節能是實(shí)現碳中和目標的基礎，要想實(shí)現低碳發(fā)展，先要把節能做好。
  “節能的目的是減少化石能源的使用，能源低碳轉型的目的是不再依靠化石能源。因此，節能和低碳緊密相關(guān)，二者既有共同的目標，采取的具體措施也有大量重合�！痹诮�日舉辦的2023中國節能與低碳發(fā)展論壇上，中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節能研究中心主任江億講述了他對節能與低碳發(fā)展關(guān)系的思考。
  江億認為，節能是實(shí)現碳中和目標的基礎，在具體工作中需要建立零碳的電力系統，采用零碳熱量并充分開(kāi)發(fā)利用各類(lèi)余熱以滿(mǎn)足熱量需求，要以創(chuàng )新為驅動(dòng)，建設新的低碳能源系統，為徹底解決能源問(wèn)題、實(shí)現可持續發(fā)展貢獻力量。
  節能是重要的第一步
  江億表示，縱觀(guān)人類(lèi)發(fā)展歷史，在近兩百年時(shí)間里，化石能源的使用比例實(shí)現了飛速增長(cháng)。隨著(zhù)化石能源消耗的增長(cháng)，能源安全、大氣污染、氣候變化等問(wèn)題接踵而至，嚴重影響了整個(gè)社會(huì )和人類(lèi)的可持續發(fā)展。
  在此背景下，以低碳為目標的能源革命將給人類(lèi)帶來(lái)巨大變化。江億指出，能源革命就是改變用能來(lái)源與方式，實(shí)現能源領(lǐng)域的可持續發(fā)展，結束人類(lèi)依賴(lài)化石能源的歷史，建立全新的產(chǎn)能、用能模式，從而不再被能源問(wèn)題所困擾，真正實(shí)現能源領(lǐng)域的可持續發(fā)展。
  “節能和低碳發(fā)展有共同的目標，一方面是提高能源使用效率，另一方面是減少化石能源使用量�！苯瓋|指出，在此過(guò)程中，要以風(fēng)光水電為主，發(fā)展各類(lèi)零碳能源。雖然零碳能源的初始投資成本大，但一旦建好了，運行費用極低；相對來(lái)說(shuō)，化石能源最初投資不那么高，但是運行成本非常高，再考慮到環(huán)境成本，其綜合成本更高。
  江億認為，節能是實(shí)現碳中和的基礎，要想實(shí)現低碳發(fā)展，先要把節能做好。即便是零碳能源也需要資源，特別是空間資源，比如，建設水電需要合適的地理條件，建設核電站則需要足夠大的空間，而一旦零碳能源超量發(fā)展，將導致成本的超線(xiàn)性增長(cháng)�！耙虼�，通過(guò)節能、降低需求總量，才有可能在可接受的成本下實(shí)現零碳能源供給，節能是非常重要的第一步，在這個(gè)前提下才能夠更好地實(shí)現低成本的能源轉型�！�
  建立零碳電力系統
  如何做到節能和低碳發(fā)展“兩手抓”？江億提醒，在提高效率的同時(shí)更要考慮在低碳模式下，用電的靈活性和需求側響應，并著(zhù)重減少對燃料的需求。
  在江億看來(lái)，實(shí)現碳中和的主要任務(wù)之一是要建立零碳的電力系統�！拔覈�城市屋頂光伏裝機容量約8.7億千瓦，一年能發(fā)一萬(wàn)億度電，但農村屋頂，除了少數山溝見(jiàn)不著(zhù)太陽(yáng)，總計可以發(fā)電2.5萬(wàn)億度，是2019年中國總發(fā)電量的1/3。因此，未來(lái)我國將以發(fā)展風(fēng)電光電為主，集中與分布式相結合，風(fēng)光電的60%以上將在我國中東部發(fā)展，屋頂光伏、零星空地的光伏將是光伏產(chǎn)業(yè)主要方向�！�
