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《中國煤化工》
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劉科:碳中和最大的挑戰(zhàn)在于如何儲存風能和太陽能
作者: | 來源:國家煤化工網 | 時間:2022-11-14

劉科認為,大灣區(qū)是中國經濟乃至世界經濟最活躍的地方,在中國新經濟和高新技術領域占有很重要的比例。在中國所有的區(qū)域里,大灣區(qū)總體經濟發(fā)展是發(fā)展最好的,后續(xù)潛力會更大。


在劉科看來,“創(chuàng)知、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三者缺一不可,大灣區(qū)是創(chuàng)新發(fā)展的先行者。資本,尤其是風險投資,對創(chuàng)新產生巨大的促進作用。

談及碳中和目前最大的機遇與挑戰(zhàn),劉科表示大自然有可再生的好處,同時也具有不可預測性。有挑戰(zhàn)就意味著有機會,機會就是要開發(fā)大量的風能和太陽能,將短期儲能技術和長期儲能技術相結合。

一、“創(chuàng)知、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”缺一不可,大灣區(qū)是創(chuàng)新發(fā)展的先行者

主持人:2019年,《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》正式公布,具有跨時代的重大意義。三年以來,灣區(qū)建設蓬勃向上,從發(fā)展邏輯與戰(zhàn)略的角度出發(fā),您是如何看大灣區(qū)在我國發(fā)展與全球經濟中的定位?

劉科:大灣區(qū)是中國經濟乃至世界經濟最活躍的地方,在中國新經濟和高新技術領域占有很重要的比例。在中國所有的區(qū)域里,大灣區(qū)總體經濟發(fā)展是發(fā)展最好的,后續(xù)潛力會更大。經過這么多年的改革開放,大灣區(qū)的創(chuàng)新能力已經發(fā)掘出來了。

談及創(chuàng)新,高校和科研院所只是其中的一部分。南方科技大學提出“創(chuàng)知、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的理念。

創(chuàng)知,產生知識。通過研發(fā)產生知識,寫成文章。一旦寫成文章發(fā)表后,就變成人類共有的知識,就不能卡別人的脖子了。

創(chuàng)新,尤其在科技領域里面的創(chuàng)新,暗含由知識轉化為有用的技術的過程。在創(chuàng)新領域里,深圳有很強的優(yōu)勢。

創(chuàng)業(yè),就是把有用的技術再轉成產品和財富。人類有了財富以后,再投入基礎研究,創(chuàng)造知識,再投入工業(yè)研究,創(chuàng)新。人類社會就是在“創(chuàng)知、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”過程中循環(huán)發(fā)展。

全中國,大灣區(qū)尤其以深圳為代表在創(chuàng)新的投入是最多的;如果精確計算企業(yè)投入的研發(fā),大灣區(qū)無疑在創(chuàng)新上投入最大。有投入,肯定有產出。工業(yè)界做創(chuàng)新、做研發(fā)不僅僅是為了寫文章而已,最終需要產生價值,最終這些又會變成新的生產力、新的經濟模式和新的經濟增長點。

從這個角度來講,經過改革開放40年,大灣區(qū)已經具有中國最完善和最占優(yōu)勢的創(chuàng)新能力和工業(yè)研究的基地。企業(yè)是創(chuàng)新的主體,中國真正能創(chuàng)新的企業(yè)在哪,我認為是在大灣區(qū)。

主持人:在您看來,未來大灣區(qū)新經濟發(fā)展的真正勢能是什么?灣區(qū)新經濟的發(fā)展對世界會產生怎樣的影響?

劉科:工業(yè)研究和基礎研究是不同的,但都很重要。在所有過程中,人是最關鍵的。從人才引進開始,就要明確要引進的是創(chuàng)知的人才,還是創(chuàng)新的人才,這兩種人才都很重要。

大概率上講,基礎研究是基礎研究,工業(yè)研究是工業(yè)研究。創(chuàng)知是創(chuàng)知,創(chuàng)新是創(chuàng)新。把這兩方面區(qū)分開再去管理推進,效果會更好一點。因為基礎研究有基礎研究的人才基礎,工業(yè)研究有工業(yè)研究的人才、各自立項的標準,研發(fā)管理體制,衡量標準都不一樣。

對大灣區(qū)來講,未來要把基礎研究和工業(yè)研究都抓好。此外,創(chuàng)新完成后,到了創(chuàng)業(yè)的階段,在把技術轉化為產品的過程中,需要大量的投資。

資本,尤其是風險投資,對創(chuàng)新產生巨大的促進作用。因為風險投資就是試錯的過程,創(chuàng)新的過程就是試錯的過程。創(chuàng)新必須要容忍失敗。

大灣區(qū)的資本還是非;钴S的,有一大批投資者不斷跟創(chuàng)業(yè)者深度融合。在深圳,大家都在探討有什么好的項目,互相在技術方面、在商業(yè)模式上探討。資本對好的技術是有很大的促進作用。所以,創(chuàng)新資本和創(chuàng)新研究永遠是相輔相成的。硅谷的成功經驗就告訴我們,風險投資和高科技結合缺一不可。放眼全國,大灣區(qū)在這方面做得相當不錯。

主持人:能否為我們舉例來談談,您認為具備發(fā)展?jié)摿蚯熬暗男陆洕a業(yè)及代表?原因是什么?

