凌文

中国工程院院士、山东省科协主席

众所周知，能源是人类社会生存、发展的重要基础，从远古时代的钻木取火开始，到煤炭助力第一次工业革命，再到电动机、内燃机的发明，各类能源无疑在我们的历史长河中发挥了重要作用。而随着时代的发展，各类可再生能源也开始崭露头角，预计到2050年，太阳能和风能发电约占全球发电量的三分之二。

尽管在我们看来，能源的使用似乎一直没什么问题，但是目前全球能源依旧面临着三大挑战：

1、能源稳定供应

●全球仍有超过10亿人没有电力供应

●油气资源分布不均衡，部分国家和地区能源供应形势严峻

2、生态环境破坏

●能源生产带来的水资源和地表生态破坏

●化石能源利用带来的大气污染成为全球性问题

3、全球气候变化

●化石能源使用产生的二氧化碳年排放量超过338亿吨

●必须共同努力实现本世纪中叶全球温升2°C以内目标

面对以上这些问题，凌院士认为，能源创新是非常重要的一个关键点，而世界各个主要发达国家都已经发现能源技术的重要性，高度重视能源技术的研发。

改革开放四十多年来，中国可靠稳定的能源供应是中国全面建成小康社会和实现中华民族伟大复兴的重要支撑，而其中煤炭作为内地的主要能源，地位不会改变，能源在过去40年支持内地经济发展，当中煤炭占整体能源约70%，未来依旧会是我们的主体能源。

当前，我国能源发展主要面临以下挑战：

一是我国石油对外依存度已接近70%，能源安全存在风险；

二是传统粗放式能源开发利用造成了生态损伤和大气破坏；

三是能源系统效率总体偏低，单位GDP能耗目前是世界平均的1.4倍；

四是我国碳排放量连续多年世界第一，我国政府承诺2030年左右碳排放达到峰值并争取早日达峰，这就要求我们还要下很大决心和功夫。

为应对这些挑战，2014年，习总书记提出，要推动“能源革命”，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。

凌院士认为科技创新在能源领域的应用十分重要，能源的主体功能已从解决落后生产力，转变为服务人民美好生活需求，依靠科技创新实现绿色转型，提供高质量的能源供给，是当前和未来较长时间中国能源行业的核心任务。

那么该如何实现中国能源绿色的转型？凌院士认为有三个路径：

1、规模能源清洁化

加快煤炭等传统化石能源的清洁化利用，降低污染物排放

2、清洁能源规模化

不断提高新能源、可再生能源的效率，大幅降低其成本

3、能源系统智能化

打造多种能源耦合互补高效利用的智能能源系统

面对能源、电力行业转型的迫切要求，我们要以煤电安全为根基，探索构建未来以新能源为主体的电力系统，为电力行业实现脱碳提供重要路径，可再生能源发电具有零排放、高能利用率的优势，已成为“碳中和”的关键技术路线。

那么该如何加速发展可再生能源？主要是做到以下三点:

1、增效率

突破高效率光伏能电池、新-代核电、氢燃料电池和氢能储运、高效海上风电、可燃冰开采等关键技术，不断提升新能系统效率

2、降成本

加强新技术和装备示范推广，不断降低成本，逐步实现风电光伏等可再生能源平价上网，推动氢能等技术大规模商业化

3、促消纳

加强可再生能源输出通道建设，落实好可再生能源上网保障机制，减少可再生能源弃电

光伏建筑一体化

现今，我国建筑能耗约占全社会总能耗的30%，而光伏建筑一体化具有绿色节能、减少碳排放，提升建筑美学、替代部分建筑材料、降低建筑物造价、提高用电效率、节约土地资源、减少大气和固废污染，保护生态环境等巨大优势。光伏与建筑相结合是实现城市绿色低碳发展和建筑碳中和的最有效途径。

国家也在大力支持光伏发电技术的研发，因为从各项数据来估计，光伏建筑一体化 (BIPV) 技术能够降低建筑碳排放30%以上。

而实际上运用的时候，光伏建材发电的同时会产生大量余热，表面温度可达70°C，我们可以通过呼吸式光伏墙体技术，结合新风机组热泵机组，实现光伏热能的有效利用，建筑节能可达到10%以上。

同时，凌院士认为氢能的开发与利用是能源清洁化发展的重要方向，在优化能源系统、提供能源安全、促进能源革命等方面具有重大意义。

中国氢能产业

2021年4月16日，科技部和山东省签署“氢进万家” 协议，探索氢能多种场景下的高效、安全利用新模式，促进氢能产业高质量快速发展2022年8月18日，科技部印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案 (2022-2030年)》“氢进万家”示范工程列入低碳零碳技术示范行动。以上可见，目前我们国家的氢能发展趋势非常可观。

氢能产业发展主要在五个环节进行全面的研发：制、储、输、加、用，从这五个环节来探索氢能产业的意义和使用。

同时开展副产氢纯化、制氢加氢一体化建设项目，探索可再生能源电解水制氢示范，打造高品质、低成本、安全稳定氢气本地化供应体系，可大幅降低运输成本。

通过“多方式制氢+长周期储氢+多途径输氢+多场景氢发电”进行深度融合，可实现规模化、低成本氢气输配。

结语

我们的双碳之路离不开各类可再生能源，而零碳服务区的建设，更应结合所在地区自然资源禀赋条件，可围绕电气化、分布式光伏发电、风力发电、储能、交直流微网、室外微光、地源热泵被动式建筑、污水处理、固废处理、智慧管控、生态碳汇等措施，积极探索零碳服务区建设路径，实现“低碳建造，零碳运营”的目标。