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據中國科學院大學學生會消息，近日，中國科學院院士、中國科學院工程熱物理研究所研究員、博士生導師金紅光應邀作客“院士大講堂”，作為主講嘉賓，解讀能源低碳轉化之路面臨的挑戰與機遇。

我國能源利用現狀與問題

金紅光(guang)(guang)院士(shi)指(zhi)出，面(mian)向雙(shuang)碳目標，能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)重(zhong)(zhong)中之重(zhong)(zhong)。在近(jin)十年間，我國的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構發(fa)生(sheng)改變(bian)(bian)，可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)實現跨越式發(fa)展，但以煤(mei)炭為(wei)主是(shi)我們的基本(ben)國情。我國的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉化(hua)呈(cheng)先(xian)污染、后治理(li)鏈式模(mo)式。新型(xing)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)系要求(qiu)轉變(bian)(bian)鏈式轉化(hua)模(mo)式為(wei)能(neng)(neng)效、清潔、低(di)碳三位一體(ti)轉化(hua)模(mo)式，協(xie)調發(fa)展能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、經濟(ji)、安全,呼喚變(bian)(bian)革性(xing)(xing)低(di)碳轉化(hua)方式。傳統(tong)燃煤(mei)發(fa)電(dian)方式不符合(he)能(neng)(neng)的梯級利用(yong)與低(di)碳轉化(hua)，碳捕集額外(wai)能(neng)(neng)耗和(he)經濟(ji)代價過高，急(ji)需發(fa)展變(bian)(bian)革性(xing)(xing)的技術(shu)路(lu)線。面(mian)對能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)挑戰(zhan)，金紅光(guang)(guang)院士(shi)梳(shu)理(li)和(he)明確(que)了關鍵領(ling)域、主戰(zhan)場、技術(shu)路(lu)線，以及(ji)轉變(bian)(bian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利用(yong)發(fa)展模(mo)式。

能源低碳轉化的底層原理

如何實現能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源低碳(tan)轉化(hua)？金(jin)紅光(guang)(guang)院(yuan)士(shi)介(jie)紹了(le)三種科(ke)(ke)學(xue)(xue)底層原(yuan)理(li)：能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)梯級(ji)利(li)用(yong)、燃(ran)料(liao)化(hua)學(xue)(xue)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)梯級(ji)利(li)用(yong)原(yuan)理(li)、聚(ju)光(guang)(guang)太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)質(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)勢理(li)論。四次工業(ye)革命的(de)(de)(de)突(tu)(tu)破點都在技(ji)術科(ke)(ke)學(xue)(xue)，技(ji)術科(ke)(ke)學(xue)(xue)推動顛覆性技(ji)術發(fa)展(zhan)。吳仲華先生提出了(le)著名(ming)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)梯級(ji)利(li)用(yong)思想，強調了(le)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)質(zhi)與(yu)品位(wei)，揭示了(le)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源轉化(hua)本質(zhi)與(yu)規律。燃(ran)料(liao)源頭(tou)轉化(hua)是低碳(tan)轉化(hua)的(de)(de)(de)最大潛力與(yu)突(tu)(tu)破口。燃(ran)料(liao)化(hua)學(xue)(xue)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)轉化(hua)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)質(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)勢理(li)論繼(ji)承(cheng)了(le)吳先生的(de)(de)(de)思想，揭示了(le)燃(ran)料(liao)化(hua)學(xue)(xue)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)做(zuo)功能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力梯級(ji)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)潛力。另(ling)一方面，通(tong)過探討聚(ju)光(guang)(guang)太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)理(li)想極(ji)限效(xiao)率(lv)，揭示聚(ju)光(guang)(guang)太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)高效(xiao)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)原(yuan)理(li)，從而找到碳(tan)氫燃(ran)料(liao)與(yu)聚(ju)光(guang)(guang)源頭(tou)轉化(hua)的(de)(de)(de)最大能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)質(zhi)損失(shi)以及(ji)最大潛力。

