西南石油大学碳中和研究院(碳中和专家雷宪章：驱动城市能源结构调整既立足短期见效，又瞄准未来趋势)

“改善清洁能源供应和安全”、“深化能源消费结构调整”和“提高全生命周期能源效率”，促进能源结构调整。成都的目标是：依托清洁能源大省优势，把握能源消费与供给双向互动规律，形成以电为主、多种能源互补的能源结构，推动能源供应向低碳方向多元化，能源消费向电气化、高效化方向提升，建立清洁、低碳、安全、高效的环境现代能源系统。

这是什么意思？机会是什么？

“实际上，在国家‘双碳’目标下，这是对能源结构调整的一次新探索。总体而言，它将深刻重塑中国工业经济的发展；从一个小的角度来看，每个城市都有自己的经济发展思路。在‘双碳’目标的叠加下，它必然会深刻地改变重塑区域经济格局，影响各城市发展；此外，“双碳”目标也分阶段实施，目标是2025年、2030年和2060年。不同的发展问题应该在不同的时期得到解决。这就要求我们在实现“双碳”目标的道路上，不仅要立足于体制机制、技术研发和产业布局的短期成果，还要着眼于未来较长时期的产业发展趋势。"谈到"双碳"目标下的能源结构调整,，德国国家工程院院士西南石油大学教授碳中和首席科学家雷宪章接受红星新闻在采访中，记者建议成都在实现“双碳”目标的过程中，既要有顶层设计，也要有细节。在推动原有成果转化的过程中，以市场为导向的运筹手段和能源领域的人才培养十分重要。

雷宪章，德国国家工程院院士，西南石油大学教授，碳中和首席科学家

弃风弃电现象仍在继续

如何解决新能源消费问题？

他长期致力于新能源技术的研发和项目实践。雷宪章对国家提出的“双碳”战略有着深刻的理解。在他看来，实施“双碳”战略的“路线图”表面上是为了二氧化碳排放本质上是一场能源革命，它将加速中国向绿色发展的步伐。此外，“双碳”战略对中国转变能源轨道、摆脱对化石能源的依赖具有重要意义。

“目前，化石能源消费占中国能源结构的80%以上，“双碳”将逐步取代目前的化石能源。在全球范围内，这将有助于中国掌握能源的话语权和领导权，促进绿色经济发展。在这一目标的推动下，地方政府的积极性促进绿色经济发展是必然的。雷宪章说。

如果我们认识到“双碳”的战略意义，我们还必须了解我们面临的挑战。根据雷宪章的分析，“双碳”面临的挑战主要集中在三个层面。例如，如何解决电力消耗问题？二氧化碳如何变成绿色，如何把废物变成财富？

国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》指出到2030年，风电和太阳能总装机容量将达到12亿千瓦以上。据公众统计，截至2020年底，我国上述能源装机容量已达5.3亿千瓦。

“这个目标可能会进一步激发地方政府开发新能源的热情。”雷宪章算了一笔账。他预测，到2030年，中国的风能和太阳能发电总装机容量可能是现在的三到四倍，最终将达到15亿千瓦以上。“但是，您是否认真验证了如何吸收“数字”所代表的巨大电能，以及如何解决弃风弃电问题？”

“双碳”的最终目标是实现“接近零”的排放。二氧化碳的处理已成为该行业的主要技术瓶颈。“一方面，风能、太阳能等新能源‘依附于天’；另一方面，煤炭仍然是目前和未来很长一段时间的主要能源。在‘双碳’目标的压力下，我们应该思考如何实现二氧化碳的绿色化。”雷宪章（AndyLau）分析说，二氧化碳的绿色化是将废物转化为财富，而中国的二氧化碳排放巨大，仅在2020年就达到103.6亿吨。目前，针对二氧化碳的大规模绿色手段并不多。一些技术仍然存在一些漏洞，比如二氧化碳填埋。实践表明，在处理过程中稍有不慎就会造成另一次溢流。

