聚焦“双碳”,嘉宾观点丨浦江创新论坛——2022科技创新智库国际研讨会

2022-08-10 23:44:27, 预见君


8月5日,“浦江创新论坛——2022科技创新智库国际研讨会”在上海举行。上海市科学技术委员会副主任谢文澜、中国科学技术发展战略研究院院长张旭出席研讨会开幕式并致辞。17位来自国内外一流科技创新智库和低碳实践走在前沿的产学研机构的专家进行了主题演讲与圆桌讨论,百余位专家代表以线上线下结合的方式参加了会议。会上,中国工程院院士、华东理工大学教授涂善东发布了、由上海市科学学研究所与华东理工大学碳中和未来技术学院联合研究完成的《2022碳中和前沿》成果报告。








谢文澜

上海市科学技术委员会副主任


 1.稳步推进碳达峰碳中和目标的实现,科技创新工作要走在前面、主动作为,狠抓绿色低碳基础研究、技术攻关和应用示范。


 2.实现碳达峰碳中和是一场硬仗。如果说科技工作者是这场硬仗中的先锋连,那么科技创新智库就是先锋连背后的瞭望兵、侦察员、情报员和参谋。


 3.衷心希望参加论坛的各位领导、线上和线下的嘉宾能以本次研讨会为契机,积极交流经验、交锋观点、碰撞智慧,共同促进更加开放、广泛、深入的科技创新交流合作,把上海双碳科技创新的技术与案例和全球实践进行更好地链接,共拓科创事业、共创美好未来。







涂善东

中国工程院院士、华东理工大学科协主席、教授


 1.“碳中和”是人类宏大的命题,碳中和技术包罗万象。科学研究与技术有效结合、技术的高效推广是实现“碳中和”的重要途径。


 2.在过去的一年时间里,上海在能源、电力、交通、工业、新材料、建筑、农业、低碳生活、碳金融等多个领域持续发力,关注行业顶层设计,探索低碳发展技术路线,引领科技创新和产业变革,剖析未来国际投资历史化动向,成为“碳中和”行动的践行者和先行者。


 3.华东理工大学在2021年建立了碳中和未来技术学院,积极开展“碳中和”技术前沿的探索,参与制定“碳中和”技术人才的培养标准,努力培养“碳中和”技术相关专门人才,加深产学研的融合。






张旭

中国科学技术发展战略研究院院长



世界各国“双碳”战略及对绿色低碳转型的思考


 1.应对气候变化已成为全人类共同责任,承诺温室气体净零排放的国家数量骤增。主要国家/地区“双碳”战略均涵盖多维度发展目标:一是实现碳中和目标的具体时间节点及重点行业碳减排份额;二是与碳中和目标相匹配的产业转型、技术创新、资金投入、经济增长和就业岗位等维度目标。


 2.高碳排部门成为“双碳”战略的核心改革领域,低碳技术成为“双碳”战略目标实现的首要支柱,清洁技术低成本化成为科技创新发展目标,政策制定协调性成为碳中和进程顺利推进的重要保障。


 3.氢能产业发展的核心动力是科技创新,世界主要国家(地区)将科技创新布局于氢制备、氢储运和氢利用全产业链,核心关键技术包括绿氢制备、高密度氢储运、燃料电池等。


 4.目前,核电是仅次于水电的第二大低排放电力来源,在全球减少温室气体排放过程中做出了历史性贡献。先进核能重点研发领域和关键核心技术包括在役反应堆延寿与大型反应堆改进部署、小微型模块化反应堆、耐事故燃料、快堆、核聚变技术等。


 5.能源领域是全球“双碳”战略的关键领域,能源独立是国家安全基石和未来发展方向。能源的地质垄断属性越来越弱,技术成本属性越来越强。能源系统集成化是“双碳”战略重要基础平台。






Alexander Sokolov

俄罗斯国立高等经济学院预见中心主任



俄罗斯的“碳中和”:技术解决方案


 1.我们分析相关数据后发现,大部分全球发展趋势与气候变化密切相关,包括人口统计(气候原因导致的迁徙)、经济、社会和地缘政治等领域相关趋势。近年来,气候变化与科技发展的关系更加密切,几乎所有关于气候的举措都基于新技术解决方案。


