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到2060年綠氫能源占比達70%,我們距離氫能時代還有多遠?

上觀新聞發(fā)布時間:2022-08-30 11:55:37

  我們不僅在中國14億人口中選人才,還要在全球70億人中吸引人才。

  以“投身新科技浪潮,共創(chuàng)可持續(xù)未來”為主題的2022浦江創(chuàng)新論壇科技創(chuàng)新青年峰會于8月28日拉開帷幕。本屆峰會聚焦激勵更多青年投身科技突破和創(chuàng)新創(chuàng)造的時代浪潮,以進一步推動全球可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。

  在全球70億人中選人才

  “我們不僅在中國14億人口中選人才,還要在全球70億人中吸引人才。”峰會中,科技部外國專家服務司副司長李昕做開場演講時表示,中國歡迎更多科學家來中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

  李昕介紹,去年年9月召開的中央人才工作會議,提出了一個戰(zhàn)略目標——2035年前我國進入創(chuàng)新型的國家的前列,并建成人才強國。在建設世界科技強國的過程中,中國的發(fā)展需要世界人才的參與,中國的發(fā)展也為世界人才提供了機遇,將實行更加積極、更加開放、更加有效的人才政策,用好科技創(chuàng)新資源,形成具有吸引力和國際競爭力的人才制度體系,加快建設世界重要人才中心和創(chuàng)新高地。

  如今的青年科學技術人員在工作、生活、職業(yè)發(fā)展,甚至心理健康方面面臨很多的挑戰(zhàn)。政府和企業(yè)事業(yè)單位正努力為青年科學技術人員成長創(chuàng)造環(huán)境和條件,鼓勵青年科學技術人員在科技領域勇于探索。比如,科技部負責的國家重點研發(fā)計劃,明確設立了青年科學家項目,規(guī)定出一定的比例來,給青年科學家組織更大的重大目標任務導向的重大研發(fā)任務的機會;國家自然科學基金委員會已經(jīng)有優(yōu)秀杰青的項目;中國科協(xié)等部門也在今年發(fā)布了《關于支持青年科技人才全面發(fā)展聯(lián)合行動的倡議》,科技部在8月發(fā)布了有關于開展減輕青年科研人員負擔專項行動。據(jù)悉,人社部、教育部也會發(fā)布一系列支持鼓勵和激勵青年科技人員行動的政策和大禮包。

  中國正在研究一系列世界一流的大科學裝置。今年年底馬上就要建成的中國空間站,現(xiàn)已對全球開放;貴州的“中國天眼”——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)、四川的第一深地暗物質(zhì)實驗室、西藏的國際宇宙線觀測站、世界上排名前列的深海探測裝置——“奮斗者”號,還有廣東江門中微子裝置、赫赫有名的上海光源……這些裝置都是科學家做研究時需要用到的,它們將是產(chǎn)生“劇變”的反應堆,吸引更多國家的科學家陸續(xù)來到中國。

  中國歡迎更多的外國科學家來中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。為此,科技部外國專家服務司推動了一系列中外青年科技人才交流的項目,不僅僅支持科技領域,也包括歷史、文化、法律、金融、對外傳播等等。國家自然科學基金項目是個面向全球的科學研究基金,人社部的中國博士后科學基金會專門有海外博士后的項目,中國科學院有國際人才計劃。目前,“外國學者研究基金項目”的報名還是非常踴躍的,全球來競爭。

  21世紀是氫能時代

  21世紀,是氫能的時代。氫能作為共同的原料,也是能量的載體。國際能源署預測,2030年全球?qū)涞男枨筮_2.3億噸,綠氫占比60%到80%之間。

  氫能有何優(yōu)勢?復旦大學青年研究員、2022“尋找青年的聲音”代表龔鳴介紹,首先氫能最大的優(yōu)勢是不涉及碳,氫能是零碳的能源媒介。其次,它的熱值非常的高,而且它是電熱器轉(zhuǎn)化之間的重要媒介,它可以應用于各個方面。比如說,目前來說氫能主要應用于化工行業(yè)、合成氨工業(yè)、甲醇合成等方面。

  海南大學化學工程與技術學院教授田新龍認為,未來十年,氫能將迎來爆發(fā)式的發(fā)展,它在消納可再生能源和煤和石油方面,將能起到替代作用。我國也逐漸從灰氫、藍氫過渡到綠氫的制備階段,同時也將全面推進全國氫能供給和利用基礎設施網(wǎng)絡體系的建設,預計在2050年基本形成氫能全產(chǎn)業(yè)鏈。

