“双碳”之路时间短任务重，能源转型何以高质量实现

探索走向碳中和之路，在上海的一场盛会上，呈现了更多可能。

6月11日，为期四天的2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会（下称“碳博会”）在上海国家会展中心开幕。此次碳博会是国内首个以“碳中和”为主题的博览会，也是国内首个国家部委及上海市政府全面参与的双碳领域盛会。

第一财经记者来到碳博会展馆进行探访发现，在双碳目标之下，在极端天气频发和能源安全挑战之间，传统煤电积极应变，使出了各种高招。

作为上海市唯一综合性能源产业集团，申能集团也在本届碳博会期间展出其在能源低碳转型方面的成果，例如全球第一根用于超大城市的公里级超导电缆，以及全球单机容量最大能耗最低的火力发电项目。

在安徽淮北，申能安徽平山电厂二期工程建设了1台135万千瓦超超临界高低位布置二次再热燃煤发电机组，并同步配套建设烟气脱硝、除尘、脱硫等环保设施。

这一机组是世界燃煤发电的新标杆——采用了世界首创的高低位布置方式和双轴二次中间再热技术，大大减少管道投资、压力损失及热损失，进一步提升了机组热效率。同时，该机组采用弹性回热、广义回热及广义变频等一系列创新技术，预期供电煤耗为251g/kWh。该工程是国家级试验示范工程，也是沪皖合作、上海市在安徽淮北异地建设的煤电一体化机组。

低能耗、高能效、新科技，以及跨区域合作互补，是传统能源转型的有效路径。这场以“走向碳中和之路”为主题的博览盛宴开幕，同时发表《上海低碳倡议宣言》。一众企业推出其减碳技术和减碳方案，虚拟电厂、碳足迹管理等碳中和概念受到热捧。

智能的虚拟电厂受关注

据碳博会官方介绍，本次展会共包含六大展区，包括能源转型、低碳交通、节能增效、循环经济、低碳服务、实践探索。本次展览的展示规模达到10万平方米，涵盖600多家展商，预计10万多人次观众参展。

以能源转型板块为例，该板块主要展示化石能源如何高效利用、清洁能源如何推广应用，以及新型电力系统如何加快建设等方面。参展的代表企业有国家电网、中国石化、中国电气装备集团、中国华能、中国华电、国家电投上海电力、申能集团、上海电气集团、中能建、远景科技集团、施耐德电气等。

作为建筑行业“双碳”政策的积极践行者，美的楼宇科技携带全新降碳解决方案亮相本届碳博会，推出iBUILDING虚拟电厂运营管理平台和iBUILDING产品碳足迹管理平台。

“虚拟电厂的发布可以助力构建新型电力系统，响应电网削峰填谷需求，提升社会用能效率。而碳足迹管理平台则可以帮助不同行业用户产品进行全生命周期碳排查工作，提前布局，制定碳排优化方案以应对欧盟等西方国家的碳边境调节机制影响。”美的楼宇科技相关负责人在碳博会展台现场介绍道。

“虚拟电厂就是将不同空间分布式的电源、储能系统、可供负荷等分布式能源聚合起来参与电力系统的运行。”美的楼宇科技研究院解决方案高级架构师李嘉成表示。

虚拟电厂对于提升电网安全保障水平以及推动能源的绿色低碳转型具有重要意义。

“虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂，而是一种智能电网技术。”国家能源局官网信息显示，虚拟电厂的核心理念就是通过先进信息通信技术和软件系统，把工厂、商场甚至居民家的各类分散、可调节的电源和负荷汇聚起来，形成一个虚拟的“电厂”进行统一管理和调度。

“虚拟电厂能够调动负荷侧资源，是满足尖峰负荷的重要手段。从经济性角度来看，又具有一定的性价比。”一位新能源业内人士告诉记者，据国家电网的测算，假设电力系统需要满足5%峰值负荷，那么虚拟电厂的总投资额只有火电厂的八分之一至七分之一。