 2.全球对清洁能源技术的巨额投资,将提升对化石燃料的绿色投资,将使碳价上涨,激励节能技术研究新成果应用,减少全球碳足迹。


 3.化石燃料出口是俄罗斯经济发展的重要依靠之一。从长远来看,碳中和将给俄罗斯带来了重大挑战。俄罗斯为减少碳足迹采取多种措施,包括制定国家经济脱碳战略,从全球层面考虑低碳发展有关的风险和机遇,依托脱碳推动实施颠覆性创新,开发替代碳氢化合物的“绿色”产品、服务和技术,融入全球碳市场及加入《巴黎协定》等。

 4.俄罗斯发布“2030国家能源战略设想”,重点关注资源再生、化石燃料提取、化石燃料加工、有机燃料发电、安全核能、可再生能源、未来能源系统、高效能源利用、前沿突破性技术等关键技术领域。俄罗斯实施了“国家生态项目(2018年-2024年)”,在废弃物、水资源、空气、生物多样性和技术等5大关键领域,推进11个国家项目。

 5.俄罗斯发布的《2050年前实现温室气体低排放的社会经济发展战略》中提到3大情境,其中最重要的情境是“全球能源转型背景下的国际竞争力和可持续经济增长”,目标是在2050年前使俄罗斯的温室气体净排放量减少两倍以上,拟采用的技术包括氢技术(如应用于冶金和化工行业的氢技术)、蒸汽发电、核电站、水力发电厂、绿色煤炭、可再生能源、热电联产、碳捕集和储存等。






刘琦岩

中国科学技术信息研究所副所长



储能技术与城市低碳发展


 1.技术和集聚是塑造城市未来发展的两大关键趋势要素,现在是数字化/智能化、洁能化与新型城市的主题变奏。绿色清洁能源技术体系是低/零碳发展的科技基础,低碳科技中储能技术对城市低/零碳发展至关重要。


 2.储能技术的相关论文和专利,在2008年之前经历了缓慢增长期,2009-2015年进入快速增长期,之后至今为迅猛发展时期;储能基础研究以锂离子电池和超级电容储能最多,储能技术研发以锂离子电池和铅酸电池最多,市场装机以抽水储能、锂离子和钠硫电池为主。学术论文方面,中国、美国、韩国位居居前三位,中国学术影响力逐年提高;专利方面,中国、日本和韩国位居前三位,中国专利平均被引用次数逐年增加。


 3.储能技术的研究热点和未来发展方向呈现“百花齐放”态势,多能联供联储是实现清洁能源高效消纳目标的有效途径,政策支持、激励举措和市场环境是发展的核心驱动力。

 4.储能科技创新再次活跃,喻示着城市在能源经济、能源格局、能源可持续发展方面面临重大的战略机遇和挑战。城市一改过去单纯能源消费环节的角色,而成为能源生产、再生、利用、存储和平衡的重要节点,其中储能技术联同其它绿色能源技术在其中发挥关键功能。

 5.在城市能源规划方面要重视储能技术,从提升能源零碳效能和综合效率方面切入,在城市储能技术研发创新方面统筹研判、融合思考、极优设计,在城市新建区域及城市改造中为储能技术集成应用提供场景驱动力。


Jancy Ayyaswamy
印度技术信息、预测和评估委员会高级研究员



关于印度的环境可持续性

和绿色技术的若干思考


 1.绿色技术是一个总称,用于描述运用科技手段降低人类对自然环境影响的行为,涉及能源、大气科学、农业、材料科学和水文学等学科领域。太阳能技术是最成功的绿色技术之一。


 2.印度在全球十大碳排放大国中位居第四,人均排放量2.44吨。印度40%的排放来自于发电,其中以火力发电占比最高,其他排放大类依次为道路运输(9%)、动物肠内发酵(8%)、非特定行业(6%)、钢铁制造(5%),以及水泥生产和家庭排放(各4%)。


