中國(guó)工程院院士 江億:推進(jìn)綠色低碳科技創(chuàng)新應(yīng)用

文章來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)碳交易網(wǎng)2023-11-03 09:43

當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展已進(jìn)入加快綠色化、低碳化的高質(zhì)量發(fā)展階段。要加強(qiáng)科技支撐,推進(jìn)綠色低碳科技自立自強(qiáng),全面推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)。其中,對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃和布局至關(guān)重要。
 
積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,一系列規(guī)劃部署和研究已經(jīng)展開(kāi),譬如全面再電氣化,在終端用能領(lǐng)域,用電力全面替代各類(lèi)燃料;建立零碳電源的新型電力系統(tǒng);在冶金、化工、建材等產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)流程再造,減少碳排放。上述領(lǐng)域已得到社會(huì)高度關(guān)注,并開(kāi)始了全面的轉(zhuǎn)型路徑設(shè)計(jì)。但相比之下,建立零碳的熱力系統(tǒng)成為一個(gè)亟待重視的問(wèn)題。
 
眾所周知,供熱是能源消耗大戶(hù)。我國(guó)每年的建筑采暖、生活熱水和各類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的熱量需求,都會(huì)消耗大量能源,目前主要由熱電聯(lián)產(chǎn)余熱和燃煤燃?xì)忮仩t提供。因此,在這方面進(jìn)行碳減排有其重要意義。
 
然而,以上這些熱需求若都改為由電力供應(yīng),根據(jù)估算,每年將需要約7萬(wàn)億度電,幾乎等于我國(guó)前幾年的年總發(fā)電量,這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此,我們把目光投向了熱泵技術(shù),這種技術(shù)可以從較低溫度的熱源中提取熱量,并提高其熱量品位至所需高溫再排出,每消耗一度電可以輸出二至八度熱量,在未來(lái)的零碳能源系統(tǒng)中將起到重要作用。
 
熱泵不是“無(wú)中生有”,從什么地方獲取低溫?zé)崃砍蔀闊岜眉夹g(shù)的關(guān)鍵。
 
我們發(fā)現(xiàn),除了從自然界中提取低溫?zé)崃客?,也可以從核電廠、調(diào)峰火電廠、各類(lèi)流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、數(shù)據(jù)中心、垃圾焚燒廠等排放的大量余熱中提取熱量。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)未來(lái)每年將有約200億吉焦的余熱排放,只要回收利用其中的60%至70%,就可以很大程度上滿(mǎn)足對(duì)熱量的需要。
 
當(dāng)然,依靠熱泵技術(shù)用好這些余熱,還需要建設(shè)余熱共享的區(qū)域熱網(wǎng)系統(tǒng)和跨季節(jié)儲(chǔ)熱設(shè)施,并研發(fā)能對(duì)熱量的溫度進(jìn)行變換、類(lèi)似電力變壓器的裝備。目前,這些技術(shù)雖已有了突破,但仍有一系列基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)問(wèn)題亟待破解,更有必要全面研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品,使其成為可支撐余熱共享系統(tǒng)建設(shè)的重要產(chǎn)業(yè)。
 
滿(mǎn)足天下冷暖需要,是我們的事業(yè),也是關(guān)系全球氣候變化與未來(lái)能源革命的大事。推進(jìn)綠色低碳科技自立自強(qiáng),需要我們抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn),創(chuàng)新發(fā)展、不負(fù)使命。
 
(作者:江億,為中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任)
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