来越引起公众的关注。所以我们国家提出未来能源体系构建,未来碳达峰碳中和如何有序推动:必须立足能源资源禀赋,更好的应用和充分发掘可再生能源来支撑未来的能源体系。

目前高效的太阳能发电技术来提高光伏转化效率,包括多结光伏、硅晶光伏等。更高效的热光光伏也是另外一个前沿的研究方向。光伏电站大规模的应用,如何实现光伏电站的智能运维来增效,这也是很重要的一项技术。因为未来太阳能面积会越来越大,很多太阳能电池可能会用在沙漠、西部等地,它如何来解决人工巡检难度大、还有灰尘遮挡等问题。如何通过光热保证太阳能的稳定性,这也是非常关键的,这是我们在青山湖肖老师建的光热的试验平台,光热和光伏耦合起来,实现西部能源的稳定控制,因为太阳能有波动性,把光伏和光热耦合起来,来解决光伏的波动性。光伏、光热协同发电也是未来重要的方向。

同样,风电也是我们发展非常快的方向,这两年我们可以看出我们的风电装机容量在持续上升,全世界都在关注,各种新型风电利用方式在不断研发和推动。如何建模选择好的风电场,气象天气预报结合起来来提高风电的利用效率,这是我们建立的一个海气场多物理耦合的建模来进行优化。这是我们实验室做的另外一个风机多元技术融合的智能运维技术,风电有时候也会出现故障,智慧运维系统保证不同场景下风电可靠运行,减少发电损失。未来构建的风电可以建立未来的智慧能源岛,海上的荒岛都可以源源不断的产生未来的能源。

我们仍然需要解决储能的问题,浙江大学和重庆大学等很多学校都建立了储能专业,未来储能包括两块,既有物理材料像储热,用于光伏、零碳工厂,建立物理储能的平台,可以实现电厂灵活调风和发电,有时候灵活调风会损失发电效率,但是储能耦合起来可以达到更好的优化。当然还可以实现电化学储能,如何高性能的锂电池储能模块,还要达到安全,未来我们感觉储能不光是用在车上,更多的要和新型能源系统耦合起来,构建面向未来的能源体系。

氢能,很多时候氢能既是一种零碳燃料,也是一种储能方式。浙江大学我们已经构建了从上游制氢到中游储氢,到下游用氢的体系团队。我们有可再生能源的电解水制氢,还有利用硫碘制氢。储氢也有两条路线,一个是高压气态储氢,还有PUN做深冷液化储氢系统。国外德国已经开始推动新能源规模化制氢,这样既可以储存能力,又可以源源不断产生零碳利用。

化石燃料利用过程碳减排技术路径,如何实现高效低成本的煤电转型,这也是我们未来面临的挑战,也需要科技支撑。我们现有的燃煤电厂实际上大容量、高参数的发电技术是推进现有阶段煤电减排的关键,包括现在做到了620度燃煤技术,未来还要做650度的燃煤技术,就可以从现在的305克每度电降到250克每度电以下,这就可以年节约7.2亿吨二氧化碳。同样现在研发的包括超临界二氧化碳燃煤发电技术,分级转化利用技术等都是一些新型技术,可以推动源头碳减排。

低碳、零碳燃料参烧也是非常有前景的技术,英国已经把现有的燃煤电厂全部100%改为了生物质改造,未来他还要做BECCS,燃煤电厂不光功能,还要做到负碳排放。最终就要发展CCUS技术,我知道杜总0809年就在做这个事,这就涉及到既是二氧化碳捕集、利用和存储。因为核心并不是没有技术,但我们要推动更高效、更低能耗,而且能资源化的技术。我们在这个基础上燃气电厂建立了1.5万吨的二氧化碳捕集与资源化利用的技术工程平台,合川电厂也有这样的,既要捕集还要做催化转化、矿化利用,还有微藻固碳等。未来还要发展与污染物与卫生气体高效协同的捕碳的技术。国外多伦多大学、瑞士苏伊士联邦理工也在做,多伦多大学是做空气,利用火车从空气中捕二氧化碳,每列车捕6000吨。

我们如何推动构建零碳交通,今天我们早上的博览会我已经看到了重庆卡车是氢燃料卡车,未来欧盟、美国、加州都给出了传统燃油车退出的时间表,这些车或者是电动车,或者是绿色燃料动力车。同样还要推动绿色行业,船舶交通融合实现绿色,绿色燃料加碳转型,这都是未来需要发展推动的,甚至产业化的技术。

我们希望推动未来的科技创新,加速绿色低碳的发展,构建出低碳零碳的电力,未来海上风电、海上能源、零碳工厂、零碳交通、零碳建筑、零碳社区、零碳园区,我们也需要政策和金融对碳中和的支持和保障。

指导单位
重庆市人民政府
主办单位
重庆市生态环境局
支持单位
中共重庆市委宣传部
重庆市发展和改革委员会
重庆市科学技术局
重庆市经济和信息化委员会
重庆市财政局
重庆市住房和城乡建设委员会
重庆市交通局
重庆市水利局
重庆市农业农村委员会
重庆市商务委员会
重庆市教育委员会
重庆市国有资产监督管理委员会
重庆市统计局
重庆市地方金融监督管理局
重庆市招商投资促进局
重庆市能源局
重庆市林业局
重庆两江新区管理委员会
重庆市工商业联合会
共青团重庆市委员会
重庆市科学技术协会
中国人民银行重庆营业管理部
中国银行保险监督管理委员会重庆监管局
重庆市气象局
重庆市企业联合会(企业家协会)
西部省市生态环境局(厅)
协办单位
重庆市外商投资促进中心
欧盟环保协会
承办单位
重庆市西部气候投融资产业促进中心
重庆弘博会展有限公司
联合承办
重庆市能源利用监测中心
(重庆市节能技术服务中心)
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