 3.印度碳减排目标是到2030年,非化石燃料的发电量达到500吉瓦,50%的能源采用可再生能源,碳排放总量减少10亿吨,碳排放强度降低45%以上;到2070年,实现净零排放。印度计划打造成为全球绿色氢能枢纽,通过绿色氢能,预计在2047年前实现能源独立,到2050年绿色能源达到80%。

 4.为实现碳减排目标,印度拟采取的策略包括采用气候友好型技术、有利政策、来自发达经济体的技术转让机制,以及获得绿色气候基金的资金支持。印度实施一系列气候缓解措施,包括开发绿色清洁高效的能源系统、提高各个行业能源效率、建设气候适应型城市中心、促进变废为宝、推进安全智能和可持续绿色交通、开展植树造林工作、减少污染等。在太阳能、转废为能、沿海地区、风能、可持续农业、绿色印度、水资源、可持续生活环境和节能增效等领域,印度提出了全国性计划。







卢春阳

中国信息通信研究院泰尔终端实验室副总工
绿色发展与低碳研究中心主任



数字赋能 助力碳中和


 1.数字化助力碳中和的机理是通过数字化赋能减少不必要活动、对经济活动进行优化和非物质化从而有益于环境。其基本逻辑是通过连接-挖掘-优化,使用户参与从研发到生产等价值创造的过程,改变企业创造价值的方式,提高价值创造的效率,拓展价值创造的载体,增强企业的价值获取能力。


 2.数字化是实现绿色化和经济高质量发展的重要方式和手段。数字化与绿色发展唯有深度融合才能构筑起“数字与绿色共舞,经济与社会并进”的发展新格局。


 3.数字技术助力碳达峰碳中和的总体思路包括数据摸底、情景预测、明确路径和实施调整四个步骤。

 4.能源互联网、工业互联网作为技术和产业融合的重要载体,5G、大数据、云计算、人工智能、物联网、数字孪生、区块链等数字技术在支撑我国碳达峰碳中和目标实现过程中将发挥重要的力量。数字技术赋能减碳排放潜力巨大。据ITU研究,数字技术能帮助全球减少碳排放15%~40%。


 5.工业能源消耗占全国总能源消耗的70%以上,表现出显著的高碳特征。原材料行业工艺复杂、危险性高、环保压力大,侧重生产过程管控,占工业能源消耗近64%,是减碳排放的关键。工业互联网是实现数字化助力碳减排的重要路径。

彭现科
中国工程科技创新战略研究院副秘书长



工程科技颠覆性技术研究现状、

进展与思考


 1.颠覆性技术不都是新技术、新原理,可以是前沿新兴技术,也可以是技术的新应用,这在当前知识爆炸的时代,由解决问题而诱发的颠覆性技术具有极强的现实意义。


 2.技术颠覆是漫长的过程,伴随大量的技术转移、扩散和二次创新,极为复杂,几乎没有技术发明者能实现最终颠覆。颠覆性技术作为能使传统行业“投资、产业、技术、人才、规则”归零,改变现有规则的新生力量,孕育了技术和管理两大冲突。


 3.颠覆性技术发展充满挑战,更孕育着机遇,有三个核心问题即从边缘到主流,后发到主导,现在到未来,并贯穿着“技术-组织-国家”。因此预测颠覆性技术很难,创造未来却更重要,因此要把颠覆性技术的管理提升到战略层面,根据非连续性和十倍好原则来遴选颠覆性技术。

 4.氢燃料电池是能源领域比较看好的颠覆性技术,具有无污染、充电时间短、效率高的优点,但电极和低成本的电堆是目前该方向的卡脖子技术。而石墨烯超级电容器也是新能源领域比较重要的一项颠覆性技术,其颠覆性特征表现为高能量密度、超长循环寿命、实现与电池的跨界三大优点,石墨烯的高效制备是石墨烯材料在新能源领域利用的卡脖子技术。


