12月17日，在“《財經》年會2023”上，中國科學院院士白春禮系統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化情況、儲能技術的發展情況、二氧化碳捕集和利用技術進展等。

發展核能需解決安全性等問題

“現階段，我國CO2排放80%來自于能源生產和工業利用，可見實現碳中和目標，需要能源變革。”他說，目前科學界認為能源革命和產業轉型的重要方向，一是化石能源清潔低碳利用，二是低碳和可再生能源的規模化應用，三是二氧化碳捕集和利用。根據預測，到2060年實現碳中和目標時，清潔能源消費量占比要達到80%。

(資料圖)

發言中，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、供能穩定、碳排放低的優勢，對于波動性的太陽能和風能發電來說是良好的穩定劑。根據測算，2060年核電的總發電量達到2.7萬億度，2021年中國核電（601985）發電裝機容量約5000萬千瓦，還有很大的提升空間。

發展核裂變技術需要解決三個問題：一是安全性，二是核燃料的持續穩定供應，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，核燃料的持續穩定供應急需解決。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(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點，還可減少稀土開采中的釷資源流失和放射性環境污染，是核能發展重要方向之一。

“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。”他說。

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，要實現其大規模融合利用，儲能是關鍵。根據預測，2060年中國儲能規模達到420GW(42000萬千瓦)。

據介紹，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，是未來儲能技術發展的重要方向。

其中，鋰離子電池技術較為成熟，已進入規模化量產階段，是目前發展快、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、弱光效率高等優勢和特點，但存在穩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展面臨的問題和挑戰。他稱，中國在儲能領域基礎性、原創性、突破性創新不足，具有“領跑”意義的先進技術還不多，儲能轉化的相關機理、技術及系統的研究還不夠成熟，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，大規模儲能技術推廣，受電力系統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等問題，現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有所進步和改善，但問題依然突出。

標簽： 科研項目