“亞布力中國企業(yè)家論壇第24屆年會(huì)”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(gè)很大的特點(diǎn)。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(dòng)的比喻說,二氧化碳排放就像給地球蓋了一個(gè)被子,熱量散發(fā)不出去,最終導(dǎo)致地球溫升。
在他看來,對(duì)中國人來講,雙碳目標(biāo)是一場(chǎng)硬仗。
“為什么是硬仗呢?歐洲一九八幾年就碳達(dá)峰了,2050年碳中和時(shí)間很長,70多年時(shí)間,美國二零零幾年就碳達(dá)峰,但是我們2030年才要達(dá)到碳達(dá)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(gè)重要原因是,國際上談碳達(dá)峰、碳中和的國家,基本上人均GDP都已經(jīng)達(dá)到2萬到3萬美元左右,已經(jīng)成長到非常強(qiáng)壯的階段了。但中國碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)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(shí)候,說你要少吃飯,對(duì)我們來說實(shí)際上是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)”,包信和說。
包信和強(qiáng)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(diǎn)幾,到現(xiàn)在精硅可以達(dá)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(shì)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(dá)到30%幾,現(xiàn)在有些高峰達(dá)到40%幾,低谷的時(shí)候就是30%幾。世界上最高的實(shí)驗(yàn)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(dá)到50%,這個(gè)世界完全就有一個(gè)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(jī)上看到中國人做出來的現(xiàn)在可以達(dá)到33%的轉(zhuǎn)化效率,未來的疊層機(jī)會(huì)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(dá)到一個(gè)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?;馃?。
不過,包信和強(qiáng)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(lán)氫。最終實(shí)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(yùn)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(jià)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(jì)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(rèn)為,最終可能做到折紙導(dǎo)電,世界上都在攻關(guān),但是進(jìn)步不是非常大,這個(gè)東西能夠克服前面我講的很多方法的弱點(diǎn),它有很多優(yōu)點(diǎn),我們國內(nèi)也在做這件事”。
對(duì)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(jià)。從效率提高方面來講,最終比較可行的方法、廉價(jià)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(gè)估計(jì),當(dāng)電價(jià)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(diǎn)一公斤氫”。
“說氫怎么貴怎么便宜,首先要看電價(jià),沒有這個(gè)電價(jià)是做不到便宜的氫”,他說。
包信和說,未來碳達(dá)峰、碳中和之路有很多路可以走,有很多商業(yè)的機(jī)會(huì),民營企業(yè)、國有企業(yè)都有很多機(jī)會(huì)做事情。
來源:睿見Economy
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