“雙碳”之路時間短任務重，能源轉型何以高質量實現

探索走向碳中和之路，在上海的一場盛會上，呈現了更多可能。

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6月11日，為期四天的2023上海國際碳中和技術、產品與成果博覽會（下稱“碳博會”）在上海國家會展中心開幕。此次碳博會是國內首個以“碳中和”為主題的博覽會，也是國內首個國家部委及上海市政府全面參與的雙碳領域盛會。

第一財經記者來到碳博會展館進行探訪發現，在雙碳目標之下，在極端天氣頻發和能源安全挑戰之間，傳統煤電積極應變，使出了各種高招。

作為上海市唯一綜合性能源產業集團，申能集團也在本屆碳博會期間展出其在能源低碳轉型方面的成果，例如全球第一根用于超大城市的公里級超導電纜，以及全球單機容量最大能耗最低的火力發電項目。

在安徽淮北，申能安徽平山電廠二期工程建設了1臺135萬千瓦超超臨界高低位布置二次再熱燃煤發電機組，并同步配套建設煙氣脫硝、除塵、脫硫等環保設施。

這一機組是世界燃煤發電的新標桿——采用了世界首創的高低位布置方式和雙軸二次中間再熱技術，大大減少管道投資、壓力損失及熱損失，進一步提升了機組熱效率。同時，該機組采用彈性回熱、廣義回熱及廣義變頻等一系列創新技術，預期供電煤耗為251g/kWh。該工程是國家級試驗示范工程，也是滬皖合作、上海市在安徽淮北異地建設的煤電一體化機組。

低能耗、高能效、新科技，以及跨區域合作互補，是傳統能源轉型的有效路徑。這場以“走向碳中和之路”為主題的博覽盛宴開幕，同時發表《上海低碳倡議宣言》。一眾企業推出其減碳技術和減碳方案，虛擬電廠、碳足跡管理等碳中和概念受到熱捧。

智能的虛擬電廠受關注

據碳博會官方介紹，本次展會共包含六大展區，包括能源轉型、低碳交通、節能增效、循環經濟、低碳服務、實踐探索。本次展覽的展示規模達到10萬平方米，涵蓋600多家展商，預計10萬多人次觀眾參展。

以能源轉型板塊為例，該板塊主要展示化石能源如何高效利用、清潔能源如何推廣應用，以及新型電力系統如何加快建設等方面。參展的代表企業有國家電網、中國石化、中國電氣裝備集團、中國華能、中國華電、國家電投上海電力、申能集團、上海電氣集團、中能建、遠景科技集團、施耐德電氣等。

作為建筑行業“雙碳”政策的積極踐行者，美的樓宇科技攜帶全新降碳解決方案亮相本屆碳博會，推出iBUILDING虛擬電廠運營管理平臺和iBUILDING產品碳足跡管理平臺。

“虛擬電廠的發布可以助力構建新型電力系統，響應電網削峰填谷需求，提升社會用能效率。而碳足跡管理平臺則可以幫助不同行業用戶產品進行全生命周期碳排查工作，提前布局，制定碳排優化方案以應對歐盟等西方國家的碳邊境調節機制影響。”美的樓宇科技相關負責人在碳博會展臺現場介紹道。

“虛擬電廠就是將不同空間分布式的電源、儲能系統、可供負荷等分布式能源聚合起來參與電力系統的運行。”美的樓宇科技研究院行業咨詢專家黃耀鋒表示。

虛擬電廠對于提升電網安全保障水平以及推動能源的綠色低碳轉型具有重要意義。

“虛擬電廠并不是真正意義上的發電廠，而是一種智能電網技術。”國家能源局官網信息顯示，虛擬電廠的核心理念就是通過先進信息通信技術和軟件系統，把工廠、商場甚至居民家的各類分散、可調節的電源和負荷匯聚起來，形成一個虛擬的“電廠”進行統一管理和調度。

“虛擬電廠能夠調動負荷側資源，是滿足尖峰負荷的重要手段。從經濟性角度來看，又具有一定的性價比。”一位新能源業內人士告訴記者，據國家電網的測算，假設電力系統需要滿足5%峰值負荷，那么虛擬電廠的總投資額只有火電廠的八分之一至七分之一。

