实现“双碳”目标，亟须多种技术“抱团”发力

实现“双碳”目标，亟须多种技术“抱团”发力 字体： 小 中 大 分享到： 实现“双碳”目标，亟须多种技术“抱团”发力 2021-11-12 08:10:05 来源：科技日报

地下空房的开发利用可以与交通碳减排、人工碳汇、建筑碳减排、能源绿色转化“有机结合”，为实现二氧化碳排放高峰时的碳中和提供解决方案。

钱七虎

中国工程院院士，陆军工程大学教授

“现在城市的交通拥堵还是很普遍的。如何解决交通污染？一种方式是将货运转移到地面，在城市中建设地下智能物流运输系统。如果建成这个系统，人们只需要点一下鼠标就可以购买任何商品，购买的商品就会像自来水一样通过地下管道迅速‘流入’小区内的自动集装箱……”

近日，在江苏省科协主办的“江苏科技论坛2021”报告中，国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士、陆军工程大学教授钱七虎用这样的想象分享了地下空开发利用与交通碳减排的前景。

钱七虎认为，地下空房的开发利用可以与交通碳减排、人工碳汇、建筑碳减排、能源绿色转化“有机结合”，提供二氧化碳排放峰值(以下简称双碳)碳中和的解决方案。

能量变化应该是渐进的。

中国工程院院士、上交大碳中和发展研究院院长黄镇建议，从供给侧和需求侧探索电力零碳化、燃料零碳化、再电气化、智能化、高效化，推动能源变革。

中科院院士、交通大学教授郭烈锦建议，构建规模化、低成本的清洁发电制氢、二氧化碳减排、碳高值回收五位一体的能源体系。

“目前，中国二氧化碳排放的最大来源是化石能源的燃烧。”作为一名在能源领域深耕数十年的资深从业者，国家能源集团科学技术研究院有限公司副总经理朱法华表示:“要控制二氧化碳排放，首先要做的就是控制煤炭消耗。中国大约一半的煤炭用于燃烧和发电。减少电力行业的煤耗是减少二氧化碳排放的有效手段。而我国富煤、贫油、少气的资源禀赋，使得电力行业很难离开煤炭。”

“对于碳中性的能源转型，需要循序渐进，先立后破，先建立以新能源为主的新电力体系，再逐步降低化石能源的比重。化石能源作为有保障的能源，将继续为国民经济做出贡献，当然也必须实现零碳排放。”中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄镇认为，应对能源变革，需要推动能源供给侧和需求侧的变革。

“最重要的是电的脱碳和零碳化。”黄镇解释说，电力脱碳和零碳化的核心是构建以新能源为主体的新电力体系。在这方面，德国的经验或许可以借鉴。

此前，德国宣布将于2022年彻底弃核，2038年前关闭所有燃煤电厂，2050年前建成全部100%可再生能源能源消耗系统。

德国率先立法推动可再生能源发展，在全国各地建立分布式光伏发电、风力发电、生物质发电和储能机组；通过基于大数据的供电侧和需求侧的预测和管理，以及基于互联网的电力交易和服务平台，可以有效促进可再生能源的消纳，改善电网供需平衡。在德国，高比例的可再生能源将常规火电从基荷电力转变为调峰电力，成功实现了能源结构的转变。

"电力市场价格、电力系统监管和网上电力交易都值得借鉴."黄镇说。

由可再生能源制备动力辅助零碳化

电力的脱碳和零碳化离不开燃料的零碳化。燃料零碳化是指以太阳能、风能等可再生能源为主要能源，制备可再生燃料，包括氢气、氨气和合成燃料。

郭烈锦认为，开发大规模低成本的可再生能源转换存储技术大有可为。

“比如太阳能光/热耦合制氢和碳氢燃料，以水为基础，构建光/热催化耦合制氢和碳氢燃料制氢的碳氢循环，实现太阳能到燃料化学能的能量和物质耦合转化。”郭烈锦解释道。

碳中和是一场绿色革命。没有颠覆性、革命性的技术突破，不可能实现碳中和。黄镇认为，促进高效、可再生和智能的能源利用势在必行。

黄镇认为，在加快零碳供电的基础上，加快工业、建筑、交通等领域的再电气化，是提高能源利用效率，实现能源利用脱碳零碳的重要途径。如何通过互联网、物联网、人工智能、大数据、云技术等信息和控制技术，实现人、能源设备和系统、能源服务的互联互通。，从而使电源、电网、负载、储能深度配合也值得深思。

“包围”城市地下的碳空

“要实现‘双碳’目标，必须聚焦城市。”钱七虎说，有数据显示，全球三分之二或四分之三的碳排放来自城市，而中国三线城市的总面积占全国国土面积的六分之一。全球变暖的罪魁祸首是碳排放，对策是碳减排和碳汇。

钱七虎解释说，碳汇包括生态碳汇和人工碳汇。生态碳汇是发展绿色山川的生态建设。人造碳汇可以利用地下空的密封性和稳定性，将捕获的二氧化碳永久封存在地下。

如果说地下空房是尚未开发的固碳“潜力股”，那么地下空房对于建筑和交通的绿色转型同样大有可为。

钱七虎说，减少交通运输中的碳排放有两种方法:“一种是零碳燃料，氢是最好的，但氢要解决运输和储存的问题。另一种是将交通转移到地下，使用电力交通，不直接燃油交通，发展以地铁为主的城市地下轨道交通，地下低实空高速磁悬浮的城际交通，发展地下物流系统。当然，光有轨道交通是不够的，还要有城市地下快速路系统，充分发挥私家车‘门到门’的优势。”(记者金锋)

【纠错】