劉科:隨著碳中和的到來,我個人對將來充滿信心。很多發(fā)達城市都是港口城市,但港口城市最大的污染源來自輪船,歐洲現(xiàn)在很多的船公司現(xiàn)在開始改進, 比如多使用太陽能和風能再加上一些碳原制成的綠色甲醇。

有了綠色甲醇這個燃料,第一,燃燒起來和酒精差不多。第二,可以用太陽能和風能來制,可減低二氧化碳排放,利于實現(xiàn)碳中和。今后假設未來全世界所有的船都可以燒綠色甲醇,第一可以減低所有的港口城市的污染,第二對碳中和有很大的貢獻。

這樣的技術創(chuàng)新就應該在港口大灣區(qū)城市里做,做好了我們可以向全世界推廣。在這一領域,我們有信心將來走到世界前列。

主持人:其實除了港口航運業(yè),現(xiàn)在幾乎是各行各業(yè)其實都在提創(chuàng)新。深圳一直也被稱為是創(chuàng)新之都。您是如何看待深圳這些年所取得的創(chuàng)新成就?深圳的創(chuàng)新性又體現(xiàn)在哪些方面呢?

劉科:深圳的創(chuàng)新性體現(xiàn)在中國廣大民營企業(yè)的創(chuàng)新能力,這些創(chuàng)新企業(yè)在深圳經過20多年的努力,把中國人自身的創(chuàng)新能力釋放出來了。所以我個人覺得深圳的創(chuàng)新,最大的特點就是中國廣大的民營企業(yè)家不斷的不懈的投入和努力。因為,創(chuàng)新是需要耐心的,也是需要長期的投入及長久的堅持的。

關于創(chuàng)新的投入,可能今年投入進去,要到五年、十年甚至20年以后才能夠見效,所以一定要對擁有長久并且具有戰(zhàn)略性和穩(wěn)定性的公司,進行投入才有收獲回報的可能。所以我認為,深圳的這些民企給中國的企業(yè),對于今后創(chuàng)新提供了一條很好的例子。

另外一點也證明我們中國人是可以創(chuàng)新的,就是中國的工業(yè)研究是可以做起來的,只要踏踏實實按前面幾十年這些路走下來。我相信這些中國的民營企業(yè)的創(chuàng)新能力就慢慢會被釋放出來。因為企業(yè)發(fā)展到一定程度,不創(chuàng)新就會被淘汰了。就像華為一年花1400億做研發(fā),也是因為在這種強烈的競爭領域中。如果不大量投入創(chuàng)新,可能就死路一條。這種情況下的企業(yè)競爭是可以促進技術進步,這也是人類社會創(chuàng)新的必然規(guī)律。

二、吸引人才要有三要素:政策、魅力、待遇

主持人:大灣區(qū)匯聚了眾多高新技術人才與企業(yè),粵港澳大灣區(qū)企業(yè)IPO數(shù)量達百余家,位列全國之首。您如何看灣區(qū)的人才紅利?您覺得灣區(qū)是靠什么來吸引這些人才的呢?

劉科:第一點,人往高處走,水往低處流,這是一個自然規(guī)律。所以我覺得大灣區(qū)本身經歷過多年積累下來以后,已經有一定的基礎,現(xiàn)在這個基礎對人才有更多的吸引力。

第二點,我覺得深圳的人才政策也是比較好的。人才工作做的好的地方,往往最后也就是經濟發(fā)展的比較好,因為最終人是根本。不管發(fā)展經濟還是搞創(chuàng)新,沒有一流的人才,經濟是不可能發(fā)展起來的。

在近十幾年來,中國各地也都陸續(xù)推出了一系列人才政策,慢慢就會把全世界各地,不光是在海外留學的,甚至一些其他國家的非華人也會吸引進來,我覺得這個本身就是一種競爭力。

能把這些人吸引到這個城市來就說明這個城市一定具備三個因素。第一就是要有一定的政策;第二要有一定的魅力;第三要有一定的待遇,各方面都得有,這些人才愿意來。

深圳通過這些把他們吸收進來,我覺得這些人才越多,對未來整個深圳和大灣區(qū)的發(fā)展會越好,大灣區(qū)的今后發(fā)展很重要的就是,怎么把香港高效的人才和大灣區(qū)的制造業(yè)充分結合。

三、碳中和最大的挑戰(zhàn)在于如何儲存風能和太陽能

主持人:為應對氣候變化,促進碳減排已經成為全球共識,也有越來越多的國家提出碳中和目標。站在當前時點,您認為實現(xiàn)“碳中和”將為我們帶來哪些機遇與挑戰(zhàn)?