 5.能源领域的另一项颠覆性技术为“液态阳光”,液态阳光合成技术是一项革命性的技术,其重大现实意义在于将二氧化碳变为重要的生产原料,可以解决工业二氧化碳尾气的利用问题。此外干热岩技术也是新能源领域的一项颠覆性技术,尽管目前技术难度大,但是如果在勘察、捕获等技术解决后,干热岩技术在能源替代利用上,将产生深远的影响。





姚炳雄

百度智能云解决方案总监



百度智能云双碳观点及实践


 1.双碳目标需要政府和企业付出巨大努力,在此过程中也蕴含着大量的发展机遇,例如:推动清洁能源变革,利好可再生能源和新型电力系统发展;倒逼产业结构转型,利好战略性新兴产业和低碳环保产业发展;激发数字技术创新,利好传统产业与数智科技融合发展;释放投融资需求,利好绿色金融产品创新与产业发展。


 2.科技创新是实现双碳的核心驱动,数智技术(数字技术和人工智能技术)是双碳的助推器。双碳涵盖了能源的监管、生产、输送、消费、投融资等不同环节,需要政府监管部门、能源生产企业、能源输送企业、能源消费用户及金融投资机构等不同利益相关方的决策和行为共同实现。数智技术为双碳相关方的核心关切的实现提供助力。


 3.城市碳中和需要政府创新监管方式,包括:顶层设计,选择双碳实现路径、分解目标;营造公平开放的环境和激励政策,实现政策与市场的双轮驱动;形成可测量、可监管的管理抓手。

 4.百度承诺在2030年实现碳中和,智能云赋能节能减碳技术是百度双碳战略路径之一。百度智能云的双碳解决方案聚焦监管合规、碳资产管理交易、节能降碳、能源生产优化、区域低碳转型和绿色金融六大场景。






张艳梅
上海电气集团中央研究院低碳HUB技术总监



双碳背景下上海电气的机遇和挑战


 1.上海电气坚持开放协同、合作共赢,着力推进“智慧能源、智能制造”的双智联动,“产业智能化、服务产业化”的双轮驱动,“能源互联网、工业互联网”的双网互动, 以科技赋能全球工业发展。并着力促进存量技术能级提升,坚持以市场导向从传统能源装备向动力装备的转变,坚持创新驱动利用核心技术优势拓展新产业,坚持开展系统集成创新的发展路线。


 2.上海电气着力发展以新能源为主体的清洁、低碳、安全、高效的能源体系的新型电力系统。其中能源是主战场,电力是主阵地,风光是主力军,新型电力系统是主方向。重点在发展“碳中和”八大系统解决方案:煤电“三改联动”综合改造、风光水火储一体化、源网荷储氢一体化、综合能源解决方案。


◆ 3.新型电力系统未来发展的总体趋势表现为:数字化赋能,系统集成的解决方案以及多技术跨界融合创新。

 4.先进的长时储能系统包括热泵储电(Pumped thermal energy storage/PTES)——“卡诺”电池、热泵循环充电和热机循环(布雷顿/朗肯循环等)放电,是未来发展的主要趋势之一。


 5.环钍基熔盐堆综合利用与风光核氢储多能互补系统是未来发展的重点,先进热力循环、高温材料及高温制氢和发电是该领域的关注的焦点。




曹 勇
中国石化集团经济技术研究院有限公司
产业发展研究所副所长




把握氢科技,迎接氢经济——

“双碳”目标下中国绿氢产业展望


 1.氢经济的建设需要两大基石:一个是供给侧的氢能生产减碳降本,低碳化、低成本化和多源化是发展关键;另一个是消费侧的氢能应用多元高效,工业原料、工业燃料、交通燃料、电力燃料、建筑燃料和其他领域将构成氢经济的六大消费应用方向。


 2.从全球视角看,氢能,特别是绿色氢能,将在构建高比例低碳能源体系中发挥重要作用。我们预计到2060年,全球化石能源和非化石能源的消费结构将从目前的84%:16%变为30%:70%。风光等新能源发电虽将快速发展,但无法直接替代化石燃料的高品位供热、稳定供电和基础原料的重要角色。来自非化石电力的绿氢将作为零碳能源,助力非化石能源解锁新领域。


