每经记者 张怀水 每经编辑 陈旭
中国工程院院士、浙江工业大学校长高翔是中国能源领域的一线专家,长期致力于能源与环境领域减污降碳的应用基础研究和技术研发工作,在能源电力、船舶航运等行业取得了一系列创新成果。
高翔院士及其团队构建了多污染物高效协同控制技术体系,攻克了电厂超低排放、船舶尾气高效净化等关键技术难题,实现了规模化工程应用,在国内外产生了广泛影响,社会和经济效益显著。他曾荣获国家技术发明奖一等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖1项、国家级教学成果奖二等奖2项,并获何梁何利基金科学与技术创新奖、全国创新争先奖状、全国五一劳动奖章等,是国务院政府特殊津贴获得者。
此外,高翔院士还曾任“十三五”国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”重点专项总体专家组成员,国家“十二五”863计划资源环境技术领域污染控制技术主题专家组成员,主持和参与制订了国家及行业标准共70余项,推动了国家大气环保装备的标准化体系建设。
当前,我国能源转型的进展如何?建设新型能源体系应该如何发力?构建新型储能体系需要破除哪些障碍?国内规模化的长时储能研究进展如何?围绕这一系列问题,《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)近日对高翔院士进行了专访。
部分省份可再生能源消纳问题逐步凸显
NBD:今年的政府工作报告提出,深入推进能源革命,加快建设新型能源体系。当前,我国能源转型的进展如何?建设新型能源体系应该如何发力?
高翔:近年来,我国深入推进能源革命,在能源转型方面取得了显著进展,风光等可再生能源发展迅速。
截至2024年7月底,我国风光发电合计装机容量约12.1亿千瓦,提前6年完成12亿千瓦风光装机目标的承诺。与此同时,我国加快推进化石能源清洁高效利用,95%以上的煤电机组实现了超低排放,并建成全球最大的清洁煤电供应体系。能源供给保障能力全面提升,有力保障了我国经济社会的高质量发展。
建设新型能源体系是推动能源绿色低碳转型、积极稳妥推进碳达峰碳中和的内在要求,对于中国式现代化和高质量发展具有重要意义。我们要立足我国能源资源禀赋与产业特点,坚持先立后破、通盘谋划,通过能源科技创新,支撑构建多能互补深度融合清洁低碳安全高效的能源体系。在这个过程中,离不开教育、科技、人才、产业的融合发展,同时要持续加强国际合作,深度参与国际能源治理变革,共同推进绿色转型。
NBD:您曾提到,推动能源转型需要科技创新支撑。在科技助力能源转型方面,有哪些典型的案例?还面临哪些主要的挑战?
高翔:在全球加快绿色转型、积极应对气候变化的大趋势下,各国纷纷制定绿色转型战略、政策规划和金融计划等,不断推动能源科技创新与产业发展,有力促进了能源领域绿色低碳转型。
经过多年持续攻关和积累,我国在可再生能源技术、先进核电、油气供应技术、煤炭间接液化、百万千瓦水电和特高压输电等方面取得了一批重大科技成果,对保障能源安全、促进产业转型升级发挥了重要作用。
例如,科技创新推动了可再生能源领域技术和产品的快速迭代,并不断为全球提供质优价廉的绿色能源产品,有力促进了全球风电、光伏、新能源汽车和锂电池等成本的大幅下降,成为全球绿色低碳转型和应对气候变化的重要推动者。
当前,我国以煤为主的化石能源消费占比约为82%,是我国二氧化碳排放的主要来源。面向碳中和目标,我国加速推动能源系统从化石能源为主向新能源为主转型,仍面临颇为艰巨的挑战。
一方面,现有绿色能源的安全可靠替代能力尚未完全形成,仍需要发挥煤炭等化石能源的“压舱石”作用,如何在碳排放约束下保障中国经济增长与人民生活水平持续提高需要的能源供给仍是一大挑战。
另一方面,随着风光等可再生能源的大规模发展,部分省份电网已出现“鸭子曲线”,甚至有些省份电网的净负荷曲线在某些时刻已发展到更具挑战性的“峡谷曲线”,可再生能源消纳问题逐步凸显。
基于此,当前仍需持续推进能源科技创新和产业发展,推动能源绿色转型,保障能源安全供应。
未来可再生能源发电装机规模还会进一步扩大
NBD:去年,我国可再生能源装机规模首次超过火电。您认为这释放出怎样的信号?我国迈入“绿电时代”的时机是否已经成熟?
