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。

主办单位
上海合作组织国家多功能经贸平台
中国工业经济联合会(拟)
协办单位
重庆市能源利用监测中心(重庆市节能技术服务中心)
重庆市外商投资促进中心
上海合作组织国家多功能经贸平台农文旅文化服务工作委员会
重庆市低碳协会
重庆市可再生能源学会
承办单位
重庆市西部气候投融资产业促进中心
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