  有預測表明,到2060年,整個氫能市場增量會達到接近1億噸,整個氫能的應用場景也從傳統(tǒng)的化工行業(yè),面向整個社會的方方面面,包括建筑,包括交通行業(yè)。氫能經(jīng)濟也會應運而生。比如,電力系統(tǒng)與氫能相互耦合,相互扶持。在電力系統(tǒng)發(fā)展氫能的下游產(chǎn)業(yè),在發(fā)展氫能這些下游產(chǎn)業(yè)的基礎上,再回饋給電力系統(tǒng),去增加可再生能源在整個能源系統(tǒng)的比重,從而達到低碳的目標。

  海南大學化學工程與技術學院教授田新龍介紹,目前,全球經(jīng)濟還是以灰氫和藍氫為主,綠氫主要是來自可再生能源電解水。中國在2020年和2021天基本實現(xiàn)3300萬噸氫氣的產(chǎn)量,但綠氫產(chǎn)量非常低,基本占到1%,我們的目標是:到2060年,綠氫能源占比要達到70%。

  現(xiàn)實與目標之間的差距,給科學工作者帶來更多的挑戰(zhàn)與機遇。田新龍教授認為,氫能利用的關鍵材料——催化劑和催化劑自主交換膜,當前主要依賴進口,基本上占到70%左右的成本,這些關鍵材料的國產(chǎn)化非常迫切。復旦大學青年研究員、2022“尋找青年的聲音”代表龔鳴認為,氫能是我們實現(xiàn)碳中和、碳達峰的重要途徑,它可以與可再生能源深度耦合,提升效率。同時制氫是全產(chǎn)業(yè)鏈上的重要課題,需要我們科研和工業(yè)同時攻關。在此同時,我們需要真正考慮它的可持續(xù)性,將整個氫能循環(huán)起來,這樣才真正實現(xiàn)我們對于碳中和目標的實現(xiàn)。

  前沿性與實用性相結(jié)合

  緊緊圍繞“低碳”主題,不少青年學者在水資源、通訊、儲能等方面分享了自己的觀點。

  《世界銀行》的報告,全球有28億人缺水,25億人缺電。缺水跟缺電是緊密相連的。通常來說,我們消耗能量去處理水,然后做分布式的布置。但是,在缺水的地區(qū),需要水的時候,能否自產(chǎn)一點水,而不需要建大型的水處理廠?

  2020年“科學探索獎”前沿交叉領域獲獎人、南京大學教授朱嘉認為,太陽能光蒸發(fā)技術能做到這一點。這一技術利用微納結(jié)構(gòu)的設計,不需要任何光學的輔助和熱力的輔助,可以實現(xiàn)光蒸發(fā)85%以上,從而可以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的“界面光蒸發(fā)”,可以用于海水淡化、污水處理。

  上海交通大學機械與工程學院教授李廷賢介紹,目前全球主要的能源國家都把儲能技術作為目前主要的戰(zhàn)略高地。比如說,2020年美國專門出臺了儲能大挑戰(zhàn)的發(fā)展路線圖,它的目標很明確,在2030年美國成為全球儲能領域的領導者。

  我們國家對儲能非常重視,這幾年出臺了很多的政策。比如說2021年加快儲能技術的指導意見,把儲能列為我們國家能源領域的戰(zhàn)略性的新型領域。這幾年,我們國家儲能技術得到很好的發(fā)展,以鋰電池為例,全球最大的電池廠家中,中國有6家。隨著“雙碳目標”的實施,可再生能源會越來越重要,儲能技術主要的目標,就是把可再生能源由不穩(wěn)定變成穩(wěn)定的輸出,滿足我們國家能源的需求。

  山東大學能源與動力學院教授程星星認為,我們只要好好利用化石能源,本質(zhì)上和“雙碳目標”并不矛盾。

  我們?nèi)绾蔚吞嫉睦没茉?主要包括兩個方面:怎樣清潔利用化石能源,比如說一直在做燃煤的清潔排放、清潔利用,一方面是從燃煤利用過程中提高效率,另一方面是后端污染物治理的清潔化、節(jié)能化,減少外圍資源和能量的輸入,讓整個系統(tǒng)變得更加獨立一些。另一方面,傳統(tǒng)的化石能源如何和新能源這兩個互相結(jié)合起來?因為新能源存在季節(jié)性比較強,這對化石能源的利用提出了一定的挑戰(zhàn),要提高它的調(diào)控能力。

  實現(xiàn)“雙碳目標”,實現(xiàn)碳中和,青年學者的使命是什么?騰訊可持續(xù)社會價值副總裁、碳中和實驗室負責人許浩認為,青年的使命是創(chuàng)新主義,尤其在做基礎研究的同時,要注意到研究的前沿性,把前沿性和實用性結(jié)合在一起。

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