在“雙碳”目標下，發(fā)展風(fēng)、光等可再生能源是實(shí)現低碳發(fā)展承諾、能源結構轉型的一項重要舉措，也是構建新型電力系統的關(guān)鍵、實(shí)現“零碳”電力系統的“主力軍”。隨著(zhù)風(fēng)、光可再生能源電力的大規模開(kāi)發(fā)，風(fēng)、光發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)、成本、安全供應、生態(tài)效益等方面面臨著(zhù)前所未有的機遇與挑戰。
  日前，在清華大學(xué)碳中和研究院主辦、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院承辦的《中國碳中和目標下的風(fēng)光技術(shù)展望》報告發(fā)布會(huì )上，與會(huì )專(zhuān)家共同探討了風(fēng)光技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題和未來(lái)路徑。
  “氣候危機的加劇使得世界各國通過(guò)科技創(chuàng )新來(lái)加快推動(dòng)綠色低碳轉型這個(gè)需求越來(lái)越迫切。前不久剛剛結束的COP28最終達成了協(xié)議，呼吁各國以公正、有序、公平的方式減少能源系統對化石燃料的依賴(lài)�！敝袊�工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長(cháng)賀克斌這樣談到。
  報告顯示，我國風(fēng)能、太陽(yáng)能資源十分豐富，可開(kāi)發(fā)潛力大。根據大量的研究估算，我國估計100米高度的風(fēng)能資源（包括陸上風(fēng)能和海上風(fēng)能）的技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達到10.9至20.1太瓦，以光伏發(fā)電（包括集中式和分布式光伏）為首的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達到45.6至58.9太瓦，風(fēng)光的理論裝機容量遠大于碳中和目標下的風(fēng)光裝機需求。
  在碳達峰碳中和的背景下，中國未來(lái)風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電將以倍增式發(fā)展。2060年我國的風(fēng)電與光伏裝機量將達到2020年風(fēng)光總裝機量的十倍以上，且隨著(zhù)風(fēng)光發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展與發(fā)電效率的提升，2060年的風(fēng)光發(fā)電量將達到2020年風(fēng)光發(fā)電量的十三倍以上。
  賀克斌談到，隨著(zhù)風(fēng)、光可再生能源電力的大規模開(kāi)發(fā)，風(fēng)光發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)、成本、安全工藝、生態(tài)效益等都面臨前所未有的機遇和挑戰。所以我們需要構建技術(shù)先進(jìn)、成本低廉、安全穩定、生態(tài)友好的風(fēng)光發(fā)電技術(shù)體系，來(lái)引領(lǐng)我國可再生能源行業(yè)的可持續發(fā)展。
  能源基金會(huì )首席執行官兼中國區總裁鄒驥表示，COP28為全球可再生能源發(fā)展確定了新目標，全球可再生能源發(fā)展正迎來(lái)一次全新的、高歌猛進(jìn)的浪潮。在過(guò)去十年，以至更長(cháng)時(shí)間內，實(shí)踐表明中國已經(jīng)開(kāi)始引領(lǐng)這一輪全球范圍內的可再生能源科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的潮流。然而，當前中國可再生能源前進(jìn)道路仍面臨來(lái)自技術(shù)、市場(chǎng)、資金等方面的諸多挑戰，如現有電力系統安全穩定運行尚不能承載碳中和所要求的間歇高比例可再生能源的比例，短期內全供應鏈和需求側尚不能做到動(dòng)態(tài)均衡等，未來(lái)需加速打通各方面發(fā)展“堵點(diǎn)”，推動(dòng)可再生能源可持續良性發(fā)展。
  國家氣候戰略中心首任主任、中國能源研究會(huì )常務(wù)理事李俊峰也表示，風(fēng)光可再生能源的發(fā)展正處在挑戰與機遇并存的時(shí)代。前不久的COP28上，各國就能源轉型達成共識，把可再生能源的發(fā)電能力提高三倍，為可再生能源的加速發(fā)展提供了全球背景，中國可再生能源的發(fā)展將對全球作出重大貢獻。但與此同時(shí)，大規模的風(fēng)電光伏發(fā)展面臨著(zhù)技術(shù)、脫鉤斷鏈、產(chǎn)能過(guò)剩等重大挑戰，未來(lái)如何形成新的良好健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài)是需要思考解決的問(wèn)題。以風(fēng)電技術(shù)為例。
  報告顯示，從全球產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，我國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電裝備制造基地，除了主軸承之外，我國風(fēng)電零部件國產(chǎn)化率超過(guò)95%，風(fēng)電機組產(chǎn)量占到全球的三分之二以上，產(chǎn)品銷(xiāo)往近50個(gè)國家和地區。目前我國陸上風(fēng)電技術(shù)完全成熟，引領(lǐng)全球風(fēng)電技術(shù)發(fā)展。當前，我國的風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入“無(wú)人區”，達到了現有技術(shù)邊界，進(jìn)一步大型化發(fā)展需要力學(xué)特性和電氣特性的理論突破。
  此外，仍有一些技術(shù)瓶頸有待解決，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節對國外依賴(lài)度比較高，主要包括風(fēng)資源分析、風(fēng)電機組整機設計仿真等工程仿真軟件，關(guān)鍵軸承、變流器、控制器中的關(guān)鍵電子器件，碳纖維、巴沙木、潤滑劑等關(guān)鍵材料等。
  清華大學(xué)碳中和研究院減污降碳協(xié)同增效研究中心主任、環(huán)境學(xué)院教授王燦表示，從全球產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈安全的角度，中國風(fēng)光技術(shù)具有獨特優(yōu)勢，已成為全球最大的光伏和風(fēng)電市場(chǎng)，為全球風(fēng)光技術(shù)進(jìn)步和成本下降作出了巨大貢獻。面向碳中和目標，中國風(fēng)光技術(shù)仍需不斷創(chuàng )新，且未來(lái)高比例風(fēng)光發(fā)電的電力系統在面對極端天氣時(shí)的韌性需進(jìn)一步提升，他呼吁風(fēng)光領(lǐng)域未來(lái)進(jìn)行跨學(xué)科合作，結合人工智能領(lǐng)域等新技術(shù)，發(fā)展更加可靠的綠色技術(shù)。