不过，目前我国虚拟电厂仍处于初期阶段，亟待政策持续完善市场机制。“随着国内关于虚拟电厂的政策陆续出台以及各省份试点的不断推进，未来会出现更多虚拟电厂试点案例，虚拟电厂的商业模式也将日趋成熟。”

科技创新推动能源转型

积极应对气候变化已成为全球共识，正在深刻影响全球的价值体系。

作为首届上海国际碳中和博览会的分论坛，碳博会·科学论坛在11日下午举行。中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院名誉院长杜祥琬在主题演讲环节，分享了对我国实现碳达峰碳中和战略及路径的思考。

杜祥琬表示，以碳达峰、碳中和来驱动我国实现技术创新和发展转型，这是经济社会高质量发展的内在要求，是生态环境高水平保护的必然要求，也是缩小和主要发达国家发展水平差距的历史机遇。

“我们国家实现碳达峰、碳中和面临着一些困难和挑战，主要是减排幅度大、转型任务重、时间窗口紧。虽然有这些困难，但通过加快技术进步和发展转型，可以实现高质量的碳达峰和如期的碳中和。”他表示。

在演讲中，杜祥琬介绍了实现双碳目标的八大战略：第一是节约提效优先战略，第二是能源安全战略，第三是非化石能源替代战略，第四是再电气化战略，第五是资源循环利用战略，第六是固碳战略，第七是数字化战略，第八是国际合作战略。

而就实现双碳目标的具体路径，杜祥琬提出了包括优化升级产业结构、能源转型、发展新型电力系统、交通电气化、发展碳汇技术和碳移除技术等八个抓手。他强调，必须以关键技术的重大突破，支持高质量可持续发展下的碳中和，“例如，在能源方面有一系列需要创新的技术，包括煤、核、绿氢技术、太阳能电池技术等，还要发展一些像光储直柔建筑、智能电网、农村光伏能源系统等能源领域。工业数字化等技术需要进步；交通部门需要发展规模化的碳移除技术等，最后还必须健全低碳技术的标准体系，以及发展低碳数字化等。”

中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长黄震则在科学论坛上表示，由碳中和驱动的能源转型过程中，包括三个主要因素：政策、科技和市场。

在黄震看来，政策是此次能源转型的首要要素。此前的历次能源转型的过程中，均以科技创新为主导，比如人类大规模使用煤炭，就是由于蒸汽机的发明。他认为，此次能源转型过程的第二大要素是科技驱动。传统能源的开发和利用，是基于油气和煤炭等地下资源，新能源则是基于科技创新，这是非常大的变化。

“颠覆性技术的发展，会在能源转型及碳中和过程中，扮演非常重要的角色。”黄震称，可再生能源将从替补的角色变为能源系统的主角。传统的能源体系能够提供稳定的能源，但风能、太阳能等可再生能源的显著特征是波动性和间歇性，因此整个能源体系需要重新塑造。在此次能源转型过程中，应该着重关注储能、智能电网等新技术的发展，从而建立起各种能量互补的体系。

黄震还提及，包括碳市场、电力市场和绿色金融市场等在内的市场因素，也是支撑能源转型的关键要素。其中，碳市场可以提升使用化石能源的成本，电力市场则能强化电力作为商品的属性。他总结称，碳中和能源转型不仅仅是技术或者能源问题，而是一个全球性的系统问题，需要基于政策、技术和市场等因素进行科学规划。

此外，2020年中华人民共和国国际科学技术合作奖获得者、中国工程院外籍院士藤岛昭（Akira Fujishima）在论坛中介绍了他在“太阳能制氢与二氧化碳减排”技术方面的研究进展。藤岛昭专注于光催化研究，基于“本多-藤岛效应”（Honda-Fujishima Effect）而生的太阳能光催化技术，有望为解决清洁能源生产、去污治理和二氧化碳转化提供可行途径，也是当前国际能源研究领域的前沿热点。