在實現“雙碳”目標進程中，應如何看待碳中和科技尤其是能源科技的價值，現有碳中和技術發展現狀如何?哪些領域最有潛力?

本刊日前就此采訪了中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌。他表示，技術創新是實現“雙碳”目標的關鍵支撐，目前碳中和所需的技術中，進入商業化應用的尚不足一半，要加快綠色低碳科技革命，深挖技術潛力，激發綠色發展新動能。

（來源：微信公眾號“能源評論?首席能源觀”作者：王偉）

碳中和是科技創新的競爭

《能源評論》：您曾表示，實現碳中和是科技創新的競爭，應推動社會經濟發展從資源依賴型走向技術依賴型。對于能源科技和產業發展您有何期待？

賀克斌：實現碳中和將是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，也將導致價值重估、產業重構等，進一步推動技術創新。有專家認為，碳中和目標和能源科技驅動的綠色轉型將引領構建全新的零碳產業體系，引發數百萬億元級的投資與產業機遇。

技術創新是實現“雙碳”目標的關鍵支撐。從能源行業來看，全球風、光資源分布相對傳統能源更均勻。誰能夠更好地掌握、抓取風、光資源，開發并大規模應用風電、光伏發電的領先技術，誰便能提升經濟長期高質量發展的能力。

在凈零排放和碳中和目標驅動下，我國太陽能光伏、風力發電占比與裝機容量將迅速提升。目前以風、光為代表的新能源呈現出從裝機、技術到產業鏈整體都在高速大規模發展的態勢，推動了電力系統清潔化、低碳化的轉變。研究認為，2024～2030年，是我國實現碳達峰的關鍵時期，也是電力結構變革的關鍵時期。預計2030 年我國風、光發電裝機規模有望達到 2200 吉瓦至 2400 吉瓦。

《能源評論》：具體而言，實現“雙碳”目標的突破點有哪些，該如何發力？

賀克斌：最核心的突破點是以科技創新為引領，大力發展新質生產力，特別是以“新三樣”（電動汽車、鋰電池、光伏產品）為代表的新能源產業。

與歐美發達國家相比，我國風、光裝備生產具備成本較低、產業鏈較為完善的優勢。為促進新能源領域培育新質生產力發展，建議如下：

一是加快風、光技術研發，推進光熱商業化，提高效率并快速降低成本。全面推動風、光制造業及電子芯片研發，實現關鍵零部件技術上的突破，平衡陸上風電、光伏與海上風電、分布式光伏的發展。

二是著力發展“風、光+”儲能、制氫、短期預報等配套技術及平臺， 并展開風電、光伏與光熱等多能源協同發展示范。推進跨區域電力傳輸和電網建設。制定智能短期風、光發電預報技術和平臺，通過增強地球系統建模、數據共享與資源投入，智能化處理風、光發電波動性。

三是廣泛開展風、光發展對生態影響的研究，加速環境友好的新工藝、新材料研發，建立生態友好型風、光利用技術。加強管理細則以降低集中式風、光電站對生態環境的影響。提升風、光材料回收技術，形成符合標準和規范的回收產業鏈。

《能源評論》：您多年來一直從事大氣污染防治方面的研究工作，您認為如何將碳減排技術和大氣污染防治技術融合形成合力？

賀克斌：大氣污染物防治技術和二氧化碳減排技術同根同源。調整能源結構本身就既減污也降碳，比如，現在的煙氣捕集技術可以同時捕集二氧化硫、氮氧化物以及二氧化碳。

所以在減污降碳的技術體系上，一種是結構性的，比如電源結構的調整；另外一種是裝備性的，比如電動汽車的研發推廣。減碳的技術體系要產生效果需要時間和空間的累積，也需要相互間的搭配組合，比如，在發展電動汽車的同時，發展風電、光電，將清潔電源結構比例逐漸提升，并根據兩者發展進程進行匹配，科學安排產業規劃。

