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最燃“黑科技” 浙江实践和智慧助力中国履行国际承诺 

2019-12-13 07:30 |浙江新闻客户端 |记者 郑文

正在西班牙马德里举行的新一届联合国气候变化大会备受瞩目。在大会开幕前一周,中国生态环境部正式发布《中国应对气候变化的政策与行动2019年度报告》。报告显示,2018年中国碳排放强度比2005年下降45.8%,提前完成2020年碳排放强度比2005年下降40%—45%的承诺。

浙江实践和浙江智慧,为中国履行应对气候变化承诺作出了巨大贡献。从覆盖衣食住行的节能减排技术,到国际公认的气候科学研究成果,在浙江,我们能亲身体会到科技创新对实现绿色发展的引领作用。我们再度体认:在人类文明发展中出现的环境问题,势必要由更加先进的发展成果来解决;科技创新是实现绿色可持续发展的必由之路。

光伏技术大有可为

“零碳科技”飞入千家万户

在不久前举办的2019中国节能与低碳发展论坛上,中国工程院院士江亿向现场观众描绘了太阳能光伏技术广泛应用的美妙前景。江亿院士认为,太阳能光伏电池的综合成本已经能够低于燃煤发电成本,大规模利用光电、风电替代化石能源的时代已经到来。

到浙江各地看一看,你就会发现江亿院士所言不虚。在嘉兴,秀湖生态公园停车场上的蓝色光伏面板在阳光的照耀下熠熠生辉,这是嘉兴首座大型公共光伏停车棚,既能当停车棚,又能发电,获得市民点赞。在宁波,截至今年6月底,全市范围内分布式光伏总装机容量为132.7万千瓦,2020年1月起,《宁波市建筑屋顶光伏系统建设技术细则》正式施行,宁波将在家庭屋顶推广太阳能光伏发电——用于公共部位或共有设施用电。在衢州,龙游县詹家镇芝溪家园小区在当地政府“光伏富民工程”的帮助下,目前已经有800多户居民房屋的屋顶安装了光伏发电装置,所发的电能每年能给百姓带来50多万元的发电收入……光伏技术,“点亮”了浙江的千家万户。

作为相对成熟的可再生能源技术,光伏技术近年来发展迅猛。面对全国及浙江整体分布式发展数据,浙江省太阳能光伏行业协会秘书长沈福鑫用“蓬勃发展”总结当下市场,用“大有可为”远观未来市场。如今,光伏发电站早已从千里之外的荒郊野岭走进千家万户的日常生活。能够替代充电宝的太阳能背包、会在夜间发光的雨伞、可以无线充电的笔记本……随着光伏技术升级和成本降低,一批来自能源领域的“零碳科技”飞入寻常百姓家。

一个普通的背包,装上一块薄薄的芯片,就能够将太阳能转化为电能,通过USB接口给手机、平板电脑等移动设备充电,即使是在光线阴暗、气温较低的环境下也能正常工作。

这块神奇的芯片就是柔性薄膜太阳能电池,与传统晶硅电池相比,薄膜太阳能电池重量轻、体积小、可弯曲、可粘贴,除了制作太阳能背包、帽子、服装等可穿戴产品外,还可以应用于帐篷、屋顶、外墙等场所,既可以实现光电转化,又能起到良好的隔热效果。天安门广场上,武警战士执勤岗的遮阳伞也是用这种薄膜太阳能电池做的,它具备离网供电、储存电能、夜间照明、终端充电等功能,为武警战士遮阳挡雨的同时,24小时提供便捷、清洁的能源供应。

这些让人眼前一亮的“黑科技”背后,一种新的生活方式正在呈现。人们的生活习惯、思想观念和行为方式随着时代的进步不断改变,环保理念深入人心,绿色低碳生活成为新潮流。移动互联网的兴起,更为这场全民低碳行动添了一把火:点外卖不使用一次性餐具;政务服务、生活缴费手机办理不出门;在线阅读、电子发票减少纸张使用;不管是在城市还是乡村,去餐厅吃饭还是去医院看病,手机“扫一扫”二维码付款随处可见,移动支付已成为新的消费习惯……如今,一部手机能够连接超过20个低碳场景,覆盖衣食住行方方面面。

化石能源清洁利用

科技利器实现“超低排放”

