如何“迈向碳中和时代”?各路院士专家齐聚陆家嘴,书写“双碳”答卷

近日,以“迈向碳中和时代”为主题的第九届上海院士专家峰会在中国金融信息中心举办,20余位院士专家共同探讨“双碳”目标为上海城市和产业发展带来的机遇和挑战。

上海市委常委、浦东新区区委书记朱芝松宣布第九届上海院士专家峰会开幕,市政府副秘书长、浦东新区区委副书记、区长杭迎伟致辞。会前,朱芝松、杭迎伟和上海市科协党组书记、副主席马兴发,浦东新区区委副书记单少军会见了与会院士专家。中国科学院院士陈凯先担任大会主席,中国工程院院士丁健主持开幕式。出席峰会的院士还有中国科学院院士褚君浩、中国工程院院士王基铭、中国工程院院士钱锋、中国工程院院士涂善东、乌克兰科学院外籍院士熊健等。

杭迎伟在致辞中指出,当前浦东正在全力打造社会主义现代化建设引领区,在实现双碳目标上走在前列、做出示范,是引领区建设的应有之义、应为之举。浦东将坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路,加快形成绿色、生态、低碳的经济增长方式和生活消费方式,做到能源资源结构更加合理,生态安全屏障更加牢固,生产生活方式更加绿色,形成生态宜居、安全高效、功能复合、彰显魅力的人民城市绿色发展新格局。

市政府副秘书长、浦东新区区委副书记、区长杭迎伟

大会主席、中国科学院院士陈凯先表示,上海院士专家峰会自2013年创设以来,围绕科技革命、科创中心建设、新兴产业发展、长三角一体化、人民城市建设等焦点主题,为上海和浦东相关部门提供了科学建议和决策支撑。本次峰会的主题是“迈向碳中和时代”,唯有颠覆性的技术创新,才能积极推动低碳技术革命,从而进入绿色低碳发展的轨道。

本届峰会沿继主论坛+3场分论坛的形式,会期两天。在主论坛上,钱锋、褚君浩、焦念志等院士分别作了主旨报告;3场分论坛的主题分别是“‘双碳’战略的机遇与挑战”“迈向碳中和之低碳城市”和“迈向碳中和时代之低碳出行”。峰会以现场报告和网络直播相结合的形式进行,观众可通过新华社现场云观看直播。

本届峰会由中国科学院学部工作局、中国科学院上海分院、上海市浦东新区人民政府、上海市科学技术协会、中国石化上海石油化工股份有限公司指导,浦东新区科学技术协会主办,上海证券报、中国金融信息中心、上海石油天然气交易中心联合主办,中科院院士上海浦东活动中心、上海市建筑学会、长三角氢能科技研究院、上海市浦东新区工程师协会承办。

主旨演讲

中国工程院院士钱锋:建议通过四大路径推动实现“双碳”目标

中国工程院院士钱锋建议,要把握“双碳”重大机遇,推动能源供给和流程工业的数字化转型,全方位、全角度、全链条推动产业基础高级化和产业链现代化,形成绿色工业体系。

钱锋介绍,我国是世界第一大制造业国家,石化、化工、钢铁、建材等产业规模已位居世界第一,我国同时也是世界上最大的能源消费国,碳排放总量居世界第一。在当前碳减排的关键时期,我国实现双碳目标面临着高碳化能源结构、重型化产业结构、能源需求持续增长、速度与质量博弈这四个方面的挑战。

“无论是能源供给或是流程制造,在新一轮科技革命的背景下,数字化转型是实现碳达峰、碳中和战略目标的重要手段。”钱锋表示,推动数字经济产业与制造业深度融合,实现能源和资源的高效利用和构建产业数字化的发展新格局,既是制造业高质量发展的关键,也是实现“双碳”目标的重要抓手。

