- +1
圓桌|技術創新重塑能源格局:核聚變、新型儲能、探路氫氣田

實現“30·60”雙碳目標,是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革,將推動中國能源結構與經濟社會發展范式的全面更新。能源領域轉型是實現雙碳目標的重點難點,要如何構建發儲輸用一體化綠色能源體系?又要如何定義綠色能源的發展路徑和發展模式?
3月26日,在北京大學光華管理學院主辦的“北大光華碳中和論壇”上,多位專家學者圍繞能源與經濟社會轉型話題發表了觀點,并就雙碳理論與實踐創新提出了意見與建議。
可控核聚變的技術突破或是全球實現碳中和的關鍵
“當前,在全球落實巴黎協定還面臨三大缺口:承諾、資金、技術。”
科技部原副部長、研究員,原國務院參事劉燕華在會上指出,當前各國應對氣候變化的承諾很難滿足巴黎協定的目標,也有大量資金缺口,此外已有的技術可能也難滿足巴黎協定的要求,需要綠色創新。
談及當前面臨的挑戰,劉燕華談了五個方面:第一,滿足能源需求增長與推進低碳轉型之間存在矛盾;第二,近中期可再生能源仍受到技術和系統成本制約,加劇了保障難度;第三,轉型推進過程中,傳統化石能源的安全作用到什么程度;第四,傳統能源安全、新型能源供應安全和網絡安全風險疊加;第五,鋰、鈷、鎳、銅等戰略性礦產資源需要保障。
2021年9月,中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出,要強化基礎研究和前沿技術布局、加快先進適用技術研發和推廣。
在劉燕華看來,綠色創新要從總量、成本、可獲得性、可持續性、智能化等五個方面有所突破。他表示,綠色創新要滿足不斷增長的綠色能源需求,要比現有能源更廉價,要有廣闊的市場應用,要有可持續的資源保障,要應用新的能源供應系統和制度。
劉燕華認為,綠色創新的重點有兩個方面。
一方面是分布式可再生能源。目前分布式可再生能源發展正處于百花齊放、百家爭鳴階段,風、光、水、氫、地熱、生物質、潮汐等各具優勢,也有低密度局限。任何一種可再生能源都不能滿足大量的供給,因此必須走多元互補的道路。
微電網、局域網建設是分布式可再生能源發展的重要途徑。儲能技術是發展分布式可再生能源的關鍵。傳統的“自上而下”的供電方式要調整為“自下而上”和“自上而下”相結合。智能電網的含義不僅是大電網的智能控制,更重要的是電網與分布式可再生能源的智能化協調。要為分布式可再生能源提供法律依據。
另一方面是顛覆性技術,包括可控核聚變、ITER(國際熱核試驗反應堆)、EAST(全超導托卡馬克核聚變實驗裝置)等。近期,美國已獨立實現了核聚變反應堆的能量輸出。韓國已在中型核聚變裝置上進展較快。可控核聚變的技術突破有可能是全球實現碳中和的關鍵,必須充分重視。
儲能技術已取得重要進展,具備規模化發展基礎
截至2021年底,中國已投運儲能項目累計裝機規模達46.1GW,中國新型儲能市場累計規模達到5.73GW,新增規模首次突破2GW,同比增長74.5%、
“儲能是實現雙碳目標和能源革命的關鍵支撐技術,發展儲能具有重大的戰略意義。儲能技術取得了重要進展且發展很快,儲能的發展已具備規模化發展的基礎。儲能技術和產業具有廣闊的發展前景,需要從戰略和全局角度給予重視。”中國科學院重大科技任務局副局長、中國能源研究會儲能專委會主任陳海生表示,我國儲能技術經歷了四個發展階段,目前正快速成長:
在2000年至2010年間,我國儲能技術尚處于技術驗證階段,十年間科研計劃得以實施,技術驗證示范,到2010年底電化學儲能累計裝機規模僅有2.4MW,累計投運項目11個。
2011年至2015年,我國儲能進入示范應用階段,示范項目逐步開展,應用模式漸漸有所探索,并逐步開拓國際市場,儲能的應用價值逐漸明晰。截至2015年底,電化學儲能累計裝機規模為164.1MW,累計投運項目增加至205個。
2016年至2020年,我國儲能進入商業化初期,政策支持力度加大,裝機規模快速增加,多領域融合滲透,商業化模式逐步建立。到2020年底,電化學儲能累計裝機規模達到3GW。
伴隨著儲能技術快速發展,2021年以來,我國儲能進入新發展階段,目前儲能產業正規模化發展,部分技術實現了國際領先,標準體系也在不斷完善,形成了多種商業模式,產業化體系正逐步形成。陳海生預測,到2024年底,電化學儲能累計裝機規模將達到15GW。
談及對中國儲能市場規模的預測,陳海生表示,儲能有望形成一個技術含量高、增長潛力大的全新戰略性產業,成為新的經濟增長點。他認為,未來5年,“新能源+儲能”是儲能主要的應用場景,政策推動是主要增長動力。
“保守場景下,2026年新型儲能總裝機將達到48.5GW,五年復合年均增長率(CAGR)為53.3%;理想場景下,總裝機將達到79.5GW,復合年均增長率(CAGR)為69.2%。”陳海生稱。
中國很可能存在氫氣田
“技術改變未來能源格局,技術創造未來能源。”中國科學院院士、北京大學能源研究院院長金之鈞表示,控制二氧化碳排放從而控制溫度升高是人類的共識。調整能源結構,發展清潔低碳能源、化石能源清潔利用是二氧化碳減排的關鍵。
安全可靠、經濟可行、清潔低碳是未來新型能源系統的要求,如何在轉型過程中平衡低碳、安全和效率是關鍵。金之鈞指出,當前能源轉型表現為“多元化、低碳化、分散化、再電氣化、數字化、智能化”特征,從資源為王到技術為王是當前能源轉型的重要特征。
推動能源結構轉型,必須解決可再生能源占比提高帶來波動性的問題。對此,金之鈞認為,生產力改變生產關系將在能源領域生動展現,可再生能源占比的提高同時會深刻改變能源的結構和運行方式,我們不能按照傳統能源的方式來規范和擴大新能源,必須從系統角度優化和提高能源系統的靈活性和韌性,深化能源革命,驅動新的商業模式,才能真正構建新型能源體系。
對于清潔能源的選擇,金之鈞更看好氫能。無論是化石能源制氫,還是電解水制氫,氫氣一直作為二次能源存在,而且氫能從制造到儲存利用目前技術路線還有很大不確定性。
然而2019年在馬里發現了全世界第一個氫氣田讓金之鈞眼前一亮,這是氫氣第一次以一次能源的形式出現,目前當地已經建成了全球第一個氫能源發電廠,并給周邊的村進行了供電。
“我自己有個夢想,就是能在中國發現氫氣田。我現在正帶領團隊在全國的幾個地區(研究),特別是鄂爾多斯等地區,是非常有希望的。”金之鈞表示,他認為中國很可能也存在氫氣田,開發一次氫能源或將成為氫能開發的新路線。





- 報料熱線: 021-962866
- 報料郵箱: news@thepaper.cn
互聯網新聞信息服務許可證:31120170006
增值電信業務經營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報業有限公司