碳中和目标下 中国风光技术仍需不断创新
【谷腾环保网讯】在“双碳”目标下，发展风、光等可再生能源是实现低碳发展承诺、能源结构转型的一项重要举措，也是构建新型电力系统的关键、实现“零碳”电力系统的“主力军”。随着风、光可再生能源电力的大规模开发，风、光发电全产业链在技术、成本、安全供应、生态效益等方面面临着前所未有的机遇与挑战。
日前，在清华大学碳中和研究院主办、清华大学环境学院承办的《中国碳中和目标下的风光技术展望》报告发布会上，与会专家共同探讨了风光技术发展的关键问题和未来路径。
“气候危机的加剧使得世界各国通过科技创新来加快推动绿色低碳转型这个需求越来越迫切。前不久刚刚结束的COP28最终达成了协议，呼吁各国以公正、有序、公平的方式减少能源系统对化石燃料的依赖。”中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌这样谈到。
报告显示，我国风能、太阳能资源十分丰富，可开发潜力大。根据大量的研究估算，我国估计100米高度的风能资源（包括陆上风能和海上风能）的技术可开发量达到10.9至20.1太瓦，以光伏发电（包括集中式和分布式光伏）为首的太阳能发电技术可开发量达到45.6至58.9太瓦，风光的理论装机容量远大于碳中和目标下的风光装机需求。
在碳达峰碳中和的背景下，中国未来风能和太阳能发电将以倍增式发展。2060年我国的风电与光伏装机量将达到2020年风光总装机量的十倍以上，且随着风光发电技术的不断发展与发电效率的提升，2060年的风光发电量将达到2020年风光发电量的十三倍以上。
贺克斌谈到，随着风、光可再生能源电力的大规模开发，风光发电全产业链的技术、成本、安全工艺、生态效益等都面临前所未有的机遇和挑战。所以我们需要构建技术先进、成本低廉、安全稳定、生态友好的风光发电技术体系，来引领我国可再生能源行业的可持续发展。
能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥表示，COP28为全球可再生能源发展确定了新目标，全球可再生能源发展正迎来一次全新的、高歌猛进的浪潮。在过去十年，以至更长时间内，实践表明中国已经开始引领这一轮全球范围内的可再生能源科技革命和产业革命的潮流。然而，当前中国可再生能源前进道路仍面临来自技术、市场、资金等方面的诸多挑战，如现有电力系统安全稳定运行尚不能承载碳中和所要求的间歇高比例可再生能源的比例，短期内全供应链和需求侧尚不能做到动态均衡等，未来需加速打通各方面发展“堵点”，推动可再生能源可持续良性发展。
国家气候战略中心首任主任、中国能源研究会常务理事李俊峰也表示，风光可再生能源的发展正处在挑战与机遇并存的时代。前不久的COP28上，各国就能源转型达成共识，把可再生能源的发电能力提高三倍，为可再生能源的加速发展提供了全球背景，中国可再生能源的发展将对全球作出重大贡献。但与此同时，大规模的风电光伏发展面临着技术、脱钩断链、产能过剩等重大挑战，未来如何形成新的良好健康的产业生态是需要思考解决的问题。以风电技术为例。
报告显示，从全球产业链来看，我国已经成为全球最大的风电装备制造基地，除了主轴承之外，我国风电零部件国产化率超过95%，风电机组产量占到全球的三分之二以上，产品销往近50个国家和地区。目前我国陆上风电技术完全成熟，引领全球风电技术发展。当前，我国的风电技术已经进入“无人区”，达到了现有技术边界，进一步大型化发展需要力学特性和电气特性的理论突破。
此外，仍有一些技术瓶颈有待解决，风能产业链部分环节对国外依赖度比较高，主要包括风资源分析、风电机组整机设计仿真等工程仿真软件，关键轴承、变流器、控制器中的关键电子器件，碳纤维、巴沙木、润滑剂等关键材料等。
清华大学碳中和研究院减污降碳协同增效研究中心主任、环境学院教授王灿表示，从全球产业链和供应链安全的角度，中国风光技术具有独特优势，已成为全球最大的光伏和风电市场，为全球风光技术进步和成本下降作出了巨大贡献。面向碳中和目标，中国风光技术仍需不断创新，且未来高比例风光发电的电力系统在面对极端天气时的韧性需进一步提升，他呼吁风光领域未来进行跨学科合作，结合人工智能领域等新技术，发展更加可靠的绿色技术。
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