既然二氧化碳是气候变暖的罪魁祸首,有没有可能把这个“坏蛋”抓捕起来呢?碳捕集、利用与封存技术(Carbon Capture, Utilization and Storage,CCUS)就是一项把二氧化碳关进“小黑屋”,从而实现化石能源大规模低碳化利用的国际前沿技术。对中国来说,这也是保障能源安全、实现可持续发展的重要手段。

多年来,我国科学家一直在啃这块“硬骨头”。浙江大学求是特聘教授程军作为首席专家成功组织实施了国家863项目“燃煤烟气CCUS关键技术”。

名字听起来挺“高大上”,其实CCUS离我们的日常生活非常接近。就拿我们经常喝的碳酸饮料来说,拧开瓶盖,一股气流喷涌而出,喝一口,压缩溶解在饮料中的二氧化碳被一起喝进胃里,打个嗝,二氧化碳便从嘴里跑出来“重获自由”,这“爽劲儿”正是CCUS在食品方面的一项应用。而在更大的范围内“搬运”二氧化碳,收集高碳排放企业产生的二氧化碳,注入地下、海底或废弃油气田中保存,按需提取利用——这就是CCUS对实现节能减排的价值所在。食品的冷藏、储运,果蔬的自然降氧、保鲜,以及提高原油采收率的驱油剂、焊接工艺中的惰性气体保护焊、二氧化碳催化加氢制取甲醇等应用中都能看到CCUS的身影。

专家表示,将二氧化碳注入进入开发后期的老油田内是世界各国广泛采用而且行之有效的办法。一方面可以驱替残余油气而提高老油田的油气采收率,另一方面可以将二氧化碳长期封存在储层中,一举两得。除了老油田,陆上咸水层、海底咸水层等都可以成为关二氧化碳的“小黑屋”。《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2019)》显示,我国已完成了全国范围内二氧化碳理论封存潜力评估,陆上地质利用与封存技术的理论总容量为万亿吨以上。

经过多年发展,如今我国CCUS各项技术环节都取得了较大进步,已经具备大规模示范基础,建成多套十万吨级以上二氧化碳捕集和万吨级二氧化碳利用示范装置,新型技术不断涌现,开发出多种具有自主知识产权的技术,低能耗的第二代捕集技术有望以更低成本实现煤电和煤化工等传统产业的有效减排。

除了在CCUS技术上不掉队,我国还有一个净化蓝天的新“利器”——燃煤超低排放技术,为应对全球燃煤污染带来的挑战提供了中国方案。浙江智慧同样在其中作出重大贡献。

长期以来,燃煤减排是一项世界性难题。在我国“富煤贫油少气”能源结构背景下,煤炭清洁化利用任重道远,打赢防治污染攻坚战和蓝天保卫战,急需加快研发并及时推广燃煤超低排放新兴技术。

与国家排放标准相比,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放分别降低83%、50%、67%——浙江大学能源清洁利用创新团队取得的重大突破,让“超低排放”从概念变为现实,在浙江、江苏、山西等多地的电厂落地。

“我们要通过燃煤机组超低排放技术,来推动能源行业的绿色发展,让大家重新认识煤电。”浙江大学岑可法院士说。

新技术带来新气象。浙能嘉兴发电厂8台共530万千瓦机组全部实现超低排放,成为全国最大超低排放燃煤电厂,超低排放合格率保持在99%以上。

这个净化蓝天的“利器”还赢得了国际认可,在美国、日本等国家都授权了国际专利,技术和产品已输出欧美和“一带一路”沿线国家,为应对全球燃煤污染带来的挑战提供了中国方案。

新型燃料层出不穷

新能源车吃上“绿色食品”

氢燃料电池汽车成了“网红”。今年10月,被称为“终极环保”的氢燃料电池汽车在浙江嘉善“氢”装上阵,这是浙江省首条氢燃料电池公交线上线试运行,首批10辆厦门金旅氢燃料电池车率先投入到嘉善高铁环线702公交线;在2019北京世界园艺博览会上,30辆氢燃料电池客车圆满完成了交通保障的任务;马上,它们的身影将出现在2020年高山滑雪世界杯延庆站、北京冬奥会各类测试赛和2022年北京冬奥会现场。

作为新能源汽车的“主力军”之一,氢燃料电池汽车近年来蓬勃发展,凭借加注速度快、低温性能好、续航里程长、全程零碳排放的优点,已成为全球实现能源转型、遏制全球气候变暖的重要技术路径,也是我国重点发展的“高精尖”产业之一。