新电力系统的建设

具体的“路线图”在哪里？

还有一个问题值得注意。新能源对电力系统的综合调节能力提出了新的挑战，这意味着建设以新能源为主体的新电力系统势在必行。在成都能源结构优化在调整路径上，也明确提出要加快建设以新能源为主体的新电力系统。具体路径包括推进受电渠道的拓展，推进川西、川西北水电规划建设光伏发电风电输入通道、建设强大的智能电网。

“新电力系统是关系到整个‘双碳’目标能否实现的核心问题。”雷宪章表示，在以新能源为主体的电力系统中，电力系统面临的最大挑战是如何实现电力平衡。值得注意的是，未来的电力系统是多元化和双向的，电力系统的稳定性也非常重要。

“例如，一些用户可能在家里安装了分布式发电设施，电能不仅可以满足自己的使用，而且可以出售给外部世界。如何实现电能输出？这将颠覆电力系统的旧运行模式。”雷宪章表示，要建设一个新的电力系统，其稳定运行非常重要。未来新能源输送到电力系统的比例很高，由于缺乏惯性矩，将给能源安全带来致命打击，“一旦电力系统出现问题，就像汽车制动器一样，需要依靠一定的缓冲机构形成惯性，以确保整个系统能够持续稳定地运行一段时间，避免因突然中断而导致系统崩溃”。

电力系统未来的发展方向如何？雷宪章认为，应该建造“全时域能量存储”。“能量存储可以定义为‘小时级’、‘日级’和‘日级’。每种类型都可以满足不同的长期电力需求。例如，电动乘用车等车辆可以使用‘小时级’电池满足日常常见的电力需求，而重型运输、航空航天和冶金行业等功率更高的车辆则可以ustry，能满足日常普通用电需求，这种设备需要使用“单位水平天以上”氢能驾驶雷宪章认为，未来的储能必须是“全时域储能”，这是以新能源为主体的电力系统的最大特点当然，这也是我们当前研究的重点”。

碳中和是“碳”什么？

人才梯度培养非常重要

最近，雷宪章一直很忙，经常在大学实验室、研究机构和企业之间奔波，了解三方未来合作的汇合点。雷宪章认为，高校原有的创新转型需要从最初的理念到最终的产品走很长的路。高校教师与学生的样本产业化需要考虑材料、技术、制造、应用等环节，需要多方参与。头脑风暴”。

去年年底，作为全省重要科研平台的天府永兴实验室正式揭牌。这家位于成都的创新载体将以多种方式探索“双碳”之路。碳中和，天府永兴实验室专注于零碳能源和资源地热能其中，雷宪章作为实验室首席科学家，率先推动了零碳能源领域的研究方向。目前，支持实验室运行的各项规章制度和项目研发计划正在制定中，一些科研项目的切入点已经在酝酿之中。该实验室还汇集了大学和企业等机构。

“已经确定了两条路线。一方面，关注外国先进技术的发展方向，例如阴离子交换膜开展技术突破，探索二氧化碳绿化创新手段，瞄准中长期研发项目进行长期深度培育，特别注重对未来5年甚至10年内有成效的项目进行长期研究；另一方面，重点研究在国家、省、市绿色经济发展过程中能够快速实现产业化的技术，推动研发项目在大约两到三年内实施，力争填补国内空白甚至领先。雷宪章表示，将立足成都，集中力量，推动天府永兴实验室成为“双碳”实践的重要科技创新源泉。

全国各地围绕“双碳”目标“打牌”，人才已成为“关键举措”。成都在追求“双碳”目标方面有哪些优势？“事实上，‘双碳’是全国城市能源结构调整过程中的一个新课题。成都与国内许多城市处于同一起跑线上。这取决于谁在这条轨道上迈出了第一步。”雷宪章认为，许多知名大学和科研机构都聚集在成都，组建了庞大的科研人才团队。在推动经济社会发展全面绿色转型的过程中，要特别关注人才因素，“双碳”是一个全新的领域。不可能一下子集中大量成熟人才，这就决定了成都必须形成人才梯度培养机制。同时，也要注重引进国内外优秀人才，让人才在成都扎根发展，让更多智慧在成都转化。"

红星新闻记者叶燕和宋嘉向受访者询问照片

编辑柴畅

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