實(shí)現(xiàn)“30·60”雙碳目標(biāo)，是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，將推動中國能源結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展范式的全面更新。能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重點(diǎn)難點(diǎn)，要如何構(gòu)建發(fā)儲輸用一體化綠色能源體系？又要如何定義綠色能源的發(fā)展路徑和發(fā)展模式？

3月26日，在北京大學(xué)光華管理學(xué)院主辦的“北大光華碳中和論壇”上，多位專家學(xué)者圍繞能源與經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型話題發(fā)表了觀點(diǎn)，并就雙碳理論與實(shí)踐創(chuàng)新提出了意見與建議。

可控核聚變的技術(shù)突破或是全球?qū)崿F(xiàn)碳中和的關(guān)鍵

“當(dāng)前，在全球落實(shí)巴黎協(xié)定還面臨三大缺口：承諾、資金、技術(shù)。”

科技部原副部長、研究員，原國務(wù)院參事劉燕華在會上指出，當(dāng)前各國應(yīng)對氣候變化的承諾很難滿足巴黎協(xié)定的目標(biāo)，也有大量資金缺口，此外已有的技術(shù)可能也難滿足巴黎協(xié)定的要求，需要綠色創(chuàng)新。

談及當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，劉燕華談了五個方面：第一，滿足能源需求增長與推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型之間存在矛盾；第二，近中期可再生能源仍受到技術(shù)和系統(tǒng)成本制約，加劇了保障難度；第三，轉(zhuǎn)型推進(jìn)過程中，傳統(tǒng)化石能源的安全作用到什么程度；第四，傳統(tǒng)能源安全、新型能源供應(yīng)安全和網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險疊加；第五，鋰、鈷、鎳、銅等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源需要保障。

2021年9月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》提出，要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)布局、加快先進(jìn)適用技術(shù)研發(fā)和推廣。

在劉燕華看來，綠色創(chuàng)新要從總量、成本、可獲得性、可持續(xù)性、智能化等五個方面有所突破。他表示，綠色創(chuàng)新要滿足不斷增長的綠色能源需求，要比現(xiàn)有能源更廉價，要有廣闊的市場應(yīng)用，要有可持續(xù)的資源保障，要應(yīng)用新的能源供應(yīng)系統(tǒng)和制度。

劉燕華認(rèn)為，綠色創(chuàng)新的重點(diǎn)有兩個方面。

一方面是分布式可再生能源。目前分布式可再生能源發(fā)展正處于百花齊放、百家爭鳴階段，風(fēng)、光、水、氫、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、潮汐等各具優(yōu)勢，也有低密度局限。任何一種可再生能源都不能滿足大量的供給，因此必須走多元互補(bǔ)的道路。

微電網(wǎng)、局域網(wǎng)建設(shè)是分布式可再生能源發(fā)展的重要途徑。儲能技術(shù)是發(fā)展分布式可再生能源的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的“自上而下”的供電方式要調(diào)整為“自下而上”和“自上而下”相結(jié)合。智能電網(wǎng)的含義不僅是大電網(wǎng)的智能控制，更重要的是電網(wǎng)與分布式可再生能源的智能化協(xié)調(diào)。要為分布式可再生能源提供法律依據(jù)。

另一方面是顛覆性技術(shù)，包括可控核聚變、ITER（國際熱核試驗(yàn)反應(yīng)堆）、EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）等。近期，美國已獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了核聚變反應(yīng)堆的能量輸出。韓國已在中型核聚變裝置上進(jìn)展較快。可控核聚變的技術(shù)突破有可能是全球?qū)崿F(xiàn)碳中和的關(guān)鍵，必須充分重視。

儲能技術(shù)已取得重要進(jìn)展，具備規(guī)模化發(fā)展基礎(chǔ)

截至2021年底，中國已投運(yùn)儲能項(xiàng)目累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)46.1GW，中國新型儲能市場累計規(guī)模達(dá)到5.73GW，新增規(guī)模首次突破2GW，同比增長74.5%、

“儲能是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)和能源革命的關(guān)鍵支撐技術(shù)，發(fā)展儲能具有重大的戰(zhàn)略意義。儲能技術(shù)取得了重要進(jìn)展且發(fā)展很快，儲能的發(fā)展已具備規(guī)模化發(fā)展的基礎(chǔ)。儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景，需要從戰(zhàn)略和全局角度給予重視。”中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局副局長、中國能源研究會儲能專委會主任陳海生表示，我國儲能技術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，目前正快速成長：