《能源評論》：您對我國現有的碳中和技術的成熟度如何評價？

賀克斌：碳中和技術包括零碳電力能源技術、零碳非電力能源技術、燃料/原料與過程替代技術等，目前來看，30%的技術仍處于概念/研發階段，36%的技術處于中試/示范階段， 34%的技術處于商業應用階段。

未來，在碳中和路徑約束下，突破性的技術變革將促使社會經濟產業結構和人類活動發生巨變。特別是在儲能、氫能和智能等領域，未來還有很多新技術會出來，比如氨的利用就是一個大方向，氨是一個新的能源承載形式，但由它帶來的生態環境影響需要關注。

儲能要保底，需求側待突破

《能源評論》：要平衡大規模的風、光發電的波動性，有哪些技術路線值得期待？

賀克斌：為應對清潔能源的波動性，在儲能技術上需要盡快實現突破，這是目前面臨的較大挑戰。另外，全球共同合作，結合數字化智能化技術，促進風、光資源精準預報也是一個重要的技術方向。

需要明確的是，集中式儲能應該說是一個保底方案，電力平衡更應側重于需求管理，例如虛擬電廠。電動汽車也可以參與虛擬電廠，向電網賣電。假如天氣預報未來三天要下雨， 光伏電價就可能上漲，車主可以提前把電動車充滿電，如果用不完這些電，車主可以在電價高的時候賣出一部分電量獲得收益。

《能源評論》：虛擬電廠有哪些從需求側聚合資源的商業模式？

賀克斌：今年1月，清華大學碳中和研究院發布了《中國碳中和目標下的風光技術展望》，報告提出開展“風光+”技術發展模式的探討，比如風光熱一體化、風光+交通、風光+ 農業、風光+治沙等，從需求側來調動風、光發電的有效利用，進而平衡風、光出力的波動性。

仍以虛擬電廠為例，其與電動汽車的融合發展正在各地進行試點，并形成一個新型的供電模式，實現用能儲能一體化——通過實施分時電價等市場機制，引導電動汽車車主在風、光資源不足的時候向電網賣電。據測算，一個車主通過這種方式一年可能賺到4000元。這也是解決風、光等新能源發電波動問題的一個非常重要的方向。

《能源評論》：對于需求側使用新能源的價值和空間，您能否進行量化的分析？

賀克斌：2023年全國非化石能源消費占能源消費總量的比重，比上年提高了0.2個百分點。據測算，可再生能源消費占比每提高0.5個百分點，相當于30多萬噸標準煤的能耗被轉換成了清潔能源，更具體地說，大約相當于11萬北京人一年的用能消耗。

有分析稱，我國到2060年城市用電量相比現在會提高一倍，意味著未來40年我國的用電量仍會持續增長，但這個電網消納的電源結構是以風、光為代表的新能源。雖然目前我們的風、光裝機容量已占到總量的1/3，但它們的發電量還遠沒到這么高。風、光等可再生能源的大規模應用，仍面臨許多系統性挑戰，包括靈活高效安全可控的電力系統、制氫儲能的配套設施、生態友好型的新能源技術，以及更精細化的氣象預報系統等。

《能源評論》：您對需求側技術的未來發展前景如何評價？

賀克斌：應用需求側技術可以更多地體現韌性調節，未來會有非常大的潛力。比如有些公共建筑的空調關閉二三十分鐘，人們體感不會覺得很熱，有些家里的冰箱關20分鐘影響也不大。如果能通過優化輪流用電的需求響應方式操作，就可以節約電力資源，平抑風、光發電的波動性。

再以建筑光伏一體化技術為例， 除了屋頂，建筑的側立面和窗戶的材料也可以開發出有發電功能的產品。我相信在迭代幾次以后，未來建筑光伏的發電量會大大增加。

所以對需求側未來發展的前景，我持樂觀態度，相信技術上會有解決方案的。