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當綠氫的比例達到70%時，可能會使工業耗煤量減少一半。”中國工程院院士、中國工程院環境與輕紡工程學部主任、清華大學碳中和研究院院長賀克斌在題為《碳中和背景下可再生能源倍增式發展：機遇與挑戰》的報告中，深入闡述了可再生能源高速發展的前景以及其面臨的機遇和挑戰。“目前，全球電子廢棄物的回收率只有17%，如果保持同樣的回收率，到2050年太陽能光伏廢棄物將超過2019年全球電子廢棄物的10倍—15倍。”
“面對這些挑戰既需要有新的科學探索，多視角全面為風光資源畫像，又需要產業技術與生態創新。”中國工程院院士，中國工程院環境與輕紡工程學部副主任，浙江省科協副主席李家彪說。
在日前舉行的2023綠色低碳創新大會上，多位院士專家以“聚焦綠色低碳創新、共建全球生態文明”為主題發表演講，結合各自實際分享研究成果和實踐經驗，共同探討推動生態文明與可持續發展的新理念與新舉措，探索如何建立經濟發展與生態環境保護之間的平衡點。
將生態與產業結合，推動污染治理
會上，中國工程院院士，全國政協常委、人口資源環境委員會副主任，生態環境部環境規劃院院長王金南詳細介紹了培育生態產品第四產業的重要意義和相關研究進展。“生態產品價值實現就是踐行‘綠水青山就是金山銀山’理念的關鍵路徑和物質載體。”
“生態產品第四產業強調的生態產品是以生態資源為核心，是結合人造資本、人力資本、勞動等社會資本投入所創造出的終端產品和服務。”王金南說。
在王金南看來，浙江省湖州市安吉縣做好了“生態+產業”和“生態+科技”兩篇文章，探索出了許多生態產業化的路徑。
安吉縣的生態產品主要是以竹產業、白茶產業、山水經濟為主題，以生態資源資產經營管理、綠色金融、品牌認證推廣、科技創新等為保障，以生態產品供給、消費、交易、分配政策為推動。2012年—2022年，安吉縣國內生產總值從253億元增長到582億元，農民人均可支配收入從1.58萬元增加到4.2萬元。
王金南總結認為，以生態產品為核心的第四產業，正在成為湖州經濟實現綠色高質量發展的重要新動能，其經驗在于以“在湖州看見美麗中國”實干爭先主題實踐為總載體、總抓手，聚焦構建支撐綠色低碳創新的制度體系，聚力探索生態產品價值實現、低碳技術創新應用、產業發展方式變革、環境治理社會協同、生態品牌共建共享“五大機制”，推動綠水青山就是金山銀山實踐再創新再突破。
“圍繞可持續發展，三峽集團也在積極探索生態產品實現價值和實現機制。”中國長江三峽集團有限公司董事長黨組書記雷鳴山說。
“近年來，三峽集團聚焦共抓長江大保護，深入推進環境污染防治。”雷鳴山表示，“目前，三峽集團的城鎮污水處理規模已經達到了426萬立方米/天，建設運營的管網長度達到1.9萬公里。九江的十里河、蕪湖的江東濕地、岳陽的東風湖、宜昌的長江岸線等重點區域，重現水清岸綠。”
針對長江生態環保治理主體多元、涉水資產分散的現狀，三峽集團按照系統觀念創新推出了“城市智慧水管家”模式，對城市涉水設施進行統一規劃、建設、調度、運營，促進城市水環境治理由過去的“碎片化”向“系統化”轉變。“我們在六安市實施了這一模式后，污水處理能力提升了124%，生活污水的集中收集率和城區污水處理量均提升了40%以上，淠河的水質從劣Ⅴ類提升至Ⅱ類。”雷鳴山說。
“在流域治理領域，中交集團作為戰略投資人，與京津冀晉四省市協同推進永定河流域綜合治理，得到社會各界的高度肯定，樹立了永定河樣板。”中國交通建設集團有限公司黨委書記、董事長王彤宙介紹說。
多視角看待可再生能源
據國際能源署預測，到2050年，可再生能源將占全球能源消費的50%以上，成為全球主要的能源來源。大力發展可再生能源已經成為實現“雙碳”目標、推動高質量發展的關鍵。
“中國未來實現碳中和有4種技術途徑，包括資源增效減碳、能源結構降碳、地質空間存碳、生態系統固碳，還有一個市場機制融碳。”賀克斌說，“最核心的是能源結構的對調，從現在占總量70%-80%左右的化石能源，經過幾十年的演變，到2060年左右實現對調，達到70%-80%是可再生能源、新能源。”
雷鳴山介紹說，截至2022年年底，三峽集團可再生能源裝機已經突破1.2億千瓦。“整個三峽集團在長江經濟帶上建成的水電站年發電量超過3000億千瓦時，相當于每年減少二氧化碳近2.5億噸。其中，三峽水電站2020年的發電量超過1118億千瓦時，打破了巴西伊泰普水電站創造的世界紀錄。”
賀克斌介紹說，根據國家發改委能源署做出的分析，與2020年相比，2050年的全球發展風電光伏發電等可再生能源的裝機增長幅度，將在10倍—20倍左右。