为此,钱锋认为可以通过以下路径来推动“双碳”目标的实现。

首先,要对全流程碳排放信息进行原位检测与泛在感知,服务碳交易、碳足迹监控与溯源等场景;第二,需借助工业互联网,完善多尺度、跨时空碳协同流动机制,实现生产全流程碳流动轨迹监控与溯源;第三,针对能源供给数字化转型,需聚焦能源转换特性智能表征、源网自主融合控制、源网荷储一体化智能决策、市场环境下多能源协同减碳调控等方向,形成能源供给新发展格局;第四,针对流程制造数字化转型,需聚焦全生命周期碳排放监控与溯源、关键装置智能运行优化、全流程制造协同调控、强碳约束下的全产业链协同、全生命周期资源/能源管理和安全化生产管控等方向,助推流程制造低碳绿色发展。

中国科学院院士褚君浩:双碳”目标助力光伏行业进入高速发展期

褚君浩认为,今后50年地球和人类面临的十大挑战就包括能源和环境。随着人口增加、温度上升和二氧化碳排放量增加,能源环境问题变得尤为严重。

“化石能源总是越来越少,总有用完的一天,只有太阳能是无限的。太阳能技术包括发展太阳能、能源互联网技术和应用以及因地制宜推广太阳能技术广泛应用等,‘双碳’目标正在助力光伏行业进入高速发展期。”褚君浩表示。

褚君浩进一步表示,到2030年,非化石能源占一次能源消耗比例达到25%。光伏行业有很多新技术正在发展,包括“光伏+制氢”、“光伏+5G通信”以及“光伏+新能源汽车”和“光伏+绿色建筑”,这几方面都是行业内的前瞻性技术。

中国科学院院士 焦念志(现场视频连线):形成和提出海洋碳汇“中国方案”

中国科学院院士焦念志表示,实现“碳中和”一靠减排,开发新能源;二靠增汇,主动增加碳汇实施负排放。其中,增汇是“不减产的减排”,为经济发展提供保障。

“关键在于我们如何实现有效的负排放。大家可能很自然地想到海洋,海洋覆盖了地球表面近70%,平均水深接近4000米,是一个巨大的碳库。”焦念志介绍,国际上关于海洋负排放已形成一些基本共识,实现路径主要有陆海统筹生态增汇、近海缺氧环境增汇、海水养殖区增汇、滨海湿地碳汇核算与增汇、外海贫营养区施肥增汇、海底碳封存技术与工程、碳指纹标识和碳足迹体系、海洋碳汇交易体系等。

了解海洋储碳机制,还需应用到负排放生态工程,为此,焦念志举例说明。

首先,是陆海统筹,减排增汇。焦念志曾在10年前提出一个建议:减少陆地施肥,增加近海碳汇,即陆地施肥太多会造成海洋的富营养化,不利于储碳,“固碳不等于储碳,高碳量也不等于高碳汇。只有维持适量的营养输入,使得微型生物碳泵和生物泵的协同效应最大化才能可持续发展。”

其次,海水养殖区增加碳汇,通过无机、有机、生物、非生物的综合储碳,可以实现海洋大规模储碳,“把养殖区通过综合负排放,将一个污染区变成增汇场,既修复了环境又增加了碳汇。”

最后,焦念志建议,实施综合储碳生态示范工程,实施陆海统筹、减排增汇、量化生态补偿机制,实施海洋负排放国际大计划,推动建立海洋增汇国际标准,最终形成并提出海洋碳汇的“中国方案”。

乌克兰科学院外籍院士 熊健“三端发力”实现建筑和城市降耗降排

乌克兰科学院外籍院士熊健认为,建筑领域和城市碳中和的实现路径是消费端和固碳端,建筑全寿命期降耗减碳是城市碳中和的关键所在。

熊健介绍,2019年我国碳排放101亿吨,其中建筑领域全生命周期碳排放39亿吨,包括运营碳22亿吨和隐含碳17亿吨,“建筑行业成为我们国家排碳的一个主要来源。”

对此,他认为,“三端发力”可以实现建筑全寿命期降耗减碳。一是降低建筑自身的用能需求,包括被动建筑、超低能耗建筑、绿色建筑;二是避免大拆大建,推崇百年建筑,用好建筑材料设计方案;三是因地制宜用好城市建筑净零碳排放供能方案,多能互补。

他进一步表示,可以集成新能源技术全面提升建筑供能系统的能效,比如采用地泵技术解决建筑三联供(供暖制冷与生活热水)问题,而“热泵+其他清洁能源”组合可以最大程度减少建筑对化石能源和电力峰值的需求;建立智能化多能联供,建设智慧能源全息监控系统,实现城市建筑群体性降耗减碳的智慧管理。

