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双碳目标下的未来能源核心是什么?

“能源转型大势下,能源核心资产将不再是煤矿和油气田,而是新能源技术的创新开发能力,以及对新能源关键矿物质的掌控及新材料的科学创新。”

7月8日,在第三届未来能源大会上,中国工程院院士、国家气候变化专家委员会名誉主任杜祥琬作出上述表示。

杜祥琬称,煤、油、气等化石能源的发现和利用,极大地提高了劳动生产率,使人类由农耕文明进入了工业革命,这是一轮全球性的能源革命。

工业革命在带来巨大进步的同时,也产生了日益严重的环境问题、气候变化问题和不可持续性。现在非化石能源的巨大进步,正在推动人类由工业革命走向生态文明,这是又一轮深刻的能源革命。

走过农耕文明、工业文明的人类,正在迈向生态文明。在这个过程当中,能够跟上时代进步的能源会在未来社会找到自己的位置。

杜祥琬认为,未来一次能源的主流可以概括为核聚变。核聚变有两类。

一类是太阳上的核聚变,即太阳能。广义的太阳能包括光伏、光热。实际上,风能好、生物质能都来自于太阳能。它们是清洁、低碳、零碳和可再生的。

第二类,地球上的受控核聚变,也称为人造太阳。目前是裂变核电站在支撑核电。业内正在突破人造太阳受控核聚变。

杜祥琬认为,“富煤、缺油、少气”已经不能准确描述中国的能源资源禀赋。丰富的可再生能源资源,已经成为中国能源资源禀赋的重要组成部分。全国已经开发的可再生能源不到技术可开发资源量的十分之一。这意味着,能源低碳转型中,中国的资源基础十分丰厚。

在杜祥琬看来,碳达峰、碳中和是走向未来能源的两个里程碑。但需要指出的是,碳达峰不是冲高峰,也不是攀高峰,而是要根据碳中和目标来实现碳达峰,可以说是碳中和的一个基础和条件。

杜祥琬表示,在目前以化石能源为主的能源结构下,无论是实现碳达峰还是碳中和,节能、提效是战略之首。绿色低碳的第一能源是节能、提效,这是保障中国能源供需安全、环境安全,以及气候变化安全的要素。

杜祥琬认为,实现碳达峰的基本路径是,在经济高质量增长的同时,进一步降低碳强度。碳强度是指单位GDP所释放的二氧化碳。

降低碳强度主要包括两点:一是通过节能提效来降低能源强度;二是优化能源结构。

2010年,中国能源强度是世界平均水平的2倍,目前下降到了1.3倍。如果从1.3进步到1.0,就意味着同样的GDP下可以少用30%的能源。

杜祥琬表示,降低能源强度,主要通过产业结构调整,再加上技术进步,以及企业管理和企业文化建设。在当前消费水平下,能耗如果能够降低1%,就意味着能够减少0.5亿吨的标准煤,即节约1亿多吨的二氧化碳。

在优化能源结构上,一方面要实现煤炭消费尽早达峰,另一方面要大力发展非化石能源 + 天然气。

中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长周孝信认为,双碳目标的实施路径,核心在于两个构建:一个是构建清洁低碳安全高效的能源体系;二是构建以新能源为主体的新型电力系统。

具体来讲,即中国未来要重点控制化石能源总量,着力提高能源利用效能,实施可再生能源替代以及深化电力体制改革。

杜祥琬也认为,实现碳中和,需要构建以新能源为主体的新型电力系统,比如纵向的源网荷储一体化,横向多能互补,要把新能源、可再生,特别是有间歇性的风能、太阳能和智能电网和各种储能技术、各种灵活性资源相集成,以使电力系统具备柔性和平衡功能,达到优质电力输出。

此外,需要注意的是,虽然风能、太阳能是可再生能源,但生产可再生能源的设备材料里,有一些新的矿物质属于不可再生。

杜祥琬表示,要解决这些资源不可再生的问题,需要发展循环经济,将到期后的太阳能风能进行回收,成为可以循环利用的资源。

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