□ 文/中國(guó)科學(xué)院院士 趙天壽

大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型，減少溫室氣體排放，已成為全世界的共識(shí)。中國(guó)貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳發(fā)展道路，著力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。

綠色發(fā)展涉及生活起居、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)姆椒矫婷妫约澳茉瓷a(chǎn)、儲(chǔ)存、利用全過程，是一個(gè)系統(tǒng)工程。因此，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，除了單一技術(shù)開發(fā)外，尤其關(guān)鍵的是，要促進(jìn)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)、融合發(fā)展，使它們能夠組成一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性調(diào)整。

一方面，技術(shù)間的不協(xié)調(diào)、不匹配，會(huì)限制技術(shù)的推廣應(yīng)用。以光伏技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)為例，光伏技術(shù)在起初便受了很大關(guān)注，發(fā)展迅速，技術(shù)成熟度高；而大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)則是在近幾年才受到關(guān)注，發(fā)展相對(duì)較慢；所以，目前，儲(chǔ)能成為了光電大規(guī)模利用的瓶頸。這個(gè)例子可以明顯的看出技術(shù)協(xié)調(diào)、匹配的重要性。另一方面，技術(shù)間的交叉、融合可以提高新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，加快技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用速度。一個(gè)典型的例子是，電動(dòng)汽車與智能駕駛技術(shù)的融合，提高了新能源汽車的競(jìng)爭(zhēng)力，加速了技術(shù)的推廣應(yīng)用?？傮w而言，綠色發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展目標(biāo)，需要打破學(xué)科、行業(yè)界限，整合領(lǐng)域力量，開展有組織的科研，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)、低碳技術(shù)的融合發(fā)展。

實(shí)現(xiàn)碳中和是綠色發(fā)展的重要目標(biāo)，最關(guān)鍵的是實(shí)現(xiàn)太陽能、風(fēng)能對(duì)化石能源的規(guī)?；娲，F(xiàn)在能源結(jié)構(gòu)中化石能源占比為85%，太陽能風(fēng)能占比為4%。要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，太陽能與風(fēng)能在能源結(jié)構(gòu)中的占比需要達(dá)到60%以上。這是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)最關(guān)鍵的抓手之一。目前太陽能、風(fēng)能效率快速升高、成本快速下降，但仍有較大發(fā)展空間，為了實(shí)現(xiàn)占比60%的目標(biāo)，我們還需要開發(fā)效率更高、成本更低的太陽能、風(fēng)能利用技術(shù)，這是未來重要的創(chuàng)新方向之一。

太陽能、風(fēng)能的大規(guī)模利用還面臨供能間歇、不穩(wěn)定的挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能可以平抑能量波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量平滑、穩(wěn)定輸出，提高太陽能、風(fēng)能的實(shí)際利用，因此，儲(chǔ)能被認(rèn)為是未來能源系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)碳中和，未來的儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)該：規(guī)模大、時(shí)間長(zhǎng)、不受地域限制、安全穩(wěn)定、成本低、壽命長(zhǎng)。開發(fā)滿足這些要求的儲(chǔ)能技術(shù)是未來重要的創(chuàng)新方向之一。未來，間歇不穩(wěn)定的可再生能源將在能源系統(tǒng)中占更高比例，這使得能源系統(tǒng)的規(guī)劃、控制將更加復(fù)雜，對(duì)于數(shù)字化、智能化需求更為明確。因此，開發(fā)與能源系統(tǒng)相匹配的數(shù)字技術(shù)也是未來重要的創(chuàng)新方向之一。

截至2020年底，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到約5.3億千瓦，占總裝機(jī)容量的24%。未來新能源仍將保持快速發(fā)展勢(shì)頭，預(yù)計(jì)2030年風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到12億千瓦以上，規(guī)模超過煤電，成為裝機(jī)主體；到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過50%，成為電量主體。以光伏、風(fēng)電為代表的清潔能源發(fā)電重要特點(diǎn)是具有波動(dòng)性和間歇性，要想大力發(fā)展清潔低碳能源，新型電力系統(tǒng)需要適應(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性和要求，技術(shù)上必須突出柔性化和靈活性。現(xiàn)行電力系統(tǒng)是以穩(wěn)定的火力發(fā)電為主導(dǎo)，我國(guó)可再生能源資源稟賦較好，適合大力發(fā)展以光伏、風(fēng)電為主導(dǎo)的清潔能源體系。隨著未來風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高，我們迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

陽光能源是全球一年能源總消耗的萬倍，但取之不盡、用之不竭的太陽能被人類轉(zhuǎn)換成能源的卻不到百萬分之一，與此同時(shí)，地球上的有限能源正在快速減少。因此，光伏等清潔能源產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊，太陽能終將照亮人類未來。