12月17日，在“《財經(jīng)》年會2023”上，中國科學院院士白春禮系統(tǒng)介紹了化石能源清潔低碳利用、水風光核能等非化石能源的轉(zhuǎn)化情況、儲能技術的發(fā)展情況、二氧化碳捕集和利用技術進展等。

發(fā)展核能需解決安全性等問題

“現(xiàn)階段，我國CO2排放80%來自于能源生產(chǎn)和工業(yè)利用，可見實現(xiàn)碳中和目標，需要能源變革?！彼f，目前科學界認為能源革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要方向，一是化石能源清潔低碳利用，二是低碳和可再生能源的規(guī)?；瘧?，三是二氧化碳捕集和利用。根據(jù)預測，到2060年實現(xiàn)碳中和目標時，清潔能源消費量占比要達到80%。

(資料圖)

發(fā)言中，白春禮著重介紹了核能的科研進展。他稱，核能具有能量密度高、供能穩(wěn)定、碳排放低的優(yōu)勢，對于波動性的太陽能和風能發(fā)電來說是良好的穩(wěn)定劑。根據(jù)測算，2060年核電的總發(fā)電量達到2.7萬億度，2021年中國核電（601985）發(fā)電裝機容量約5000萬千瓦，還有很大的提升空間。

發(fā)展核裂變技術需要解決三個問題：一是安全性，二是核燃料的持續(xù)穩(wěn)定供應，三是乏燃料安全處理處置。就此，他談到了幾個“急需解決”。

白春禮表示，中國已經(jīng)探明的鈾資源約27萬噸，按當前核電水平，已探明鈾資源支持約40年，核燃料的持續(xù)穩(wěn)定供應急需解決。當前我國乏燃料已累積近2萬噸，每年新產(chǎn)生約1千噸，主要采用濕式暫存法處理，濕式暫存費約4萬元/噸/年，乏燃料安全處理處置急需解決。

關于鈾資源短缺問題，他介紹，中科院設立“釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)(TMSR)”先導專項，以釷為核燃料具有資源豐富、核廢料少、毒性低和固有防核擴散等優(yōu)點，還可減少稀土開采中的釷資源流失和放射性環(huán)境污染，是核能發(fā)展重要方向之一。

“但這目前還是研究項目，還沒有達到應用程度。關于核乏燃料的安全處理，我們目前也正在進行重要的科研項目，瞄準解決這個問題?！彼f。

儲能價值收益難以得到合理補償

除了介紹幾大清潔能源的項目外，白春禮還著重談及了儲能技術的發(fā)展情況。他稱，由于以風電、光伏為代表的可再生能源普遍存在間歇性、波動性、隨機性的特點，要實現(xiàn)其大規(guī)模融合利用，儲能是關鍵。根據(jù)預測，2060年中國儲能規(guī)模達到420GW(42000萬千瓦)。

據(jù)介紹，儲能技術路徑主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能和其他儲能。機械儲能中的抽水蓄能技術成熟，是目前儲能市場上應用廣、占比高的技術，但其對地理條件依賴度高；壓縮空氣儲能可以不依賴地理條件。電化學儲能是通過電池完成的能量儲存、釋放和管理的過程，具有配置靈活、建設期短、響應快速，可以有效提高可再生能源消納水平，是未來儲能技術發(fā)展的重要方向。

其中，鋰離子電池技術較為成熟，已進入規(guī)?；慨a(chǎn)階段，是目前發(fā)展快、占比較高的電化學儲能技術。鈣鈦礦電池是電化學儲能的新方向，具有吸光能力強、低成本和易制備、弱光效率高等優(yōu)勢和特點，但存在穩(wěn)定性較差和大面積應用時的效率損失兩個短板，成為當前研究的熱點之一。

白春禮也談到了中國儲能技術發(fā)展面臨的問題和挑戰(zhàn)。他稱，中國在儲能領域基礎性、原創(chuàng)性、突破性創(chuàng)新不足，具有“領跑”意義的先進技術還不多，儲能轉(zhuǎn)化的相關機理、技術及系統(tǒng)的研究還不夠成熟，尤其是在設計軟件、設計標準與理念方面缺少話語權。

另一方面，大規(guī)模儲能技術推廣，受電力系統(tǒng)市場機制不完善等方面限制，存在儲能市場主體地位不明晰、市場機制不完善導致儲能價值收益難以得到合理補償?shù)葐栴}，現(xiàn)階段還未建立成熟的競爭性電力市場運行機制，很難合理核定各類電力輔助服務的價格，從而造成儲能的價值和收益難以對接。近年來這些方面都已經(jīng)有所進步和改善，但問題依然突出。

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