3.就绿氢产业的战略定位而言,我们认为其作用主要是“一主力三助力”,“一主力”就是绿氢将承担工业深度脱碳的重任,是钢铁、化工和炼油等领域实现深度脱碳的主力军,“三助力”就是绿氢将在零碳交通、零碳建筑和零碳电力体系的建设中起到关键助力作用,与绿电耦合提供碳中和解决方案。


4.绿氢产业的发展尚处于起步阶段,需要突破资源、效率和规模三大瓶颈:就中国而言,一是绿电资源丰富的地区多远离氢气消费中心,绿氢资源供给不足;二是绿电制氢及储运环节受风光间歇性特征等因素制约,产业链效率有待提升;三是氢能基础设施体系尚未成熟,绿氢在工业和交通等领域的应用规模尚小。唯有建设好“产政学研用金” 创新体系,丰富资源,提高效率,拓展应用,才能克服产业链关键挑战,跨越氢阶梯。


5.从我国绿氢产业的发展图景看,未来十五年(也就是到2035年),将是绿氢从产业培育期走向商业化初期的关键阶段,绿电绿氢一体化生产、氢能基础设施和氢基碳中和等技术将逐步走向成熟。






李培旭

国泰君安创新投资有限公司绿色发展研究中心主任



产业转型与绿色发展视角

看“双碳”技术创新机遇


 1.构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系和以新能源为主体的新型电力系统是我国目前能源转型的关键路径。以风光电为主的可再生能源是新型电力系统的首要特征,预计到2060年,可再生能源发电占比超90%。


 2.下一代的钙钛矿光伏技术是光伏技术的研究热点之一。当前硅基光伏的效率渐渐达到天花板,而钙钛矿光伏技术可以突破这一天花板,具有效率高、材料来源广泛等优点。钙钛矿光伏的产业应用还需解决稳定性、低毒性等问题。光伏+荒漠治理+高效农业+绿色建筑等,将创造新的产业机遇,值得关注。


3.风电产业链总体成熟,海上风电迎来发展机遇。当前实现双碳战略目标,同时海上风电离需求端更近,使得海上风电将成为风电行业重要驱动力。风电平价时代开启,关注海风降本增效与技术迭代,大功率、漂浮式、容量送出、电网安全稳定等是重要方向。


4.以储能规模化发展支撑新型电力系统建设,技术、市场、政策的多轮驱动,储能产业将迎来快速发展。在储能技术方面,电化学储能、机械储能抽水、飞轮、压缩空气等、热储能、氢储能等多种技术路线都有研究和应用呈多元化发展的态势。储能应用关注经济性、适用性和安全性,尤其是安全性。当前抽水蓄能占主体,而电化学储能迎来快速发展,要关注储能+风光、+分布式等的机遇。


5.重视既具优质物质属性又具能源属性的氢能的应用和发展。氢能产业链各环节,已实现初步国产化,关键零部件和核心材料的性能还待提升。氢能关键技术迭代以安全性和经济性为重要趋势。制-储-加-用各环节,关注制氢技术、氢储运技术、燃料电池电堆及核心零部件技术,以及结合CCUS的减排应用、绿氢冶金、氢热电联产等创新应用。


6.发展节能环保是降碳节能减污的重要环节。节能环保产业链长,有潜在技术创新机遇。节能环保包含三大相关领域,即节能产业、环保产业,延展资源循环利用产业,并下辖众多细分行业领域。关注新型节能技术及装备(节能高效电机、变压器等)、绿色环保技术,尤其新能源场景下的资源循环利用,相关技术创新应用驱动的潜在机遇。













傅翠晓

上海市科学学研究所产业创新研究室副研究员



科技支撑城市低碳转型和产业发展


 1.我们开展面向战略需求的区域产业技术路线图研究,流程包括情景分析、技术分析和产业分析,运用了多元数据分析平台、产业技术创新竞争地图和产业技术创新路线图等方法工具。


