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减少碳排的“能源革命”为何要从农村起步?江亿院士这样说|院士上封面

2023-12-25   封面新闻   阅读量:163

    封面新闻记者 谭羽清 闫雯雯 图片由论坛主办方提供

    12月24日,以“科技与产业转化并行,助力绿色产业高质量发展”为主题的2023天府碳中和论坛在成都天府国际会议中心举办。论坛由天府永兴实验室主办,设置1个主论坛和7场平行分论坛,邀请22位院士、百余位专家学者和企业代表参会,以绿色发展视角,共论科技创新与产业深度融合的发展路径。

    在论坛的主旨报告环节,中国工程院院士、天府永兴实验室学术委员会委员、清华大学教授江亿进行了题为《城乡能源供给系统低碳路径》的演讲,并在论坛间隙接受了记者采访,就四川农村推进低碳发展、零碳建筑等相关话题发表了建议与观点。

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江亿院士接受记者采访

    如何实现城乡能源供给系统低碳转型?

    在论坛的主旨演讲上,江亿分享了中国工程院今年的重大项目结果之一——城乡能源供给系统低碳路径。据他介绍,城乡能源供给系统包括电力供给、热力供给和燃料供给,目前全社会约70%以上的碳排放都是在这个系统的各个环节产生的。

    那么,如何可以减少城乡能源供给系统中的碳排放,完成此系统的低碳转型?那就需要开展一场以改变能源结构为目标的能源革命,把现在的燃煤、燃气、燃油构成的碳基能源系统转变为由风、光、水、核及生物质燃料构成的新型零碳能源系统。

    而想要完成这场能源革命,需要推进多个主要任务,包括终端用能全面电气化;集中和分布相结合,发展风光电为主的新型电力系统;基于热泵技术,充分利用人类活动排放的余热建立新型的零碳热力系统,尽可能减少对燃料的依赖,建立基于生物质商品燃料和由绿氢合成的新型燃料供给系统。

    此外,江亿表示能源革命起步是农村,从农村向城市发展,“因为生物质燃料在农村,光伏分布式利用重点在农村,光伏可以满足农村的用能需求,腾出生物质资源来又可以加工成商品燃料,作为未来主要的零碳燃料。通过全面电气化,实现乡村振兴。(改造)整个电力系统是一个复杂的事,从农村做起相对简单,所以(建议)先从户内直流微网、村级直流微网做起,一步步到县城,慢慢推动电力系统的改革。”

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江亿院士作主旨报告

    川西应该作为发展利用新型零碳能源的重点地区

    近些年,江亿的团队在对我国北方及东部地区的农村开展调查、研究时发现,这些农村有着丰富的“屋顶资源”,而且拥有较好的阳光。于是,通过为这些村落以房顶为代表的各种建筑外表面都装上光伏板,就可以利用太阳能获得足够的电力。目前,这些光伏发电不仅能满足农村生活、生产和交通用电需要,还能“余电上网”,成为农牧林区新的经济收入。

    “川西这片地区太阳非常充足,是中国太阳高辐射强度的区域之一。所以我觉得四川要好好把川西地区这个‘重点’好好抓上去,非常有意义。”论坛间隙采访时,当问及四川农村在推进低碳方面有哪些基础时,江亿回答道。

    他还提到川西不仅阳光资源、空间资源丰富,还有小水电、风电资源,是特别好的零碳资源聚集地,“因此,(川西)应该作为发展利用新型零碳能源的一个重点地区。”

    此外,江亿认为通过发展屋顶光伏、小水电、分布式风电作为川西地区的全部能源,实现川西的全面电气化,不仅能通过彻底取消该地区化石燃料的使用,维护当地脆弱的草原生态环境,还能减低该地区使用能源的成本。

    同时,充足的电能可以让川西的居民在日常生活中不用再燃烧秸秆、柴火、牛粪、羊粪等生物质材料,而是将它们加工成生物质零碳燃料如颗粒燃料、压块燃料、生物燃气和生物燃油,进入商品燃料市场,为国家提供零碳燃料。

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江亿院士作主旨报告

    快问快答

    在采访中,记者还就我国零碳能源系统技术体系发展情况、零碳建筑进展与落地难点等问题采访了江亿。

    记者:中国零碳能源系统技术体系目前到了怎样的发展程度?

    江亿:目前相关技术的路线都已经看明白了,但还得“慢慢走”。例如我的报告中提到,风、光电装机还得增大10倍。

    记者:您刚才提到咱们有零碳建筑的研究中心,目前咱们零碳建筑发展的进展是怎么样的?

    江亿:零碳这件事儿跟以前谈节能、低能耗建筑最大区别是什么?一方面,是节能的、低能耗的,这是共同点;第二,新的要求就是完全电气化,取消任何燃料;第三能充分利用建筑表面空间多安装太阳能光伏,自生产电;第四,要求具有一定的储能能力,能够灵活地消纳自身太阳能光伏,同时能够有选择地消纳和储存从外网来的风电光电。所以在用电灵活性上、储能上、发电上,这些可能跟以前的节能建筑有所不同,有进一步发展。

    记者:那目前这种零碳建筑在落地方面有没有什么难点?

    江亿:目前面临的难点跟政策机制有很大关系,这就回到了我刚才说的跟电力系统的政策机制有关系。怎么使得它能够跟电网互动,又取决于电力系统的政策机制规则、价格政策等等,形成一个良好的外在环境,才能促进它的发展。

    记者:目前很多学科研究都会用到人工智能(AI)这种新技术,AI技术是否能对能源供给系统低碳发展有所帮助?

    江亿:AI能帮助它更好地实现,但不是其中最根本的要素。最根本的是硬件体系结构,只有将相关的硬件系统完善了,像人工智能这样的软件技术才能有用武之地。