“雙碳”之路時(shí)間短任務(wù)重，能源轉(zhuǎn)型何以高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)

探索走向碳中和之路，在上海的一場盛會(huì)上，呈現(xiàn)了更多可能。

6月11日，為期四天的2023上海國際碳中和技術(shù)、產(chǎn)品與成果博覽會(huì)(下稱“碳博會(huì)”)在上海國家會(huì)展中心開幕。此次碳博會(huì)是國內(nèi)首個(gè)以“碳中和”為主題的博覽會(huì)，也是國內(nèi)首個(gè)國家部委及上海市政府全面參與的雙碳領(lǐng)域盛會(huì)。

第一財(cái)經(jīng)記者來到碳博會(huì)展館進(jìn)行探訪發(fā)現(xiàn)，在雙碳目標(biāo)之下，在極端天氣頻發(fā)和能源安全挑戰(zhàn)之間，傳統(tǒng)煤電積極應(yīng)變，使出了各種高招。

作為上海市唯一綜合性能源產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，申能集團(tuán)也在本屆碳博會(huì)期間展出其在能源低碳轉(zhuǎn)型方面的成果，例如全球第一根用于超大城市的公里級(jí)超導(dǎo)電纜，以及全球單機(jī)容量最大能耗最低的火力發(fā)電項(xiàng)目。

在安徽淮北，申能安徽平山電廠二期工程建設(shè)了1臺(tái)135萬千瓦超超臨界高低位布置二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組，并同步配套建設(shè)煙氣脫硝、除塵、脫硫等環(huán)保設(shè)施。

這一機(jī)組是世界燃煤發(fā)電的新標(biāo)桿——采用了世界首創(chuàng)的高低位布置方式和雙軸二次中間再熱技術(shù)，大大減少管道投資、壓力損失及熱損失，進(jìn)一步提升了機(jī)組熱效率。同時(shí)，該機(jī)組采用彈性回?zé)?、廣義回?zé)峒皬V義變頻等一系列創(chuàng)新技術(shù)，預(yù)期供電煤耗為251g/kWh。該工程是國家級(jí)試驗(yàn)示范工程，也是滬皖合作、上海市在安徽淮北異地建設(shè)的煤電一體化機(jī)組。

低能耗、高能效、新科技，以及跨區(qū)域合作互補(bǔ)，是傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型的有效路徑。這場以“走向碳中和之路”為主題的博覽盛宴開幕，同時(shí)發(fā)表《上海低碳倡議宣言》。一眾企業(yè)推出其減碳技術(shù)和減碳方案，虛擬電廠、碳足跡管理等碳中和概念受到熱捧。

智能的虛擬電廠受關(guān)注

據(jù)碳博會(huì)官方介紹，本次展會(huì)共包含六大展區(qū)，包括能源轉(zhuǎn)型、低碳交通、節(jié)能增效、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳服務(wù)、實(shí)踐探索。本次展覽的展示規(guī)模達(dá)到10萬平方米，涵蓋600多家展商，預(yù)計(jì)10萬多人次觀眾參展。

以能源轉(zhuǎn)型板塊為例，該板塊主要展示化石能源如何高效利用、清潔能源如何推廣應(yīng)用，以及新型電力系統(tǒng)如何加快建設(shè)等方面。參展的代表企業(yè)有國家電網(wǎng)、中國石化、中國電氣裝備集團(tuán)、中國華能、中國華電、國家電投上海電力、申能集團(tuán)、上海電氣集團(tuán)、中能建、遠(yuǎn)景科技集團(tuán)、施耐德電氣等。

作為建筑行業(yè)“雙碳”政策的積極踐行者，美的樓宇科技攜帶全新降碳解決方案亮相本屆碳博會(huì)，推出iBUILDING虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)和iBUILDING產(chǎn)品碳足跡管理平臺(tái)。

“虛擬電廠的發(fā)布可以助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，響應(yīng)電網(wǎng)削峰填谷需求，提升社會(huì)用能效率。而碳足跡管理平臺(tái)則可以幫助不同行業(yè)用戶產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期碳排查工作，提前布局，制定碳排優(yōu)化方案以應(yīng)對(duì)歐盟等西方國家的碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制影響?！泵赖臉怯羁萍枷嚓P(guān)負(fù)責(zé)人在碳博會(huì)展臺(tái)現(xiàn)場介紹道。

“虛擬電廠就是將不同空間分布式的電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可供負(fù)荷等分布式能源聚合起來參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行?！泵赖臉怯羁萍佳芯吭盒袠I(yè)咨詢專家黃耀鋒表示。

虛擬電廠對(duì)于提升電網(wǎng)安全保障水平以及推動(dòng)能源的綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。

“虛擬電廠并不是真正意義上的發(fā)電廠，而是一種智能電網(wǎng)技術(shù)。”國家能源局官網(wǎng)信息顯示，虛擬電廠的核心理念就是通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，把工廠、商場甚至居民家的各類分散、可調(diào)節(jié)的電源和負(fù)荷匯聚起來，形成一個(gè)虛擬的“電廠”進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。

“虛擬電廠能夠調(diào)動(dòng)負(fù)荷側(cè)資源，是滿足尖峰負(fù)荷的重要手段。從經(jīng)濟(jì)性角度來看，又具有一定的性價(jià)比?！币晃恍履茉礃I(yè)內(nèi)人士告訴記者，據(jù)國家電網(wǎng)的測算，假設(shè)電力系統(tǒng)需要滿足5%峰值負(fù)荷，那么虛擬電廠的總投資額只有火電廠的八分之一至七分之一。