 2.城市为实现碳中和提供了丰富的场景。建设碳中和城市,通过各种实践和政策来抑制和抵消城市社会经济活动产生的二氧化碳排放,是实现全球碳中和的必由之路。


3.人工光合作用技术、变革性二氧化碳利用技术、超大型浮式风机、超高效光伏电池技术、可控核聚变(人造太阳)、绿色甲醇、颠覆性生产工艺与替代产品等值得跟踪关注。


4.城市碳中和发展的主要产业赛道可划分为四类:能源替代型赛道,包括海上风电、光伏发电、氢能、生物质能等;节能减排型赛道,包括智能电网、储能、绿色建筑、氢冶金、新能源智能网联汽车、精准农业等;技术支撑型赛道,包括CCUS、新型环保材料等;基础配套型赛道,包括环境监测、绿色金融、综合能源服务等。


















圆桌论坛



孔瑞超(Richard Cuntz)

德国驻上海总领事馆科技领事


 1.近期,德国在提高能效和控制化石能源消耗方面取得了比较好的成绩。在新一轮能源战略中,德国发布了总投资90亿欧元的《国家氢能战略》,重点发展绿色氢经济。


 2.德国希望跟中国有更多的合作,不仅仅是政治层面,也包括项目的合作。



田蕾

中国信息通信研究院数据研究中心副总工


 1.“碳中和”的国际合作大生态中,国际规则是非常重要且不能忽视的。


 2.以电子制造产品为例,如何保持其在新背景下的优势,主要有三点思考:一是加强全生命周期管理,在研发设计环节考虑使用环保材料和低排放的工艺来增强终端产品的竞争力;二是加强电子产品的回收,通过强化回收利用减少对于电子元器件的浪费;三是加强逆向供应链的意识,让电子元器件在回收拆解后,能够如乐高一般再组装利用。


 3.目前,国内还没有能够实现碳排放计量的设备,还没有建立具有一定权威性、可以与国际互引的碳排放数据计量体系,因此距离制定碳排放的国际标准还有很大距离。



曾乐才

上海电气集团股份有限公司中央研究院副院长


 1.围绕国家双碳战略带来的转型发展重大机遇,上海电气正在建立开放式科技创新体系,并通过技术创新、系统整体优化、数字化与智能化赋能推动碳减排业务的发展,积极优化装备产品为经济发展做贡献。


 2.企业在低碳转型的过程中十分需要建立更紧密的生态圈,形成资源共享和技术协作,并且希望在政策层面对企业的转型发展给与鼓励和支持。



杨雪晶

华东理工大学机械与动力工程学院特聘研究员


 1.华东理工大学去年成立了碳中和未来技术学院,积极创新实现碳中和的未来人才教育培养模式。今年7月,华东理工大学参与了全球首本系统介绍碳中和技术的教材《碳中和技术概论》编撰,填补了我国碳中和技术相关教材的空白,构建了碳中和技术人才培养体系的课程框架。


 2.碳中和技术人才培养并不是要构建全新的知识体系,而是不同知识的交叉融,是新的应用场景呈现。华东理工大学在原有优势学科的基础上,赋能、延伸,注重学生思路和视野的拓展,希望让年轻人将双碳作为新习惯、新风尚、新美德。



石谦

上海市科学学研究所所长


 在整个“碳中和”科技创新的工作布局中,有三个方面值得“智库人”关注和努力:


一是把握主线,要认清双碳不是单一目标,而是高质量发展中的一项任务;


二是把握趋势,研判技术发展的方向,辨别颠覆性技术,努力为“碳中和”科技创新指明方向;


三是设计策略,加强提炼总结,设计能够推动双碳目标实现的策略。



王元

中国科技金融促进会理事长


 在如何共建‘碳中和’生态方面,有三个问题值得思考。


一是思考“碳中和”有哪些可能产生的影响,以及会对未来的产业机构和业态提出哪些新要求?


二是思考传统领域的发展,这些丰富资源如何在减排的影响下,持续利用,做出贡献。


三是思考碳作为竞争要素需要哪些国际规则,碳中和能力是否也会成为国际竞争力的重要组成部分。


本文由上海市科学学研究所产业创新研究室团队根据嘉宾报告发言内容整理。首发于三思派。
     

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