
9月5日,中國工程院院士、浙江工業大學校長、浙江大學碳中和研究院院長高翔在第六屆未來能源大會院士論壇上發表《“雙碳”目標下能源科技的未來暢想》主旨報告,報告介紹了幾種技術:
浙江工業大學聯合相關單位研發了高活性、高選擇性二氧化碳加氫制甲醇催化劑,開發了煙氣二氧化碳低能耗捕集與可再生能源制氫耦合的綠色甲醇合成工藝,並建成了百噸級綠色甲醇制取工業驗證系統;
統籌考慮電能/熱能/化學能轉化及儲能特性,依託海上能源島實現電力的集中送出與設備集中運維凱發K8官網首頁,,同時電力就地消納制備綠色燃料達芙妮d18,打造多能互補融合的清潔低碳安全高效智慧能源穩定供應體系。
全球能源消費總量折算成標煤是211.4億噸,我國能源消費總量是57.2億噸,從能源結構來說,化石能源超過了80%。目前化石能源在一次能源消費中仍佔有重要地位,造成了二氧化碳排放的攀升,導致大氣中溫室氣體濃度的提升。2021年、2022年、2023年每年大氣中溫室氣體濃度增加了2個PPM左右。溫室氣體造成了全球氣候災難頻發,極度的旱澇、超強台風,導致物種滅絕、冰川加速融化。全球可持續發展面臨嚴峻挑戰,這也是未來能源大會召開的背景以及為什麼能源會快速發展的前提條件。
全球已經有150個國家提出“碳中和”或“淨零排放”氣候目標,覆蓋了88%的碳排放,89%的人口,以及93%的GDP。
碳達峰、碳中和目標加速了能源的綠色轉型,我國的風電光伏裝機容量在今年6月份首次超過煤電,達到了12.1億千瓦,第二十八屆聯合國氣候變化大會提出2030年風電光伏裝機還要增加3倍。可以預見,未來風電光伏裝機將達到20億、30億、40億,甚至50億千瓦,風光發展潛力還很大。
從資源來看,中國是風能達芙妮d18凱發K8首頁、太陽能增長最快的國家,我國有大量的產業支持,風光可再生能源的發電和投資成本不斷下降,光伏發電達芙妮d18、光熱發電、海上風電、陸上風電,投資大幅下降,運行成本大幅度降低。同時,技術在不斷提升,光伏轉化效率不斷提高,包括從TOPCon、異質結、鈣鈦礦到疊層。
未來我國沿海的深遠海風電開發,將為電力系統的能量平衡提供很好的支撐達芙妮d18。風電材料從木質、金屬(鋁合金),到纖維增強復合材料,大容量的風電技術正在不斷研發。
目前,新能源大規模開發對電網消納提出了挑戰。以青海為例,我們發現凱發K8首頁,青海作為新能源裝機大省,但是中午時段的光伏棄光率達到40%。未來新能源裝機還要增長凱發K8首頁,如何消納達芙妮d18、如何儲能、如何構建綠色能源體系,推動能源的科技創新,保障能源安全穩定供應?我們面臨著挑戰。
現在能源消費比重中80%是化石能源,20%是新能源,未來能源需求,尤其對新能源的需求還會加大。未來的基本預測,在碳中和的願景下,80%的新能源、20%左右的化石能源,當然化石能源還要做綠色低碳的轉型,可能做CCUS。所以如何保證安全、綠色、經濟?需要我們的研究部門、需要我們的產業界共同努力來解決這個問題,構建新型能源體系凱發K8首頁。
從IEA評估來看,我國達到碳中和的願景下,還缺乏50%以上的技術,能源還有很多不成熟的技術要通過科技創新、通過成果轉化、通過龍頭骨幹企業來支撐、實現。預計,未來清潔能源技術和基礎設施的總投資將超過4.5萬億美元。
以美國為例,光是美國能源部下屬的17個國家實驗室,不完全做新能源,還涉及化石能源、可再生能源、核能、氫能,同時又設了104個前沿交叉中心。去年10月,美國設立的31個區域科技中心,其中有7個與新能源凱發K8官方旗艦廳,、清潔能源有關,既涉及到風電,又涉及到清潔能源的供應鏈,還涉及到電池、關鍵的能源材料等。
我國在浙江建立了一所能源與碳中和實驗室,有浙大、西湖大學、浙江工業大學等參與,實驗室主要圍繞可再生能源轉化、規模化儲能與氫能、能源清潔低碳利用等,包括從能源材料、平台開發,到未來正在推動的新能源凱發K8首頁、太陽能、大科學設施和海上能源島等。
未來能源和材料越來越密不可分,未來能源和人工智能交叉融合,人工智能+大數據+材料,是未來新範式,加速材料的研發和迭代。
在推動新型能源體系構建下,原有的化石能源做到清潔低碳,現有的新能源耦合儲能,實現高效安全,形成不同區域、不同場景的清潔低碳、高效安全的能源體系的構建凱發K8首頁。
從化石能源清潔低碳來說,要從源頭減排,既要高效發電,同時還要富氧燃燒,電解水、制氫都會產生氧,未來我們既有綠氫也有綠氧,同時用綠色燃料替代,包括氫、氨、醇,甚至甲烷,都是綠色燃料。同時建立CCUS技術,包括零碳燃料摻燒,既有生物質能,也有綠氫、綠色燃料。
碳捕集方面,我們建立了1.5萬噸的工程驗證平台,這其中要做碳的捕集、碳化等技術。包括開發高效、低能耗的吸收器,希望未來碳捕集成本每噸碳能降到200元人民幣以下。
對于可再生能源,我們和氣象部門聯合起來,推動可再生能源精準預報。新能源靠天吃飯,未來異常情況下萬一出現問題要靠天氣預報。所以說可再生能源精準預報和風光耦合起來,這是未來的方向,同時也要配合混合儲能、長週期儲能技術。
風光要與現有的化石能源、儲能系統耦合起來。儲能中三個級別都要有:小時級、日級、季度級。小時級包括電化學儲能、機械儲能AG凱發K8真人娛樂,。日級包括儲熱和熱化學儲能。季度級包括綠色燃料、制氫、長時儲能。根據不同的場景配備不同的儲能方式。未來要發展高安全、長壽命、低成本的混合儲能。也要利用人工智能耦合來提升系統安全性。
未來的化石能源電廠,不僅是發電,還要把儲能、發電、靈活性結合起來,要有一部分的煤電建立未來的耦合長時儲能的新型電廠,這也是未來的趨勢,既要儲能,也要釋能,還要調峰,形成未來的靈活電廠。
未來在東部要構築海上能源島、海陸協同的能源基地。通過海上能源島的風電中轉樞紐推動海上多能耦合的能源基地。通過綠色低碳推動產業鏈升級。中國是制造大國,現在面臨碳邊境調節機制的問題,要建立產品的碳足蹟,通過綠色低碳園區推動碳足蹟凱發K8首頁、碳標準。
清潔能源正在成為我國經濟發展的重要驅動力。我們做過統計,清潔能源的產值佔中國GDP的9%,未來發展空間非常巨大。