专家:中国成为清洁能源领域科研和技术创新的领先力量

2007年10月,欧洲摇滚音乐爱好者举办了一次环保音乐节,主办方在活动中推行了折椅环保方法,从而使“碳中和”这一词让更多的人所熟知。随着各国“碳中和”政策的推进,在清洁能源研究领域,国际合作率已从2011年的30%多增长到了2020年的45%。但是能源领域面临的挑战仍是全球性的,想要实现净零目标更需要大规模技术和社会变革。

2015年12月12日,第21届联合国气候变化大会上,《联合国气候变化框架公约》的195个缔约方在巴黎一致通过《巴黎协定》。2016年4月22日,175个国家在纽约联合国总部正式签署,同年11月4日起实施。《巴黎协定》的签署,传递出了全球将实现绿色低碳、气候适应型和可持续发展的强有力积极信号。

我国也于2020年9月份正式向全球明确2030年碳达峰和2060年碳中和的目标,并且在2021年年初,“碳中和”被写入政府工作报告,正式成为国家战略,2021年也被称为碳中和元年。

对于中国这样的大国而言,要想实现净零排放并不容易。目前,行业间的“碳中和”竞赛已经开始推动能源转型,新兴技术和产业升级有望重塑全球能源新标准及产业链。

根据近日爱思唯尔发布的《净零之路:全球清洁能源研究现状》报告显示,在过去20年里,清洁能源领域相关的出版物在所有研究产出中所占比例有所上升,由2001年占全球总产出的1%增长到2020年的5%。自2001年以来,中国在该领域的科研产出也持续增长,共计发表40余万篇论文,位居全球首位。科研产出来看,中国在该领域的研究主要集中在锂电池或二次电池相关的研究主题群。

清洁能源领域的专利产出数量在2001至2020年间也持续增长,而且在近十年增长尤为迅速。而中国在2012年和2014年先后超过美国和日本,成为清洁能源领域专利产出最高的国家。截至2020年末,全球该领域约一半的专利都来自中国。报告还显示,清洁能源领域研究的国际合作高于全学科的平均水平,且在近十年持续增长。中国在该领域的国际合作率同样高于全学科的平均水平。

该报告中指出,在研究的技术成熟度方面,研究者们关注的重点正在向应用技术转变。如今,大量清洁能源研究聚焦在电推进技术,相关研究论文数量在过去十年中翻了一番,占清洁能源研究的比重从5%增长到11%。此外,智能电网和物联网设备所涉及到的太阳能、风能和无线数据技术的研究也出现了显著增长。

坐落于中国山西省中东部的山西阳泉,是山西煤炭能源重化工基地的重要组成部分,其境内矿藏资源丰富,是中国最大的无烟煤生产基地之一。但对于这样一个以煤炭重工业起家的城市而言,实现“双碳”目标是一项极为复杂的系统工程,为此山西省阳泉市编制了《阳泉市“十四五”综合能源发展规划》,在运输行业中,大力推动氢能源运输项目落地。在这其中,氢雄联手阳泉当地能源企业华阳集团合作落地的氢能重卡示范加氢站,成为当地的新能源示范工程。并贯穿以清洁能源应用为核心的氢能产业上下游产业链、供应链以及创新链,在响应国家双碳政策的同时,还延长了山西煤炭的价值链条,帮助当地实现了新能源的多元产业发展。

为攻克技术难关,延长商用氢燃料电池的使用寿命,氢雄在系统集成和电堆技术上积极与同济大学进行合作,实现了将氢瑞A1电堆产品的单堆额定功率达到42-84kW,设计寿命拉长至15000小时以上,从而可以专项应用于商用车、重卡等高压力高强度运输场景。未来有望通过应用技术改善中国道路运输领域碳排放整体情况。

对于中国成为清洁能源领域科研和技术创新的领先力量,清华大学地球系统科学系教授关大博解释说,这与国家长期以来系统的政策实施和巨大的资金投入密不可分。他还表示,向清洁能源的转型会越来越被视为中国提升生产力的关键领域。在未来至少到2030年甚至到2035年来讲,还是以稳定的化石能源为基础能源,此后占比会越来越小。清洁能源的研究不会是单独锁定在哪一个能源的路径下发展,一定是允许百花齐放、百家争鸣的状况。各种碳中和相关技术,以及相应装备和设备生产都会进一步研发,这也是为未来多元化的路径打造一个基础。

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