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        實現“雙碳”目標,亟須多種技術“抱團”發力

        發布時間:2021-11-16 8:21:03    點擊:

        [ 導讀 ]:地下空間開發利用可以與交通碳減排、人工碳匯、建筑碳減排、能源的綠色轉型“組團”,為實現碳達峰碳中和提供解決方案。

               地下空間開發利用可以與交通碳減排、人工碳匯、建筑碳減排、能源的綠色轉型“組團”,為實現碳達峰碳中和提供解決方案。

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               錢七虎

               中國工程院院士、陸軍工程大學教授

               “現在城市的交通擁堵還很普遍,帶來的交通污染怎么解決?其中一個辦法是把貨運轉到地下去,建設城市的地下智慧物流運輸系統。這個系統如果建成,人們購買任何商品都只需要點一下鼠標,所購商品就像自來水一樣通過地下管道很快‘流入’居住小區的自動提貨柜……”

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               近日,在江蘇省科協主辦的2021年江蘇科技論壇的報告中,國家最高科學技術獎獲得者、中國工程院院士、陸軍工程大學教授錢七虎用這番暢想,分享地下空間開發利用與交通碳減排的遠景。

               錢七虎認為,地下空間開發利用可以與交通碳減排、人工碳匯、建筑碳減排、能源的綠色轉型“組團”,為實現碳達峰碳中和(以下簡稱雙碳)提供解決方案。

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               能源變革要循序漸進

               中國工程院院士、上海交通大學碳中和發展研究院院長黃震建議,要從供給側和需求側探索電力零碳化、燃料零碳化、再電氣化、智慧化、高效化等方面,促進能源變革。

               中國科學院院士、西安交通大學教授郭烈錦則建議,以大規模低成本清潔發電制氫、二氧化碳還原與碳高值化循環利用,構建五位一體的能源體系。

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               “當前,中國二氧化碳排放的最大來源是化石能源的燃燒!弊鳛樯罡茉搭I域幾十年的資深從業者,國家能源集團科學技術研究院有限公司副總經理朱法華認為:“控制二氧化碳排放,首當其沖的是要控制煤炭消費。中國煤炭約一半用于燃燒發電,減少電力行業的煤炭消費是減少二氧化碳排放的有效手段,但中國富煤貧油少氣的資源稟賦,使得電力行業很難離開煤炭!

               “面向碳中和的能源變革,要循序漸進,先立后破,先把新能源為主的新型電力系統建立起來,再逐漸減少化石能源比例。作為保障型能源,化石能源還會繼續為國民經濟作貢獻,當然也要達到零碳的排放!敝袊こ淘涸菏、上海交通大學碳中和發展研究院院長黃震認為,迎接能源變革,需要同時在能源供給側和需求側推進革命。

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               “重中之重是電力的脫碳和零碳化!秉S震解釋,電力脫碳與零碳化,核心是構建以新能源為主體的新型電力系統。對此,德國的經驗或有借鑒意義。

               此前,德國宣布將在2022年全面棄核,2038年前關閉所有煤電廠,2050年構建全部100%采用可再生能源的用能體系。

               德國在推進可再生能源發展中立法先行,建立起遍布全國的分布式光伏發電、風電、生物質發電及儲能機組;通過基于大數據的電力供給側和需求側的預測與管理,以及基于互聯網的電力交易和服務平臺,有效促進可再生能源消納,提高電網的供需平衡。在德國,高比例的可再生能源已使常規火電從基荷電力轉變為調峰電力,成功實現了能源結構轉型。

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               “市場化的電價、電力系統的調節、基于互聯網的電力交易等都是值得我們借鑒的!秉S震說。

               可再生能源制取助力零碳化

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               電力的脫碳和零碳化,離不開燃料零碳化。燃料零碳化是以太陽能、風能等可再生能源為主要能量制取可再生燃料,包括氫、氨和合成燃料等。

               郭烈錦認為,發展大規模低成本的可再生能源的轉化存儲技術大有可為。

               “例如,太陽能光/熱耦合制氫及碳氫燃料,以水為基,構建光/熱催化耦合制氫、制碳氫燃料的碳氫循環,實現太陽能到燃料化學能的能量與物質的耦合轉化!惫义\解釋。

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               碳中和是一場綠色革命,如果沒有顛覆性、變革性的技術突破,不可能實現碳中和,黃震認為,助推能源利用高效化、再電氣化、智慧化也勢在必行。

               黃震認為,在加速零碳電力供給的基礎上,加快工業、建筑、交通等領域的再電氣化,是提高能源利用效率、實現能源利用脫碳和零碳的重要途徑。而如何通過互聯網、物聯網、人工智能、大數據、云技術等信息與控制技術,將人、能源設備及系統、能源服務互聯互通,使電源、電網、負荷和能源存儲深度協同,也值得深思。

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               將碳“圍剿”在城市地下空間

               “要實現‘雙碳’目標,一定要聚焦城市!卞X七虎說,有數據顯示,全球碳排放的三分之二或者四分之三來自城市,而中國三線以上城市總面積占到了國土面積的1/6。全球變暖的罪魁禍首是碳排放,應對之策是碳減排與碳匯。

               錢七虎解釋,碳匯有生態碳匯和人工碳匯。生態碳匯是發展綠水青山的生態建設。而人工碳匯可以利用地下空間的封閉性、穩定性等優勢,把捕捉到的二氧化碳永久封存地下。

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               如果說地下空間是尚待開發的固碳“潛力股”,對建筑業和交通業的綠色轉型,地下空間同樣大有可為。

               錢七虎表示,交通的碳減排有兩個途徑:“一個是零碳燃料,最好用氫,但是氫要解決運輸和儲存的問題。另一個是交通轉地下,用電動交通,不用直接燃料的交通,發展地鐵為主的城市地下軌道交通、地下低真空高速磁懸浮的城際交通、發展地下物流系統。當然,光有軌道交通不夠,還要有城市地下快速路系統,發揮私家車‘門對門’的優勢!

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