中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長：實現(xiàn)雙碳目標是一場硬仗

 

　　“亞布力中國企業(yè)家論壇第24屆年會”于2024年2月21日-23日召開，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長包信和出席并演講  

 

　　包信和表示，本輪能源革命、工業(yè)革命有一個很大的特點。以前都講從高碳到低碳，而這一次的工業(yè)革命要從低碳到無碳。隨之而來的改變是，本輪能源革命已經(jīng)不是資源屬性的革命，而是變成了制造屬性的革命，涉及材料制造等等領(lǐng)域。

 

　　談及碳排放與氣候變暖，包信和很生動的比喻說，二氧化碳排放就像給地球蓋了一個被子，熱量散發(fā)不出去，最終導(dǎo)致地球溫升。

 

　　在他看來，對中國人來講，雙碳目標是一場硬仗。

 

　　“為什么是硬仗呢？歐洲一九八幾年就碳達峰了，2050年碳中和時間很長，70多年時間，美國二零零幾年就碳達峰，但是我們2030年才要達到碳達峰，而且中國的碳排放大概占到全球的1/4左右，量非常大”。

 

　　還有一個重要原因是，國際上談碳達峰、碳中和的國家，基本上人均GDP都已經(jīng)達到2萬到3萬美元左右，已經(jīng)成長到非常強壯的階段了。但中國碳達峰、碳中和的時候，人均GDP大概只有1萬美元左右，“我們都是年輕人，正要吃飯的時候，說你要少吃飯，對我們來說實際上是一個很大的挑戰(zhàn)”，包信和說。

 

　　包信和強調(diào)，化石能源是我們的寶藏，可再生能源是核心，氫能源是關(guān)鍵，而富碳效應(yīng)可以起到兜底的作用。

 

　　談及可再生能源，包信和介紹說，太陽能(5.330, -0.01, -0.19%)資源在全國范圍之內(nèi)是比較大的，我國的太陽能資源很高。把太陽能轉(zhuǎn)換器可以把太陽能轉(zhuǎn)化成電，“從最初轉(zhuǎn)化效率大概6%點幾，到現(xiàn)在精硅可以達到26%、30%幾甚至更高”。

 

　　不過，在他看來，太陽能最終發(fā)展的趨勢是疊層。要用不同的材料把太陽能中不同的能量全部用起來，使得發(fā)電效率提高到更高的水平。“未來哪一天，我們能夠把高和低的都能用上，能量肯定效率很高”。

 

　　“大家都知道，高空當(dāng)中的太陽能電池效率很高，達到30%幾，現(xiàn)在有些高峰達到40%幾，低谷的時候就是30%幾。世界上最高的實驗室里面做出來的太陽能的發(fā)電效率到了68%。大家可以想像，我們現(xiàn)在是26%，假如哪一天能達到50%，這個世界完全就有一個很大的變化”，他說。

 

　　至于疊層，他介紹說有很多方法，“現(xiàn)在做的比較多的是鈣鈦礦跟其它東西的疊層，太陽能跟精硅疊層是做得最多的。今天上午，我在飛機上看到中國人做出來的現(xiàn)在可以達到33%的轉(zhuǎn)化效率，未來的疊層機會是非常大的”。

 

　　包信和總結(jié)說，現(xiàn)在太陽能的光譜非常豐富，從高能到低能，最終把這些疊起來，把這些光全部都能用上，最終才能達到一個比較好的轉(zhuǎn)化效率。

 

　　而氫能方面，由于燃燒以后的最終副產(chǎn)物是水，而水經(jīng)過處理以后，又可以變成氫，是能夠循環(huán)的，所以氫能研究非常火熱。

 

　　不過，包信和強調(diào)，“大家不要忘記一件事情，到底水怎么變的氫？假如水通過化石能源，通過煤油氣變成氫，我們就叫灰氫。假設(shè)這些變化當(dāng)中，把二氧化碳處理掉，我們就把它叫做藍氫。最終實際上要通過可再生能源，太陽能、風(fēng)能這些東西發(fā)的電，把它變成氫才把它變成綠氫”。

 

　　“我們以前一直這樣講，自然界當(dāng)中并沒有氫能，氫能是我們可再生能源的搬運工。也就是說你搞氫能一定要有一次能源，沒有一次能源是不能搞氫能這件事情”，他說。

 

　　因此，最關(guān)鍵的問題就是怎么從一次能源變成氫。

 

　　包信和介紹說，現(xiàn)在制氫的方法非常重要，也很多，用的最多的制氫的方法就是從煤產(chǎn)氫來，氫每公斤的價格是10元左右，但排放大量的二氧化碳。“現(xiàn)在大家想到的是電解水方法制氫，假如用電來制氫，大概是40到50塊錢左右一公斤的氫，當(dāng)然經(jīng)濟賬是不合適的。大家可以看到，中國也好，世界也好，現(xiàn)在大量的氫，95%以上都是從化石能源制來的，就是灰氫，只有5%以下才是真正的從可再生能源制出來的氫”。

 

　　除此之外，還可以用電制氫。他介紹說，現(xiàn)在業(yè)界正在研究，陰離子交換膜的電解槽和氧離子傳遞的高溫膜的水解方法制氫。

 

　　“我自己認為，最終可能做到折紙導(dǎo)電，世界上都在攻關(guān)，但是進步不是非常大，這個東西能夠克服前面我講的很多方法的弱點，它有很多優(yōu)點，我們國內(nèi)也在做這件事”。

 

　　對于制氫，他總結(jié)說，第一，電解水的效率要提高，降低投資。第二，關(guān)鍵的問題是電價。從效率提高方面來講，最終比較可行的方法、廉價的方法應(yīng)該是固體的氧化物或者是堿性膜的方法。“現(xiàn)在有一個估計，當(dāng)電價降低到2毛錢左右，在現(xiàn)有的條件下大概可以做到17塊錢左右或者更低一點一公斤氫”。

 

　　“說氫怎么貴怎么便宜，首先要看電價，沒有這個電價是做不到便宜的氫”，他說。

 

　　包信和說，未來碳達峰、碳中和之路有很多路可以走，有很多商業(yè)的機會，民營企業(yè)、國有企業(yè)都有很多機會做事情。