不过,受制于氢气不易收集储存的特性和高昂的加氢站基建成本,氢燃料电池汽车正面临着“成长的烦恼”。甲醇作为新一代的汽车“绿色食品”,相比于氢能源在供给、储运和使用等方面都显现出不少优势。

在浙江南浔古镇漫步,时不时能看到一辆车身上写有“使用成本低”“不用加氢站”字样的白色中型厢式货车驶过,这是中氢新能与东风汽车合作研发的全国首台甲醇重整制氢燃料电池物流车。去年11月,中氢新能技术有限公司刚刚正式启用湖州产业基地新办公区。

“甲醇重整制氢燃料电池又叫高温堆燃料电池,能够边制氢边发电,即产即用,不需要加氢站,省去了额外加氢的麻烦。”中氢新能军民融合发展部主任赵磊告诉记者,与氢燃料电池车不同,这款甲醇燃料电池车无需高压氢气罐和加氢站等基础设施,无需复杂的水管理和温度管理,内部结构简单、可靠性好、故障率低,且易于维护。

赵磊说,我国是全球最大的甲醇生产国和消费国,甲醇制造成本低,且便于存储和运输,外加甲醇的可再生能源属性,发展甲醇燃料电池汽车前景可观。

在新能源汽车的战场上,这一边,各类燃料电池汽车你追我赶,抢抓机遇;那一边,电动汽车的发展也蒸蒸日上,2018年,电动汽车在中国销售超过110万辆,占全球电动汽车销量一半以上,中国已连续四年保持全球最大电动汽车市场。

形势一片大好,新能源汽车产业下一步怎么走?根据工业和信息化部规划,到2025年,我国新能源汽车新车销量占比将达到25%左右,还将构建互融共生、分工合作、利益共享的新型产业生态,促进新能源汽车与智慧能源、智能交通、新一代信息通信全面深度融合。

一个个行业小目标已确定,一张张绿色发展的蓝图已绘就,光伏、新能源汽车、风能、生物质能源等各行各业“撸起袖子加油干”,不断突破的各项新技术为绿色发展注入新动能。

【浙江新闻+】

二氧化碳也可以买卖

为了应对气候变化,我国正在建设多种环境权益交易市场机制,包括用能权交易机制、碳交易机制等。

什么是用能权?简单来说,就是用能企业在一年内按规定可以消费的能源总量“天花板”。用能权交易,则是在一定区域的能源总量“天花板”下进行企业交易的行为。

2016年,国家发展改革委确定浙江、福建、河南和四川作为用能权有偿使用和交易制度试点地区。试点至今,进展如何?在2019中国节能与低碳发展论坛上,国家节能中心推广处副处长辛升拿出了浙江的成绩单——作为试点地区之一,浙江省大胆探索,按照“统一标准、网上交易、实时监管、在线清算”的原则,稳步推进用能权交易工作,截至2019年7月,浙江省已有26个县(市、区)开展交易活动,累计实施交易项目643个,涉及资金1.67亿元。

用能权交易的好处显而易见。在中央财经大学绿色金融国际研究院助理院长徐洪峰看来,它能够将制造业环境成本内部化,保障节能环保和低碳产业的绿色收益,推动建立正向激励的绿色金融政策。

碳排放权交易也是如此,碳排放权是指参与碳排放权交易的单位和个人依法取得向大气排放温室气体的权利。减排成本低、减排空间大的企业,可将剩余配额售给配额不足的企业,从中获益——这就是碳排放权交易的原理。

作为一项重大制度创新,全国碳排放权交易市场用市场机制来控制和减少温室气体排放、推动绿色低碳发展。2017年12月,《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》的发布标志着全国碳排放交易体系正式启动。

“尽管有国际碳市场和我们试点积累的一些经验,但这仍然是一项非常具有挑战性的工作。”生态环境部应对气候变化司司长李高在11月27日新闻发布会上介绍,全国碳排放权交易市场建设取得了积极进展。

在谈及碳市场建设下一步有何举措时,他透露,在原有全国排放权注册登记系统和交易系统的建设方案提出以后,生态环境部又组织专家做了优化评估,待方案进一步修订完善后,将会开展注册登记系统和交易系统建设,这对于全国碳市场来说将是向前迈进的一大步。

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