自第75届联合国大会召开以来,碳中和已成为我国环保与经济发展的关键性指标。习近平总书记在党的二十大报告中强调,“完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度‘双控’制度。”2023年4月,在北京市科协的积极推动下,北京碳中和学会正式成立。其成立对于助力北京率先实现双碳目标,发挥引领辐射带动作用具有重要意义。科协频道、《科研成果与传播》杂志推出“碳中和”专栏,围绕碳中和涉及的相关问题,对院士专家进行深入采访。本期带来对中国工程院院士、清华大学教授倪维斗的专访。
倪维斗
中国工程院院士、清华大学教授,长期从事复杂热力系统及关键部件的先进建模方法和控制策略研究。历任清华大学燃气轮机教研组主任、热能工程系/汽车工程系主任、副校长、校务委员会副主任,曾任国家煤燃烧重点实验室主任、国家“攀登B”项目首席专家、教育部科学技术委员会主任、北京科协副主席、国家重点基础研究规划(973)专家顾问组成员、中国环境与发展国际合作委员会能源工作组中方组长。
科协频道对话倪维斗院士(北京碳中和学会推荐专家)
二十大报告强调,要“立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。”我国力争在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。近十余年来,倪维斗致力于新型能源系统和我国能源可持续发展战略的研究。在他看来,碳中和是一个非常大的课题,也是一个非常大的目标,是个系统工程,而不是某一项技术能解决的。“实现‘双碳’目标的关键在于要整体改变观念,改变人和自然的关系,把自然的力量发动起来解决问题。”
发展生物质能,用自然的力量解决碳排放问题
煤炭是中国的主要能源,在过去立下了诸多功劳,倪维斗曾提出和推动的适合我国国情的“以煤气化为基础的多联产系统”被列入我国中长期科技规划,产生了重大影响。倪维斗表示,中国对能源的需求量大,而中国的人均可使用能源比发达国家要低好几倍。目前来看,一方面,我们还要继续使用煤炭,推动煤炭利用清洁化、高效化;另一方面,还要发展各种各样的新技术,丰富能源种类,提高能源储量。
在发展新技术方面,倪维斗特别强调,中国应重视可再生能源,大力发展生物质能。生物质能即利用大自然的力量,让生物提供能量——生物从大气吸收二氧化碳进行光合作用而产生生物质能,相当于以生物质作为媒介储存太阳能。倪维斗表示,生物质能产生的过程本身就是在大量减少大气中的二氧化碳。而且生物质有多种用途,其产生的碳都是可以再利用的,符合整个地球的循环规律。
据估算,生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍。然而,“目前,生物质能没有得到充分利用,其在能源大家庭里没有地位,没有好好发展。”倪维斗建议,生物质可以分散利用和集中利用相结合。例如,电力部门集中利用,一些地方小规模的、5兆瓦一个模块分散使用,再利用网络把它们连起来,这样可以更好地调风,更好地建立系统、稳定运行。“这方面还需要做大量的工作。”
倪维斗主张建立能源速生林,他说,二十几亿亩荒地产生出来的生物质便足够满足我们的能源需求。所以要用大自然的力量减少大气中的二氧化碳,和大自然协同起来会得到更好的成果。
集聚各方力量,系统、全面推进“双碳”进程
北京碳中和学会的成立将推动创新链人才链产业链联动,推动“产学研用”合作,推动跨学科发展,对于助力北京率先实现“双碳”目标,发挥引领辐射带动作用,具有重要意义。倪维斗谈到,北京碳中和学会能实现多大的成就在于其如何运作。需要认识到,碳中和不仅仅是技术问题,其包括面非常广,需要集聚各方力量和各种新技术,来使人们的思想观念改造,实现人和大自然的和谐、生产文明的提高。
当谈及对北京碳中和学会的发展建议和期待时,倪维斗表示,北京碳中和学会是一个综合性、交叉性都非常强的学会,涉及面广,除了科技,其与方针政策、金融投资都有关系。一是希望北京碳中和学会综合各方力量,广泛、深入调研新技术、技术产业化的困难等,并推动问题的解决,从而推动“双碳”目标的实现;二是希望其系统、全面地考虑问题,与聚焦某一具体科研领域的专业学会做出不同,走出发展新路。
重视科普宣传,激励科技创新
倪维斗也作为“大先生”,参与拍摄了北京市科协与北京电视台推出的《大先生》节目。谈及感受,他说:“《大先生》,我看了几集,应该说做得不错,北京市科协发挥了很大的组织作用。这样做能够更好地宣传科学家精神,例如,为国家贡献力量的精神,创新的精神,不怕吃苦、不怕费劲的精神。”
倪维斗表示,要重视科普宣传,除了制作《大先生》等电视节目外,还要多办科普讲座,多做科普报告,用多种方法推动科普,将新知识传递给年轻人,让年轻人知道要找新路子来解决能源问题。最近,倪维斗得到一本书,这本书聚焦半导体芯片,提出了非常多的新思路,如用芯片解决能源问题。“应该把能源问题看大一点,看广一点,不断创新。”倪维斗谈到。
培养青年人才,寻找“新路子”
多年来,倪维斗培育了诸多科研人才,其中,博士研究生40余人,硕士研究生30余人,博士后近10名。他所培养的学生中已有3人成为中国工程院院士。他表示:“希望每一位青年人才能够尽自己的力量,更好地从全方面,从全国的高度、全世界的高度、全宇宙的高度,来看问题,在解决中国能源问题上不断钻研,提出新想法、新思路,推动‘双碳’目标的实现。”
科研成果的取得和落地转化并非一蹴而就,解决能源问题同样需要较长的周期。倪维斗呼吁,我们应坚持发展方向,提高创新意识和对新技术的扶持,将金融系统和科技创新、科技成果产业化结合起来,推动新成果的落地转化。“中国人是聪明的,如果大家都动员起来,发挥各自的聪明才智,通力合作,我想中国的能源问题一定能够解决。”倪维斗说。