劉科:第一個挑戰(zhàn),盡管目前應用在碳中和的風能和太陽能已經比較便宜了,用它來取代火電,用化石燃料取代煤炭、石油、天然氣,但是最大的挑戰(zhàn)就是風能和太陽能都是不穩(wěn)定的。一年8760小時,但是在深圳一年太陽能的有效發(fā)電時間可能不超過1300小時,浙江大概就1000小時,包頭也就1700小時左右。

什么意思呢?就是一年8760小時里面,大多數(shù)區(qū)域太陽是超不過1700小時。如果沒有風,沒有太陽的時候該怎么辦?很多人會說靠儲能,但是現(xiàn)有的儲能技術,靠電池、抽水或者壓縮空氣,只能存儲幾個小時。我們要考慮的是,一年中只有大概1/6的時間有太陽,絕大多數(shù)時間是沒太陽的,如果只能存儲幾個小時的話,是沒有辦法完全取代化石能源的,所以說儲能尤其是長期儲能是最大的挑戰(zhàn)。

即使現(xiàn)在抽水儲電,把壓縮空氣儲電,或者是電池充電,這些都是些短期的儲能技術。也有人說,風能太陽能便宜了,就可以把火電取消,但我覺得還是要謹慎,關鍵要解決短期及長期儲能問題。

儲能不光要有短期儲能,還要長期長期儲能技術。因為總體來講太陽能和風能是足夠的,但是怎么把有風能太陽能儲存下來,而且大規(guī)模長時間儲下來是個問題。目前來說,只能說把風和太陽轉成綠色液體,在沒有太陽的時候拿綠色液體來發(fā)電,把長期儲能技術和短期儲能技術結合,但是這一塊現(xiàn)在我覺得具有巨大的挑戰(zhàn)在里面。

大自然,它有可在生的好處,但是也具有不可預測性。怎么解決這些不可預測性,這就是碳中和最大的挑戰(zhàn)。有挑戰(zhàn)就意味著有機會,機會就是我認為要開發(fā)大量的風能和太陽能同時,必須要短期儲能技術和長期儲能相結合,因為研發(fā)光靠電池的短期儲能技術,是無法解決未來碳中和的問題。這塊就會有大量的新技術創(chuàng)新機會和新的產業(yè)會產生。

最后一點就是碳中和是個天量的數(shù)字,而能源工業(yè)又是天量的工業(yè),所以現(xiàn)在要實現(xiàn)碳中和的話,投入是很大的,此時就會有個新的產業(yè)進來,以及大量的經濟的增長點也在后邊。

中國前20年經濟的主要發(fā)展,房地產、基礎設施建設功不可沒,但是現(xiàn)在可能沒有辦法再繼續(xù)靠房地產、靠基礎設施拉動經濟。

但是房地產這么大個產業(yè),要讓它緩下來,總得有其他產業(yè)補上去。只有靠能源的轉型這個巨大的空間,才能夠有可能把房地產緩下來的這一塊添補上去。

這對未來實現(xiàn)防止氣候變化,實現(xiàn)人類命共同體也是至關重要的。綠水青山就金山銀山,讓后代能生活的更好,這都是好事,所以我個人覺得碳中和不僅僅是碳中和,更多的是碳中和關系到中國下一步經濟轉型能不能成功。

主持人:在推動落實“雙碳”目標的過程中,中國經濟也迎來了巨大的綠色投資機遇。您是如何看待未來大灣區(qū)綠色金融的發(fā)展趨勢?

劉科:現(xiàn)在綠色金融尤其是碳中和這塊,確實有很多的機會,但是也有很多的陷阱和誤區(qū)。

我覺得綠色金融非常好,通過資本去促進一些對人類的生存環(huán)境能夠改善,能夠降低碳排放,避免氣候變暖,而且能夠對人類有積極貢獻的方面。各個企業(yè)現(xiàn)在都重視ESG,所以現(xiàn)在資本都是希望投資一些綠色的東西。

我個人覺得能源的問題恰恰又是非常復雜的系統(tǒng),能源是很寬泛的領域,我在能源的不同行業(yè)里都體會過。

92年拿了博士學位以后第一份工作。就是加入全世界當時最大的石油公司叫埃克森,后來那么埃克森和美孚合并叫?松梨。所以我有機會,在石油公司工作了很長一段時間,所以我對整個石油天然氣行業(yè)進行了學習。后來我陰差陽錯把能源的幾個板塊,石油、天然氣(?松-美孚)、氫能(UTC)、各種各樣的發(fā)電技術(GE)、煤及煤化工(神華),我都在全世界四家頂級的公司工作過,所以我具有深刻的體會。