變革性低碳轉化方法與途徑

金紅光(guang)院士在最后部分給出了關(guan)于高碳(tan)(tan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)低(di)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)與(yu)(yu)多能(neng)(neng)互補轉(zhuan)化(hua)方(fang)法的(de)變(bian)革(ge)(ge)性(xing)低(di)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)方(fang)式(shi)與(yu)(yu)途(tu)徑以及原(yuan)創性(xing)技(ji)術(shu)(shu)，包括變(bian)革(ge)(ge)性(xing)燃燒方(fang)式(shi)、變(bian)革(ge)(ge)性(xing)煤炭低(di)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)、太陽能(neng)(neng)和(he)氫能(neng)(neng)的(de)低(di)碳(tan)(tan)動(dong)力技(ji)術(shu)(shu)、多能(neng)(neng)互補的(de)低(di)碳(tan)(tan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系統(tong)、低(di)能(neng)(neng)耗低(di)成本(ben)的(de)CCUS方(fang)法等。面對(dui)雙碳(tan)(tan)目(mu)標和(he)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革(ge)(ge)命，需要轉(zhuan)變(bian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利用模式(shi)與(yu)(yu)方(fang)式(shi)，開拓高碳(tan)(tan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)低(di)碳(tan)(tan)利用新途(tu)徑，突(tu)破(po)綠色低(di)碳(tan)(tan)的(de)關(guan)鍵核心技(ji)術(shu)(shu)，科(ke)學有序推進雙碳(tan)(tan)目(mu)標。

在互(hu)動環(huan)節，現場及(ji)線上觀眾與(yu)金紅光院(yuan)士(shi)分別圍繞“電源(yuan)測儲能(neng)和電網儲能(neng)方式(shi)的可行性與(yu)經濟(ji)性”“氫能(neng)在燃氣(qi)輪機(ji)或航空發動機(ji)應用面臨的挑(tiao)戰”“如何平衡能(neng)源(yuan)科技領(ling)域(yu)技術引進和創新之間的關系”等話題(ti)展開(kai)了(le)熱烈的討論。

金紅(hong)光(guang)院士表示(shi)，在實(shi)現(xian)雙碳(tan)(tan)目標和(he)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)革(ge)命的(de)(de)大背景下，在能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)低(di)碳(tan)(tan)化(hua)、多元化(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)(de)發(fa)展趨(qu)勢下，我們必須堅持先立后(hou)破的(de)(de)原則，轉(zhuan)變(bian)(bian)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利(li)用(yong)模(mo)式與(yu)方式，積極開(kai)拓高碳(tan)(tan)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)低(di)碳(tan)(tan)利(li)用(yong)的(de)(de)新途徑，用(yong)變(bian)(bian)革(ge)性的(de)(de)能(neng)質轉(zhuan)化(hua)、碳(tan)(tan)氫轉(zhuan)化(hua)、低(di)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)來(lai)支撐未來(lai)發(fa)展，發(fa)展能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)、安(an)全、經濟(ji)三者相(xiang)容和(he)協(xie)(xie)同(tong)發(fa)展的(de)(de)變(bian)(bian)革(ge)性低(di)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)，實(shi)現(xian)不同(tong)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)品種之間互補(bu)、協(xie)(xie)調和(he)替(ti)代(dai)，為(wei)構建可持續(xu)的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體系奠定堅實(shi)基礎。

金紅光(guang)院士的(de)(de)分享，既有(you)能源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎(chu)原(yuan)理(li)，還有(you)基礎(chu)理(li)論(lun)在(zai)多個技(ji)術(shu)領域(yu)(yu)的(de)(de)具體應用(yong)。他(ta)結合自(zi)身(shen)科研(yan)成果，強調了關鍵技(ji)術(shu)背(bei)后基礎(chu)科學的(de)(de)重(zhong)(zhong)要性，科研(yan)工作者(zhe)應更加注重(zhong)(zhong)底層(ceng)原(yuan)理(li)的(de)(de)發掘(jue)，凝練出技(ji)術(shu)瓶(ping)頸(jing)背(bei)后的(de)(de)核心科學問題，明確我(wo)國能源(yuan)(yuan)轉(zhuan)化(hua)與利(li)用(yong)的(de)(de)基礎(chu)領域(yu)(yu)中(zhong)的(de)(de)瓶(ping)頸(jing)問題，為推動能源(yuan)(yuan)行業的(de)(de)綠色(se)轉(zhuan)型貢獻力量。

與(yu)會同學紛(fen)紛(fen)表示，金紅(hong)光院士的演(yan)講深入淺出，內容(rong)豐富，不僅拓展了(le)對能源低碳轉(zhuan)化及利用的理解(jie)和(he)認識，也激發(fa)了(le)他們對于能源低碳轉(zhuan)化技術研究的濃(nong)厚(hou)興趣(qu)。