據(jù)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)生會(huì)消息，近日，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師金紅光應(yīng)邀作客“院士大講堂”，作為主講嘉賓，解讀能源低碳轉(zhuǎn)化之路面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

我國(guó)能源利用現(xiàn)狀與問題

金紅光院士指出，面向雙碳目標(biāo)，能源是重中之重。在近十年間，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可再生能源實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，但以煤炭為主是我們的基本國(guó)情。我國(guó)的能源轉(zhuǎn)化呈先污染、后治理鏈?zhǔn)侥Ｊ?。新型能源體系要求轉(zhuǎn)變鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)化模式為能效、清潔、低碳三位一體轉(zhuǎn)化模式，協(xié)調(diào)發(fā)展能源、經(jīng)濟(jì)、安全,呼喚變革性低碳轉(zhuǎn)化方式。傳統(tǒng)燃煤發(fā)電方式不符合能的梯級(jí)利用與低碳轉(zhuǎn)化，碳捕集額外能耗和經(jīng)濟(jì)代價(jià)過高，急需發(fā)展變革性的技術(shù)路線。面對(duì)能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，金紅光院士梳理和明確了關(guān)鍵領(lǐng)域、主戰(zhàn)場(chǎng)、技術(shù)路線，以及轉(zhuǎn)變能源利用發(fā)展模式。

能源低碳轉(zhuǎn)化的底層原理

如何實(shí)現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)化？金紅光院士介紹了三種科學(xué)底層原理：能的梯級(jí)利用、燃料化學(xué)能梯級(jí)利用原理、聚光太陽能能質(zhì)能勢(shì)理論。四次工業(yè)革命的突破點(diǎn)都在技術(shù)科學(xué)，技術(shù)科學(xué)推動(dòng)顛覆性技術(shù)發(fā)展。吳仲華先生提出了著名的能的梯級(jí)利用思想，強(qiáng)調(diào)了能的能質(zhì)與品位，揭示了能源轉(zhuǎn)化本質(zhì)與規(guī)律。燃料源頭轉(zhuǎn)化是低碳轉(zhuǎn)化的最大潛力與突破口。燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化的能質(zhì)能勢(shì)理論繼承了吳先生的思想，揭示了燃料化學(xué)能做功能力梯級(jí)利用的潛力。另一方面，通過探討聚光太陽能的理想極限效率，揭示聚光太陽能高效利用的原理，從而找到碳?xì)淙剂吓c聚光源頭轉(zhuǎn)化的最大能質(zhì)損失以及最大潛力。

變革性低碳轉(zhuǎn)化方法與途徑

金紅光院士在最后部分給出了關(guān)于高碳能源低碳轉(zhuǎn)化與多能互補(bǔ)轉(zhuǎn)化方法的變革性低碳轉(zhuǎn)化方式與途徑以及原創(chuàng)性技術(shù)，包括變革性燃燒方式、變革性煤炭低碳轉(zhuǎn)化技術(shù)、太陽能和氫能的低碳動(dòng)力技術(shù)、多能互補(bǔ)的低碳能源系統(tǒng)、低能耗低成本的CCUS方法等。面對(duì)雙碳目標(biāo)和能源革命，需要轉(zhuǎn)變能源利用模式與方式，開拓高碳能源低碳利用新途徑，突破綠色低碳的關(guān)鍵核心技術(shù)，科學(xué)有序推進(jìn)雙碳目標(biāo)。

在互動(dòng)環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)及線上觀眾與金紅光院士分別圍繞“電源測(cè)儲(chǔ)能和電網(wǎng)儲(chǔ)能方式的可行性與經(jīng)濟(jì)性”“氫能在燃?xì)廨啓C(jī)或航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)”“如何平衡能源科技領(lǐng)域技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新之間的關(guān)系”等話題展開了熱烈的討論。

金紅光院士表示，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)和能源技術(shù)革命的大背景下，在能源技術(shù)低碳化、多元化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)下，我們必須堅(jiān)持先立后破的原則，轉(zhuǎn)變能源利用模式與方式，積極開拓高碳能源低碳利用的新途徑，用變革性的能質(zhì)轉(zhuǎn)化、碳?xì)滢D(zhuǎn)化、低碳轉(zhuǎn)化技術(shù)來支撐未來發(fā)展，發(fā)展能源、安全、經(jīng)濟(jì)三者相容和協(xié)同發(fā)展的變革性低碳轉(zhuǎn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同能源品種之間互補(bǔ)、協(xié)調(diào)和替代，為構(gòu)建可持續(xù)的能源體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

金紅光院士的分享，既有能源技術(shù)的基礎(chǔ)原理，還有基礎(chǔ)理論在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的具體應(yīng)用。他結(jié)合自身科研成果，強(qiáng)調(diào)了關(guān)鍵技術(shù)背后基礎(chǔ)科學(xué)的重要性，科研工作者應(yīng)更加注重底層原理的發(fā)掘，凝練出技術(shù)瓶頸背后的核心科學(xué)問題，明確我國(guó)能源轉(zhuǎn)化與利用的基礎(chǔ)領(lǐng)域中的瓶頸問題，為推動(dòng)能源行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。

與會(huì)同學(xué)紛紛表示，金紅光院士的演講深入淺出，內(nèi)容豐富，不僅拓展了對(duì)能源低碳轉(zhuǎn)化及利用的理解和認(rèn)識(shí)，也激發(fā)了他們對(duì)于能源低碳轉(zhuǎn)化技術(shù)研究的濃厚興趣。