“中國作為世界上最大的風電產品生產國，超過60%的關鍵零部件都是由中國生產的。中國自主研發的光伏電池的轉化效率也曾經多次刷新世界紀錄。”賀克斌指出，“任何事情都有它的兩面性，可再生能源快速增長也存在一些挑戰。”
賀克斌表示，首先是電力系統。目前的電力系統靈活性調節，電量滲透率在10%左右，當可再生能源進入中比例、高比例，甚至是達到80%以上的極高比例后，整個電力系統在穩定、控制、運行、規劃等不同的尺度上面臨多重的挑戰。
第二，隨著風光和可再生能源滲透率的提高，它的時間不平衡性將擴展到季節變動、年際變動的尺度，從而影響能源供應和它的可靠性、穩定性。“我們已經有了1+N的體系，如何合理利用政策杠桿和市場杠桿，是一個非常大的問題。”賀克斌說。
第三，極端天氣的頻率、強度和可變性也會影響可再生能源的關鍵基礎設施。為了降低風險，可再生能源工程設計和基礎設施的選址需要進一步優化。
第四，光伏發電裝備的壽命期大部分在20年—30年左右。“隨著可再生能源發電設備安裝量的增加，廢棄物也會大幅度增加，我們要考慮大宗的工業廢棄物的處理問題。”賀克斌指出。
此外，還有就是關鍵礦產資源，尤其是對一些稀有金屬、稀土元素的依賴性會更強，“這就增加了未來礦產資源供應鏈的壓力。”賀克斌說。
解決這些問題的方法，賀克斌表示，從供能側的方面，在空間上，區域風電的互補、光伏的互補、風和光之間的互補，提高可再生能源穩定性。
在用能側方面，賀克斌舉例說：“比如說可再生能源與交通的融合，當大規模的電動車加入電網系統，成為分布式儲能的裝置，協同運行，就可以實現有序充電和合理的反哺電，形成與交通之間的融合。”
“其次是建筑之間的融合，也就是光儲直柔的新型建筑。與常規建筑相比，新型建筑電能利用效率會提高6%到8%，包括配套儲能和柔性用電系統，建筑的電會有15%—30%的調節能力，這就將來的用能側里面，交通和建筑有比較大的空間。”賀克斌說。
中國工程院院士、浙江工業大學校長、浙江大學碳中和研究院院長、白馬湖實驗室主任高翔介紹說：“通過研究，我們提出了構建綠色低碳的能源創新體系，希望加快可再生能源轉化利用、氫能與規模化儲能、能源清潔低碳利用等綠色低碳科技創新，打造多能互補融合的新型清潔低碳高效智慧能源體系，推動綠色發展，實現減污降碳協同增效。例如，在浙江省，我們將著力打造海陸協同的新型能源體系，包括海上綠色能源的高效轉化、海上綠色燃料的安全儲運、未來綠色燃料的低碳供應。”
工業減污降碳需要技術托底
“據國際世界氣象組織，包括有記錄以來的報道，今年7月氣溫創了歷史的新高。”高翔在題為《綠色低碳創新的思考與實踐》的報告中指出，“全球溫升加劇了氣候風險。”
高翔表示，氣候變化造成的經濟損失非常巨大，而且呈上升趨勢。據統計相比于1980到1999年，2000年到2019年氣候變化的災害數量增加了74%，總經濟損失增加了82%，包括干旱、地震、高溫、洪水、風暴、火災等。“能源的綠色低碳轉型是我們應對氣候變化、實現‘雙碳’目標的重中之重。”
“新形勢對工業減污降碳提出了新的需求，我們既要持續減少污染物的排放，還要實現工業的低碳甚至零碳排放。”高翔強調，“當然難度很大，這就需要我們加強科技創新，驅動綠色低碳轉型發展。”
高翔表示，工業是支撐經濟社會全面綠色低碳轉型的關鍵，而工業園區作為工業企業集聚的重要單元，也是工業減污降碳的重要領域。高翔和他的團隊提出了構建碳污治理利用、低碳綜合供能和碳污監測監管的技術體系，并建立智慧系統平臺，形成實現園區減污降碳協同增效的系統解決方案。“在這個園區里，既包含清潔低碳的電力能源供應，也包含儲能設備、氫能源和碳污的資源化綜合利用，最終目標是實現園區的綠色低碳發展。”
“比如，對有機廢氣的治理，目前在浙江省生態環境廳的推動下，目前已經形成了高效的工藝技術，也得到工程化應用，但是未來我們要開發典型污染物關鍵治理設備的狀態診斷和運行調節的方法保證這些環保裝備能夠很好地發揮作用。”高翔舉例說，比如，對園區的有機廢液，我們和新安化工一起推動有機廢液的定向高質轉化、焚燒煙氣的多污染物超低排放和系統智能優化控制關鍵技術研發，建立了高鹽有機廢液高質清潔利用的關鍵技術體系。
高翔說：“未來，可以通過科技創新，形成面向不同行業的零碳園區，包括多能耦合、儲能、低碳生產技術協同的零碳園區，利用各種的零碳燃料/原料、新能源、儲能等技術拓寬工業綠色低碳發展的路徑。我們要加快綠色低碳科技創新與成果轉化，通過建立低碳零碳電力、海上綠色能源、零碳工廠、零碳交通、零碳建筑、零碳社區、零碳園區等一批標志性的低碳/零碳技術示范工程，最終建設實現‘碳中和’的城市，推動綠色低碳轉型和高質量發展，促進人與自然和諧共生。”
來源：中國環境APP 作者：中環報記者文雯
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