  需要注意的是，在風(fēng)光電力逐步發(fā)展起來(lái)的同時(shí)，發(fā)電與用電二者在時(shí)間上不匹配、成本相差大等問(wèn)題愈發(fā)凸顯�！澳壳�，不同時(shí)刻的電力成本相差10倍以上。風(fēng)電光電充沛時(shí)，電力成本特別低，以山東為例，山東省午間電價(jià)可低至1.10元/千瓦時(shí)，而當風(fēng)電光電不足時(shí)，要靠火電+CCS和儲電設施放電，以滿(mǎn)足用電需求，成本極高�！苯瓋|說(shuō)。
  “因此，根據電力成本變化情況進(jìn)行靈活用電，比提高效率減少用電更重要�！苯瓋|認為，需要發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)可中斷的用電方式、直接和間接的儲能，比如，充分利用電動(dòng)車(chē)車(chē)載電池的儲能資源等�！翱梢哉f(shuō)，靈活用電、分布式儲電是破解風(fēng)光電消納難題的重要方式，也是建立穩定可靠的零碳電力系統的關(guān)鍵和重點(diǎn)�！�
  為實(shí)現用電終端主動(dòng)參與調節，解決末端需求的響應難題，江億建議，讓電力對應碳排放責任，而碳排放責任數值又跟電網(wǎng)的供需平衡關(guān)系、風(fēng)電光電比例等諸多因素密切相關(guān)，由此充分調動(dòng)起全社會(huì )對碳減排的熱情，使用戶(hù)主動(dòng)實(shí)施在終端的調控�！懊鎸Σ煌�的系統結構和調控模式，需根據現實(shí)狀況重新設計政策機制，采用電力動(dòng)態(tài)碳排放責任因子的方法或成為適應電源結構變化的一種簡(jiǎn)單可行的方法�！�
  充分開(kāi)發(fā)利用各類(lèi)余熱
  采用零碳熱量并充分開(kāi)發(fā)利用各類(lèi)余熱以滿(mǎn)足熱量需求，同樣是實(shí)現碳中和的主要任務(wù)之一。我國未來(lái)需要240億吉焦的熱量，包括北方城鎮建筑采暖、生活熱水制備、工業(yè)生產(chǎn)用熱等。在碳中和目標下，如何解決這些熱源需求，同時(shí)解決污染物排放問(wèn)題？江億認為，余熱是未來(lái)中國社會(huì )在零碳環(huán)境下最主要的熱源。
  根據江億的測算，多種低品位余熱資源是最好的零碳熱源，將70%的余熱利用起來(lái)，形成跨區域的多熱源共享系統，就能解決用熱難題。
  江億認為，我國發(fā)展零碳余熱系統，有很好的條件。目前，多地正在建設大熱網(wǎng)，具備豐富的熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)驗，部分電廠(chǎng)已實(shí)現了熱電聯(lián)產(chǎn)余熱的深度回收，也有大量工業(yè)余熱回收的成功案例，相關(guān)的關(guān)鍵設備和技術(shù)都已具備。
  需要注意的是，雖然開(kāi)發(fā)余熱資源是一個(gè)很好的路徑，但其仍面臨三大障礙。首先，是時(shí)間不匹配問(wèn)題，總量雖然達標，但產(chǎn)出時(shí)間與用熱時(shí)間不完全匹配；其次，位置不匹配導致供需失衡問(wèn)題；第三，是品位問(wèn)題，即各類(lèi)熱源輸出品位不同，各類(lèi)用戶(hù)需要的熱能溫度范圍也不同。
  面對上述問(wèn)題，江億指出，必須實(shí)現三大關(guān)鍵技術(shù)，即大規�？缂竟潈�熱技術(shù)、熱量的長(cháng)距離低成本輸送技術(shù)、基于熱泵的熱量變換技術(shù)的突破。這些問(wèn)題的破解，涉及大量的新產(chǎn)品、新裝備、新基建，可以創(chuàng )造巨大的市場(chǎng)需求，助力實(shí)現零碳供熱和可持續發(fā)展。