綠色核心是能源革命,世界如果不用能源的話,就不存在碳排放的問題,不存在污染的問題。碳中和到底怎么搞,或者能源轉型到底怎么搞,這塊其實仁者見仁智者見智。

大家都說綠色金融,具體能源轉型轉哪一塊?盲目的去搞綠色金融都是在喊口號。比如我們當時2003-2009年年GE砸了28億美金做零污染火電廠(IGCC),剛做成,頁巖氣革命來了,美國的天然氣從17美金降到15美金。所以做綠色金融,要知道自己的界限。能源的資本量需求很大,搞不好的話,幾百億砸下去水漂都打不起來。

四、如何推進氫能產業(yè)鏈和商業(yè)化發(fā)展

主持人:近年來的全球很多國家和地區(qū)都紛紛出臺了就是鼓勵氫能產業(yè)發(fā)展的政策,但是很多地方都出現(xiàn)了氫能供應短缺的現(xiàn)象。那么在您看來氫能產業(yè)應該如何突破,又該如何推進氫能產業(yè)鏈的發(fā)展和商業(yè)化的步伐呢?

劉科:現(xiàn)在我們全中國的石油耗量是7.1億噸,我們全中國的煤炭耗量是將近大概38億噸。那按等熱值來算的話,3000多萬噸氫,在整個能源里面看似很多,從能源的角度也是杯水車薪的。

燃料電池是氫氣和空氣中的氧在80度下發(fā)電是非常好的技術。人類社會迄今產生動力發(fā)電大都是靠燃燒,不管燒煤、燒油、燒天然氣,燃燒都是1000多度發(fā)電產生動力,大氣溫度只有20多度,那1000多度的燃燒的溫差就會散熱,效率就有限的,所以火電廠燒煤最高的效率就40%。

核心的問題是氫氣在世界上很難儲用的。氫氣之所以熱的兩個因素,第一個是因為燃料電池效率高,燃料電池技術今后前景無限。第二,風能,太陽能的大發(fā)展導致大量的棄風,棄光;與其棄掉,不如用棄電制氫;但氫氣除非用管線輸送以外,卡車是很難遠距離輸送的,一個49噸重的卡車只能輸送250公斤的氫,距離太遠,路上耗的油錢、能量污染比拉的氫產生能量還要高,不能做到節(jié)能減排。

所以氫能的核心是要解決氫氣的儲用。氫氣儲用問題不解決,氫能不可能大發(fā)展,現(xiàn)在目前我們提出來的兩個觀點:第一就是通過綠色的甲醇液體來輸送氫氣,第二就是通過綠氨;用綠色甲醇和綠氨作為氫的載體;在露天,人口密度低,對氣味不敏感的地方,可以用綠氨作為氫的載體;在需要進地下車庫,人口密集,對氣味敏感的城市用綠色甲醇作為氫的載體。

氫能的重要核心就是氫氣的儲用,而氫的儲運不能運輸氫本身,是要把氫轉成一個載體,而且最好是常溫常壓(或低壓)下是液體的載體。那么我們提出來,要么用綠色甲醇,要么用綠氨,而且明確指出在什么場景用綠色甲醇,什么場景用綠氨;把這些理解了,氫能才能夠發(fā)展起來。

五、未來大灣區(qū)發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)

主持人:想請問劉院士是能不能給我們展望一下未來大灣區(qū)發(fā)展面臨的哪些機遇和挑戰(zhàn),劉院士是怎么看的呢?

劉科:我覺得機遇很多,挑戰(zhàn)也很大。相對來講在早年劃定的國內十幾個特區(qū)里面,深圳發(fā)展最好的。我覺得很重要就是兩個因素,第一深圳靠近香港, 有大量外資通過香港進入中國;第二,移民人才。

深圳靠香港近,再加上改革開放政策,才能成功。所以我個人覺得,未來就要繼續(xù)保持深圳和香港的互動,而且深圳的成功是中國改革開放的結果,改革和開放缺一不可。

未來灣區(qū)的成長,我覺得還是要繼續(xù)發(fā)展香港,因為畢竟香港是全世界的窗口。經常大家把舊金山灣區(qū)、東京灣區(qū)、紐約灣區(qū)跟大灣區(qū)比較,有它的合理性,但也要謹慎。我個人覺得真正大灣區(qū)發(fā)展起來,實際上一些制度上的整合還是必要的, 相信有粵港澳大灣區(qū)一定會有更好的明天。

談到粵港澳大灣區(qū)的建設,廣東這邊一直蠻積極的,未來還需要更加帶動港澳這邊更加深度融入到大灣區(qū)來,我相信對生活在大灣區(qū)每個區(qū)域的人都是好事。

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