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碳中和目標(biāo)下 中國風(fēng)光技術(shù)仍需不斷創(chuàng)新
(時間:2024/1/18 10:37:59)

  在“雙碳”目標(biāo)下,發(fā)展風(fēng)、光等可再生能源是實現(xiàn)低碳發(fā)展承諾、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的一項重要舉措,也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵、實現(xiàn)“零碳”電力系統(tǒng)的“主力軍”。隨著風(fēng)、光可再生能源電力的大規(guī)模開發(fā),風(fēng)、光發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)、成本、安全供應(yīng)、生態(tài)效益等方面面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。
  日前,在清華大學(xué)碳中和研究院主辦、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院承辦的《中國碳中和目標(biāo)下的風(fēng)光技術(shù)展望》報告發(fā)布會上,與會專家共同探討了風(fēng)光技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題和未來路徑。
  “氣候危機的加劇使得世界各國通過科技創(chuàng)新來加快推動綠色低碳轉(zhuǎn)型這個需求越來越迫切。前不久剛剛結(jié)束的COP28最終達成了協(xié)議,呼吁各國以公正、有序、公平的方式減少能源系統(tǒng)對化石燃料的依賴!敝袊こ淘涸菏、清華大學(xué)碳中和研究院院長賀克斌這樣談到。
  報告顯示,我國風(fēng)能、太陽能資源十分豐富,可開發(fā)潛力大。根據(jù)大量的研究估算,我國估計100米高度的風(fēng)能資源(包括陸上風(fēng)能和海上風(fēng)能)的技術(shù)可開發(fā)量達到10.9至20.1太瓦,以光伏發(fā)電(包括集中式和分布式光伏)為首的太陽能發(fā)電技術(shù)可開發(fā)量達到45.6至58.9太瓦,風(fēng)光的理論裝機容量遠大于碳中和目標(biāo)下的風(fēng)光裝機需求。
  在碳達峰碳中和的背景下,中國未來風(fēng)能和太陽能發(fā)電將以倍增式發(fā)展。2060年我國的風(fēng)電與光伏裝機量將達到2020年風(fēng)光總裝機量的十倍以上,且隨著風(fēng)光發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展與發(fā)電效率的提升,2060年的風(fēng)光發(fā)電量將達到2020年風(fēng)光發(fā)電量的十三倍以上。
  賀克斌談到,隨著風(fēng)、光可再生能源電力的大規(guī)模開發(fā),風(fēng)光發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)、成本、安全工藝、生態(tài)效益等都面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。所以我們需要構(gòu)建技術(shù)先進、成本低廉、安全穩(wěn)定、生態(tài)友好的風(fēng)光發(fā)電技術(shù)體系,來引領(lǐng)我國可再生能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
  能源基金會首席執(zhí)行官兼中國區(qū)總裁鄒驥表示,COP28為全球可再生能源發(fā)展確定了新目標(biāo),全球可再生能源發(fā)展正迎來一次全新的、高歌猛進的浪潮。在過去十年,以至更長時間內(nèi),實踐表明中國已經(jīng)開始引領(lǐng)這一輪全球范圍內(nèi)的可再生能源科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的潮流。然而,當(dāng)前中國可再生能源前進道路仍面臨來自技術(shù)、市場、資金等方面的諸多挑戰(zhàn),如現(xiàn)有電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行尚不能承載碳中和所要求的間歇高比例可再生能源的比例,短期內(nèi)全供應(yīng)鏈和需求側(cè)尚不能做到動態(tài)均衡等,未來需加速打通各方面發(fā)展“堵點”,推動可再生能源可持續(xù)良性發(fā)展。
  國家氣候戰(zhàn)略中心首任主任、中國能源研究會常務(wù)理事李俊峰也表示,風(fēng)光可再生能源的發(fā)展正處在挑戰(zhàn)與機遇并存的時代。前不久的COP28上,各國就能源轉(zhuǎn)型達成共識,把可再生能源的發(fā)電能力提高三倍,為可再生能源的加速發(fā)展提供了全球背景,中國可再生能源的發(fā)展將對全球作出重大貢獻。但與此同時,大規(guī)模的風(fēng)電光伏發(fā)展面臨著技術(shù)、脫鉤斷鏈、產(chǎn)能過剩等重大挑戰(zhàn),未來如何形成新的良好健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài)是需要思考解決的問題。以風(fēng)電技術(shù)為例。
  報告顯示,從全球產(chǎn)業(yè)鏈來看,我國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電裝備制造基地,除了主軸承之外,我國風(fēng)電零部件國產(chǎn)化率超過95%,風(fēng)電機組產(chǎn)量占到全球的三分之二以上,產(chǎn)品銷往近50個國家和地區(qū)。目前我國陸上風(fēng)電技術(shù)完全成熟,引領(lǐng)全球風(fēng)電技術(shù)發(fā)展。當(dāng)前,我國的風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)進入“無人區(qū)”,達到了現(xiàn)有技術(shù)邊界,進一步大型化發(fā)展需要力學(xué)特性和電氣特性的理論突破。
  此外,仍有一些技術(shù)瓶頸有待解決,風(fēng)能產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)對國外依賴度比較高,主要包括風(fēng)資源分析、風(fēng)電機組整機設(shè)計仿真等工程仿真軟件,關(guān)鍵軸承、變流器、控制器中的關(guān)鍵電子器件,碳纖維、巴沙木、潤滑劑等關(guān)鍵材料等。
  清華大學(xué)碳中和研究院減污降碳協(xié)同增效研究中心主任、環(huán)境學(xué)院教授王燦表示,從全球產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈安全的角度,中國風(fēng)光技術(shù)具有獨特優(yōu)勢,已成為全球最大的光伏和風(fēng)電市場,為全球風(fēng)光技術(shù)進步和成本下降作出了巨大貢獻。面向碳中和目標(biāo),中國風(fēng)光技術(shù)仍需不斷創(chuàng)新,且未來高比例風(fēng)光發(fā)電的電力系統(tǒng)在面對極端天氣時的韌性需進一步提升,他呼吁風(fēng)光領(lǐng)域未來進行跨學(xué)科合作,結(jié)合人工智能領(lǐng)域等新技術(shù),發(fā)展更加可靠的綠色技術(shù)。


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