不過，目前我國虛擬電廠仍處于初期階段，亟待政策持續完善市場機制。“隨著國內關于虛擬電廠的政策陸續出臺以及各省份試點的不斷推進，未來會出現更多虛擬電廠試點案例，虛擬電廠的商業模式也將日趨成熟。”

科技創新推動能源轉型

積極應對氣候變化已成為全球共識，正在深刻影響全球的價值體系。

作為首屆上海國際碳中和博覽會的分論壇，碳博會·科學論壇在11日下午舉行。中國工程院院士、上海交通大學碳中和發展研究院名譽院長杜祥琬在主題演講環節，分享了對我國實現碳達峰碳中和戰略及路徑的思考。

杜祥琬表示，以碳達峰、碳中和來驅動我國實現技術創新和發展轉型，這是經濟社會高質量發展的內在要求，是生態環境高水平保護的必然要求，也是縮小和主要發達國家發展水平差距的歷史機遇。

“我們國家實現碳達峰、碳中和面臨著一些困難和挑戰，主要是減排幅度大、轉型任務重、時間窗口緊。雖然有這些困難，但通過加快技術進步和發展轉型，可以實現高質量的碳達峰和如期的碳中和。”他表示。

在演講中，杜祥琬介紹了實現雙碳目標的八大戰略：第一是節約提效優先戰略，第二是能源安全戰略，第三是非化石能源替代戰略，第四是再電氣化戰略，第五是資源循環利用戰略，第六是固碳戰略，第七是數字化戰略，第八是國際合作戰略。

而就實現雙碳目標的具體路徑，杜祥琬提出了包括優化升級產業結構、能源轉型、發展新型電力系統、交通電氣化、發展碳匯技術和碳移除技術等八個抓手。他強調，必須以關鍵技術的重大突破，支持高質量可持續發展下的碳中和，“例如，在能源方面有一系列需要創新的技術，包括煤、核、綠氫技術、太陽能電池技術等，還要發展一些像光儲直柔建筑、智能電網、農村光伏能源系統等能源領域。工業數字化等技術需要進步；交通部門需要發展規模化的碳移除技術等，最后還必須健全低碳技術的標準體系，以及發展低碳數字化等。”

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則在科學論壇上表示，由碳中和驅動的能源轉型過程中，包括三個主要因素：政策、科技和市場。

在黃震看來，政策是此次能源轉型的首要要素。此前的歷次能源轉型的過程中，均以科技創新為主導，比如人類大規模使用煤炭，就是由于蒸汽機的發明。他認為，此次能源轉型過程的第二大要素是科技驅動。傳統能源的開發和利用，是基于油氣和煤炭等地下資源，新能源則是基于科技創新，這是非常大的變化。

“顛覆性技術的發展，會在能源轉型及碳中和過程中，扮演非常重要的角色。”黃震稱，可再生能源將從替補的角色變為能源系統的主角。傳統的能源體系能夠提供穩定的能源，但風能、太陽能等可再生能源的顯著特征是波動性和間歇性，因此整個能源體系需要重新塑造。在此次能源轉型過程中，應該著重關注儲能、智能電網等新技術的發展，從而建立起各種能量互補的體系。

黃震還提及，包括碳市場、電力市場和綠色金融市場等在內的市場因素，也是支撐能源轉型的關鍵要素。其中，碳市場可以提升使用化石能源的成本，電力市場則能強化電力作為商品的屬性。他總結稱，碳中和能源轉型不僅僅是技術或者能源問題，而是一個全球性的系統問題，需要基于政策、技術和市場等因素進行科學規劃。

此外，2020年中華人民共和國國際科學技術合作獎獲得者、中國工程院外籍院士藤島昭（Akira Fujishima）在論壇中介紹了他在“太陽能制氫與二氧化碳減排”技術方面的研究進展。藤島昭專注于光催化研究，基于“本多-藤島效應”（Honda-Fujishima Effect）而生的太陽能光催化技術，有望為解決清潔能源生產、去污治理和二氧化碳轉化提供可行途徑，也是當前國際能源研究領域的前沿熱點。

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