在2000年至2010年間，我國儲能技術(shù)尚處于技術(shù)驗(yàn)證階段，十年間科研計劃得以實(shí)施，技術(shù)驗(yàn)證示范，到2010年底電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模僅有2.4MW，累計投運(yùn)項(xiàng)目11個。

2011年至2015年，我國儲能進(jìn)入示范應(yīng)用階段，示范項(xiàng)目逐步開展，應(yīng)用模式漸漸有所探索，并逐步開拓國際市場，儲能的應(yīng)用價值逐漸明晰。截至2015年底，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模為164.1MW，累計投運(yùn)項(xiàng)目增加至205個。

2016年至2020年，我國儲能進(jìn)入商業(yè)化初期，政策支持力度加大，裝機(jī)規(guī)模快速增加，多領(lǐng)域融合滲透，商業(yè)化模式逐步建立。到2020年底，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到3GW。

伴隨著儲能技術(shù)快速發(fā)展，2021年以來，我國儲能進(jìn)入新發(fā)展階段，目前儲能產(chǎn)業(yè)正規(guī)模化發(fā)展，部分技術(shù)實(shí)現(xiàn)了國際領(lǐng)先，標(biāo)準(zhǔn)體系也在不斷完善，形成了多種商業(yè)模式，產(chǎn)業(yè)化體系正逐步形成。陳海生預(yù)測，到2024年底，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到15GW。

談及對中國儲能市場規(guī)模的預(yù)測，陳海生表示，儲能有望形成一個技術(shù)含量高、增長潛力大的全新戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。他認(rèn)為，未來5年，“新能源+儲能”是儲能主要的應(yīng)用場景，政策推動是主要增長動力。

“保守場景下，2026年新型儲能總裝機(jī)將達(dá)到48.5GW，五年復(fù)合年均增長率（CAGR）為53.3%；理想場景下，總裝機(jī)將達(dá)到79.5GW，復(fù)合年均增長率（CAGR）為69.2%。”陳海生稱。

中國很可能存在氫氣田

“技術(shù)改變未來能源格局，技術(shù)創(chuàng)造未來能源。”中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)能源研究院院長金之鈞表示，控制二氧化碳排放從而控制溫度升高是人類的共識。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔低碳能源、化石能源清潔利用是二氧化碳減排的關(guān)鍵。

安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行、清潔低碳是未來新型能源系統(tǒng)的要求，如何在轉(zhuǎn)型過程中平衡低碳、安全和效率是關(guān)鍵。金之鈞指出，當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型表現(xiàn)為“多元化、低碳化、分散化、再電氣化、數(shù)字化、智能化”特征，從資源為王到技術(shù)為王是當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的重要特征。

推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，必須解決可再生能源占比提高帶來波動性的問題。對此，金之鈞認(rèn)為，生產(chǎn)力改變生產(chǎn)關(guān)系將在能源領(lǐng)域生動展現(xiàn)，可再生能源占比的提高同時會深刻改變能源的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，我們不能按照傳統(tǒng)能源的方式來規(guī)范和擴(kuò)大新能源，必須從系統(tǒng)角度優(yōu)化和提高能源系統(tǒng)的靈活性和韌性，深化能源革命，驅(qū)動新的商業(yè)模式，才能真正構(gòu)建新型能源體系。

對于清潔能源的選擇，金之鈞更看好氫能。無論是化石能源制氫，還是電解水制氫，氫氣一直作為二次能源存在，而且氫能從制造到儲存利用目前技術(shù)路線還有很大不確定性。

然而2019年在馬里發(fā)現(xiàn)了全世界第一個氫氣田讓金之鈞眼前一亮，這是氫氣第一次以一次能源的形式出現(xiàn)，目前當(dāng)?shù)匾呀?jīng)建成了全球第一個氫能源發(fā)電廠，并給周邊的村進(jìn)行了供電。

“我自己有個夢想，就是能在中國發(fā)現(xiàn)氫氣田。我現(xiàn)在正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在全國的幾個地區(qū)（研究），特別是鄂爾多斯等地區(qū)，是非常有希望的。”金之鈞表示，他認(rèn)為中國很可能也存在氫氣田，開發(fā)一次氫能源或?qū)⒊蔀闅淠荛_發(fā)的新路線。