“城市是碳达峰碳中和的主体,应大力推广绿色建筑。”熊健建议,在2022年国家要求城镇新建建筑中绿色建筑面积比例70%的基础上,上海要提出更高要求,达到90%。

中国科学院院士 沈学础:氢燃料电池车是汽车产业新高峰

中国科学院院士、中科院上海技术物理研究所研究员沈学础认为,多种新能源组合互补,综合组建国家新能源体系,是我国能源的低碳之道。

沈学础介绍,太阳能方面,我国的硅基太阳能产业从电站到晶片到支架都有很好的基础。比如华能集团与华为在海南东方的合作项目使得太阳能发电智能化运行,并被推广应用到国内外数十个项目中。

“硅基太阳能光伏发电的发电量已占到我国总发电量的10%,已经超过了核电和水电。”沈学础如是说。

“氢能可能是人类能源的终极解决方案之一,它的储量大、零污染、能量高、氢电互补,全世界也都有相关规划。”沈学础认为,氢燃料电池车是汽车产业的新高峰,智能出行是汽车出行的新模式。在基础上,沈学础强调要重视人才的引进和储备,重视本国专家培养的重要作用。

圆桌论坛

实现“双碳”目标需要平衡经济发展 加大技术创新发展新能源产业

10月20日,与会院士们在圆桌讨论环节热议“双碳”战略背景下的机遇与挑战。他们认为,实现“双碳”目标需要和保证经济发展取得平衡,在这个过程中,需要调整能源产业结构,加大技术创新力度,并大力发展新能源。

谈及我国现有能源产业结构调整,中国工程院院士王基铭建议要通过技术创新,提高能源和资源的利用率,把碳排放强度降下来、能耗降下来。此外,要通过技术创新,使现有工艺过程、原料和生产过程、产品都能达到绿色化。最后,二氧化碳的收集、封存、再利用技术要有所突破。特别是石化产业要走绿色化、自主化、一体化、多元化、国际化的绿色发展道路。

中国工程院院士焦念志认为,我国应该行动起来研发海洋碳汇。作为二氧化碳排放大国,减排、增汇、实现碳中和目标等是宏伟目标,也是客观需求。作为海洋大国,我国理应走在世界前列。此外,还应考虑各地情况,因地制宜,不要强行进行碳达峰。

“关键有两点,一是提升技术,提升低碳技术助力产业转型,二是低碳生活方式和生产。”中国工程院院士褚君浩建议,现有碳排放量大的企业要加强能源再利用,发展循环经济。另外要尽量多利用LED照明,降低能源消耗。产业转型方面,要发展一些智能产业、信息产业。

乌克兰科学院外籍院士熊健谈到,“双碳”战略下产业发展与转型对于城市尤其是对上海这样的特大型城市来说,未来有几个产业未来会迎来大好发展窗口期。传统工业如高污染、高能耗企业要做转型和降碳降耗的安排,建筑产业未来也有很大的提升空间。此外,能源产业发展空间较大,智慧产业也将有很多优秀企业脱颖而出,碳捕集、碳汇交易体系下的碳交易等产业发展前景较好。

如何在既保证发展又保证实现“双碳”目标之间取得平衡,中国工程院院士钱锋认为,从能源结构来说,目前碳排放量最大的是煤电,但电是不可或缺的。从这个角度来说,还是要发展新能源,除水电和风电外,未来光伏也有很大的发展空间,要在光伏领域提高基础研究和应用研究,提高光伏发电效率,降低成本。另外,从资源和能源利用来说,一定要创新技术,支撑“双碳”目标。

“应该把化石能源降下来,把非化石能源、新能源的占比提上去。”王基铭补充说,现在氢能比较受关注,氢能是二次能源,也是接近零排放的清洁能源。要把灰氢变成绿氢需要充分利用新能源如太阳能发电、风电、水能等清洁能源来制氢,积极推广新能源,大幅度降低化石能源的消耗。(来源:综合自浦东发布、上海证券报、陆家嘴金融网等)


编辑:赵鼎

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