不過，目前我國虛擬電廠仍處于初期階段，亟待政策持續(xù)完善市場機(jī)制?！半S著國內(nèi)關(guān)于虛擬電廠的政策陸續(xù)出臺(tái)以及各省份試點(diǎn)的不斷推進(jìn)，未來會(huì)出現(xiàn)更多虛擬電廠試點(diǎn)案例，虛擬電廠的商業(yè)模式也將日趨成熟?！?/span>

科技創(chuàng)新推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型

積極應(yīng)對(duì)氣候變化已成為全球共識(shí)，正在深刻影響全球的價(jià)值體系。

作為首屆上海國際碳中和博覽會(huì)的分論壇，碳博會(huì)·科學(xué)論壇在11日下午舉行。中國工程院院士、上海交通大學(xué)碳中和發(fā)展研究院名譽(yù)院長杜祥琬在主題演講環(huán)節(jié)，分享了對(duì)我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略及路徑的思考。

杜祥琬表示，以碳達(dá)峰、碳中和來驅(qū)動(dòng)我國實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展轉(zhuǎn)型，這是經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，是生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù)的必然要求，也是縮小和主要發(fā)達(dá)國家發(fā)展水平差距的歷史機(jī)遇。

“我們國家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和面臨著一些困難和挑戰(zhàn)，主要是減排幅度大、轉(zhuǎn)型任務(wù)重、時(shí)間窗口緊。雖然有這些困難，但通過加快技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展轉(zhuǎn)型，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的碳達(dá)峰和如期的碳中和?！彼硎尽?/span>

在演講中，杜祥琬介紹了實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的八大戰(zhàn)略：第一是節(jié)約提效優(yōu)先戰(zhàn)略，第二是能源安全戰(zhàn)略，第三是非化石能源替代戰(zhàn)略，第四是再電氣化戰(zhàn)略，第五是資源循環(huán)利用戰(zhàn)略，第六是固碳戰(zhàn)略，第七是數(shù)字化戰(zhàn)略，第八是國際合作戰(zhàn)略。

而就實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的具體路徑，杜祥琬提出了包括優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源轉(zhuǎn)型、發(fā)展新型電力系統(tǒng)、交通電氣化、發(fā)展碳匯技術(shù)和碳移除技術(shù)等八個(gè)抓手。他強(qiáng)調(diào)，必須以關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，支持高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展下的碳中和，“例如，在能源方面有一系列需要?jiǎng)?chuàng)新的技術(shù)，包括煤、核、綠氫技術(shù)、太陽能電池技術(shù)等，還要發(fā)展一些像光儲(chǔ)直柔建筑、智能電網(wǎng)、農(nóng)村光伏能源系統(tǒng)等能源領(lǐng)域。工業(yè)數(shù)字化等技術(shù)需要進(jìn)步;交通部門需要發(fā)展規(guī)?；奶家瞥夹g(shù)等，最后還必須健全低碳技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，以及發(fā)展低碳數(shù)字化等。”

中國工程院院士、上海交通大學(xué)碳中和發(fā)展研究院院長黃震則在科學(xué)論壇上表示，由碳中和驅(qū)動(dòng)的能源轉(zhuǎn)型過程中，包括三個(gè)主要因素：政策、科技和市場。

在黃震看來，政策是此次能源轉(zhuǎn)型的首要要素。此前的歷次能源轉(zhuǎn)型的過程中，均以科技創(chuàng)新為主導(dǎo)，比如人類大規(guī)模使用煤炭，就是由于蒸汽機(jī)的發(fā)明。他認(rèn)為，此次能源轉(zhuǎn)型過程的第二大要素是科技驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)能源的開發(fā)和利用，是基于油氣和煤炭等地下資源，新能源則是基于科技創(chuàng)新，這是非常大的變化。

“顛覆性技術(shù)的發(fā)展，會(huì)在能源轉(zhuǎn)型及碳中和過程中，扮演非常重要的角色?！秉S震稱，可再生能源將從替補(bǔ)的角色變?yōu)槟茉聪到y(tǒng)的主角。傳統(tǒng)的能源體系能夠提供穩(wěn)定的能源，但風(fēng)能、太陽能等可再生能源的顯著特征是波動(dòng)性和間歇性，因此整個(gè)能源體系需要重新塑造。在此次能源轉(zhuǎn)型過程中，應(yīng)該著重關(guān)注儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展，從而建立起各種能量互補(bǔ)的體系。

黃震還提及，包括碳市場、電力市場和綠色金融市場等在內(nèi)的市場因素，也是支撐能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素。其中，碳市場可以提升使用化石能源的成本，電力市場則能強(qiáng)化電力作為商品的屬性。他總結(jié)稱，碳中和能源轉(zhuǎn)型不僅僅是技術(shù)或者能源問題，而是一個(gè)全球性的系統(tǒng)問題，需要基于政策、技術(shù)和市場等因素進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。

此外，2020年中華人民共和國國際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)獲得者、中國工程院外籍院士藤島昭(Akira Fujishima)在論壇中介紹了他在“太陽能制氫與二氧化碳減排”技術(shù)方面的研究進(jìn)展。藤島昭專注于光催化研究，基于“本多-藤島效應(yīng)”(Honda-Fujishima Effect)而生的太陽能光催化技術(shù)，有望為解決清潔能源生產(chǎn)、去污治理和二氧化碳轉(zhuǎn)化提供可行途徑，也是當(dāng)前國際能源研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。