先行先试 打造“双碳”综合示范“样板”

“从‘全国一盘棋’的高度，在系统性布局的基础上，遴选代表性区域优先开展‘双碳’综合示范，验证一批多能融合技术并开展集成示范。同时，为全国同类型区域提供可操作、可复制、可推广的技术方案;以点带面，带动全国同类型区域绿色低碳发展。”在今年全国两会上，中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)所长刘中民再次呼吁“在典型区域优先开展‘双碳’综合示范”。

为什么要示范?已有哪些成熟技术?示范区将达到怎样的效果?近年来，围绕着“双碳”综合示范技术融合、建设发展，大连化物所不断探索、敢于创新，逐步实践出一条“清洁高效”之路。

不融合不行

“已经到了不得不融合的阶段，我们没有选择。”谈到我国能源发展现状，刘中民感到担忧。

纵观全国，煤炭、石油、天然气、可再生能源……我国能源不仅类型多样，且体系构成复杂。过去很长一段时间，各种能源特别是化石能源为保障国家发展和能源安全发挥了重要作用，但同时也形成了各分系统相对独立的局面。

然而，随着国际能源形势的发展，加之“双碳”目标的迫切需求，我国现有能源体系结构性矛盾突出。能源各分系统能否互相联系、互补融合形成清洁低碳安全高效的能源新体系，已成为我国整体实现“双碳”目标必须解决的关键问题。

刘中民表示，多能融合就是通过不同能源相对优势的互补融合，对冲消除各种能源种类劣势，形成整体优势，同时，需要技术创新，突破联系不同能源的关键技术。

更值得关注的是，我国幅员辽阔，各地能源状况不同且发展极不均衡，严重制约了现代能源体系的整体建设。我国整体上实现“双碳”目标，应建立在各地区根据自身特点实现绿色低碳发展的基础之上。

事实上，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》对此也有要求，即各地区要准确把握自身发展定位，结合本地区经济社会发展实际和资源环境禀赋，坚持分类施策、因地制宜、上下联动，梯次有序推进碳达峰。

“现阶段最可行的途径是在典型区域先行先试，统筹优化已有的先进能源技术，集中突破一批多能融合关键技术及融合模式，系统创新体制机制，为全国现代能源体系的建设探路。”大连化物所副所长蔡睿告诉《中国科学报》。

刘中民表示，选择典型区域根据其资源和产业发展情况，结合“双碳”技术创新，制定低碳化发展技术路线并先期开展综合示范，不仅是地区高质量低碳发展的要求，也是实现国家“双碳”目标的必然要求。

比如，陕西榆林是化石资源富集区低碳化发展的减碳区，可建设“榆林能源革命创新示范区”;山东是新旧动能转换推进绿色增长的去碳区，可建设“山东能源绿色转型发展示范区”;青藏高原是生态固碳与清洁能源输出地的负碳区，可开展“青藏高原碳中和贡献先行综合示范区”建设等。

打造“集团军” 助力“示范田”

目前，大连化物所作为牵头单位，已推动建设我国首个“双碳”综合示范区——榆林能源革命创新示范区。

作为“双碳”综合示范建设任务负责人，蔡睿介绍，榆林地区是国家重要的能源基地和煤化工基地，煤、油、气、风、光等资源富集。“双碳”综合示范的独特性体现在充分发挥地区资源禀赋，以多能融合为手段，围绕化石能源清洁高效开展利用与耦合替代、非化石能源多能互补与规模应用、低碳化智能化多能融合三条主线，开展碳中和关键技术突破。

开展“双碳”示范非一日之功，中科院早有部署。中科院一直注重能源领域的科技创新和技术突破，致力于为国家构建“清洁高效、安全低碳”的能源体系提供科技支撑。2017年，大连化物所牵头，联合中科院能源领域20余家研究所及大学，共同建设中科院洁净能源创新研究院，组建能源科技“集团军”。

与此同时，为强化能源领域科技布局，中科院提出多能融合新型能源体系技术方案，在“双碳”领域部署实施中科院A类战略性先导科技专项“变革性洁净能源关键技术与示范”等重大科技任务，已取得系列重要工作进展和一批重大科技成果。

“首个‘双碳’综合示范区(榆林)建设，正是以上重要工作进展和重大科技成果落地实施的一次‘检验’，为我国能源革命提供先行先试的‘试验田’。”蔡睿说。

该“双碳”综合示范区目前已经形成科研创新基地、综合中试及示范基地和科教融合基地三位一体的发展格局。

“我们立足当地产业基础和资源优势，与当地政府联合编制《榆林国家级能源革命创新示范区创建方案》，希望以区域低碳化发展为目标，通过加快推进榆林‘一区三基地’建设，聚焦突破碳中和关键核心技术，助推技术成果迅速产业化。”蔡睿说。

值得一提的是，大连化物所还联合中科院能源领域各研究所与榆林学院共建科教融合基地，加强科研合作，联合培养研究生，为当地发展培养人才。

一个系统工程

榆林“双碳”综合示范区正处于建设之中。预计今年下半年，相关办公实验、综合中试及示范基地项目将相继入驻。

“‘双碳’综合示范是一个系统工程，单个企业难以完全承担，需要联合行业内相关产业链中的众多企业共同配合开展综合示范，跨企业甚至跨行业协调还存在困难。”蔡睿谈到建设发展中面临的难题时说。

的确，所谓示范一般为国内甚至国际首台/套技术的示范，榆林的综合示范不仅包括新技术应用，还涉及多种技术的联合模式，存在一定风险。

在蔡睿看来，处于产业导入的初期，在综合成本高、有一定风险但技术对于节能降碳具有重要意义的情况下，需要引导企业重视新技术，注重长远利益，积极参与“双碳”综合示范。

蔡睿还希望，国家对中试及示范项目应尽快形成标准化管理程序，尤其是项目的安全评价、环境评价等审批环节。

“对于先期进行‘双碳’综合示范的区域，根据区域特色，国家应给予相应的鼓励性政策支持。”刘中民说。

“双碳”目标的实现是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。蔡睿期待，在“双碳”综合示范中，能突破系列碳中和关键技术，为国家实现“双碳”目标提供系统解决方案，推动区域经济高质量发展，为构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源革命体系提供先行先试经验。