高翔:截至2023年底,我国可再生能源发电装机达到15.16亿千瓦,首次超过火电装机,说明我国在可再生能源发电领域取得突破,能源结构正发生深刻变革,绿色低碳转型步伐加快。未来,我国可再生能源的装机规模还会进一步扩大。
当前,我国正大力推进绿色电力的发展,逐步迈向“绿电时代”。但也要清醒地认识到,目前约三分之二的电量仍由传统能源提供,传统能源依然发挥着不可或缺的作用。
因此,在迈向“绿电时代”的过程中,既要积极推动可再生能源电力的发展和应用,也要充分考虑到传统能源在保障能源安全、稳定供应方面的重要作用,保证能源转型的平稳过渡和可持续发展。
NBD:您曾提到,未来我国可再生能源发电的占比会达到80%左右。距离实现这个目标还有多远?届时,居民用电的成本会不会增加?
高翔:目前,我国可再生能源发电装机容量超过了50%,发电量占比达到三分之一。如果未来可再生能源发电量要达到80%,那装机容量肯定将超过80%,这对可再生能源电力的并网和消纳能力会提出巨大挑战。
要具体预测占比何时能提高到80%左右,需要考虑多重因素,包括可再生能源以及相应并网、消纳能力的技术进步、政策支持、电网建设等。根据当前的发展趋势和政策导向,可以预见的是,我国可再生能源发电的占比将在未来几十年内持续上升。
未来居民用电成本的变化也受多种因素的综合影响。在技术进步、政策引导、电网基础设施建设等多方力量的共同推动下,我们有理由期待居民用电成本能够保持相对稳定。当然,实现这一目标需要大家的共同努力,共同推动我国能源领域的健康有序发展。
长时储能距离大规模应用仍有差距
NBD:绿色转型离不开储能技术的发展,您认为构建新型储能体系需要破除哪些障碍?
高翔:风电、光伏等可再生能源具有间歇性、波动性的特征,我们需要基于不同储能技术的时间尺度、能量品位特征,综合考虑储能功率与储能容量的匹配,发展规模化、高安全、长寿命、低成本的混合储能系统,构建支撑可再生能源规模化应用的混合储能技术体系。
NBD:谈及规模化的长时储能,目前国内的研究进展如何?形成了哪些相对成熟的解决方案?
高翔:近年来,我国在长时储能领域取得了一定进展,并探索出了一些相对成熟的解决方案。其中,熔盐储热、液流电池、绿色燃料储能和压缩空气储能等成为长时储能发展的重要方向。如熔盐储热已在火电灵活性改造、光热发电等场景实现应用;液流电池步入GW级时代并进入商业化发展新阶段;绿色甲醇燃料在杭州亚运会主火炬得到应用,并在工业和交通等领域得到初步应用。
未来,还要发展耦合长时储能的新型电厂,通过煤电与风光等可再生能源多能互补耦合储能发电,结合碳捕集、绿色燃料制取、高效掺烧等技术,实现低碳供电/供热。总体上,大多数长时储能技术仍处于研发或示范应用阶段,离大规模应用仍有差距。
NBD:您曾提到,要推动海陆能源协同,建议构建海上能源岛。海上能源岛对推动能源转型的意义体现在哪里?
高翔:海上能源岛作为一种融合区域发展战略和能源资源禀赋的重要载体,可为培育海洋新质生产力提供更多绿色动能,在推动能源转型方面具有重要意义。
一方面,大规模开发海洋中的风能、光能等可再生资源,可减少对煤炭和石油等化石能源的依赖。
另一方面,海上能源岛具备生产氢气、氨气和甲醇等绿色燃料的能力,同时可以支持清洁能源的多种形式、大规模存储以及远距离或跨区域输送,提升可再生能源的消纳与利用效率。