“未来科技·未来思维”系列讲座丨江亿：我国实现碳中和的未来和实现路径
加快低碳发展，全力落实“双碳”目标。5月12日，清华经管EMBA“未来科技·未来思维”系列讲座聚焦双碳战略，举办了第十四讲：“我国实现碳中和的未来和实现路径”。本次讲座邀请到中国工程院院士、清华大学建筑学院教授江亿老师作为主讲嘉宾。考虑到疫情防控的相关要求，活动于线上进行。五百余名清华经管EMBA同学及校友一同聆听了本次讲座。
主讲嘉宾
江亿 院士
江亿，中国工程院院士，清华大学建筑学院教授，建筑节能研究中心主任。目前主要从事建筑节能领域的研究工作。国务院能源咨询专家委员会成员，国家气候变化专家委员会成员，建设部科技委委员，北京市政府科技顾问。目前还担任中国制冷学会理事长，全国暖通空调委员会副理事长，中国城镇供热协会副理事长和技术委员会主任，中国城市研究会副理事长等多项专业学会职务，还是IPCC（国际气候变化研究）第五次评估报告写作组成员，IEA（国际能源组织）EBC（建筑与社区节能）合作项目理事会成员。
在2005年建立清华大学建筑节能研究中心，任中心主任。主持连续出版每年一册的《中国建筑节能年度发展研究报告》，主持举办一年一度的建筑节能学术周活动，对中国建筑节能事业起到很大影响。参与国家碳达峰碳中和技术和政策机制的研究，系统地提出我国实现碳中和的路径和相关政策机制。
曾获两项国家科技发明二等奖（排名第一，溶液调湿空气处理方式，间接蒸发冷水机组），两项国家科技进步奖（排名第一， 集中供热网的热力学和动力学性能识别和优化控制， 建筑热环境模拟平台：DeST），多项省市部科技一等、二等奖。
讲座伊始，江院士向同学们阐释了双碳战略的重要意义。一方面，双碳战略的实施能够从根本上解决能源问题带来的困扰，另一方面，通过能源革命彻底改变能源供给结构，从而在能源领域实现可持续发展。江院士认为，碳中和背后是一场高科技竞争，这场竞争的背后并非国际社会强迫我国实行低碳，而是我国可持续发展战略要实现低碳。
实行双碳战略是为了从根本上解决长期以来由能源问题带来的三大困扰：能源安全问题、大气污染问题、气候变化问题。
能源的四个革命：供给、消费、技术、政策机制，这是一场全面的革命。
实现能源领域碳中和的三大任务，一是建立零碳的新型电力系统，二是为建筑和非流程工业提供零碳的热源，三是流程工业再造（冶金、有色、化工、建材）。
利用电力动态碳排放因子推动终端用电柔性化，可得到各个用电终端全年用电导致的间接碳排放总量，可促进电源与柔性用能终端联合优化调度的实现，也可实现某个用电终端完全使用风电光电，提前实现零碳用电。
目前，我们要尽快建立电力动态排放因子，使得终端用电的碳排放核算标准得以反映终端柔性用电状况，促进用电终端的调蓄能力建设，促进风电光电的有效消纳，增大风电光电需求，促进风光电的发展，避免依靠高价购买绿电的方式实现零碳。
零碳热源从何处来？目前，北方城镇建筑供热面积有160亿平方米，供热量50亿GJ，45%来自热电联产余热，40%燃煤燃气锅炉，15%热泵和分散燃气炉。到2060年，北方城镇供热面积200亿平方米，供热量40到50亿GJ，全国非流程制造业需要蒸汽、热水，全年70亿GJ。我们可以完全依靠各类余热热源，通过建立低品位余热的采集、输送和储存系统，使余热变废为宝，成为零碳热源，满足建筑供暖和非流程工业生产对热量的需要。
实现零碳热源必须破解三大问题，分别是热源产热与终端用热在时间上不同步、热源的分布位置与用热终端地理位置不一致、热源输出的参数与终端用热需要的参数不匹配。这可以通过大规模跨季节储热系统、跨区域长距离输热系统和各种热量变换装置（如同电力输送过程的变压器）解决这三个问题。
即使实现了全面的零碳电力，我们也需要节能。因为零碳电力仍有诸多制约，例如，空间资源有限、储能资源有限、超过一定限度后，零碳电力进一步增长时投资成本将以高于线性的增量增长。
消费侧的节能一方面靠发展创新的节能技术，提高用能效率；同时也不能丢掉我们绿色用能绿色生活方式的传统。一定要避免日常生活能耗随收入增加后出现的大幅度增长。
绿色用能方式是我国建筑能耗低的主要原因。我国建筑运行能耗一直显著低于发达国家，这是因为我国采用“部分时间、部分空间”的室内环境营造方式，而不是“全时间、全空间”的方式。
江院士强调，我国能源低碳转型要“先立后破”，要先建设起来零碳的新型电力系统，在通过市场逐步淘汰燃煤机组。此项任务的瓶颈在于储电，在于解决电源侧与用电侧在时间上的不匹配问题。针对这一问题，江院士认为，我国可以通过建设智能有序充电桩网络以充分开发利用私人电动车的电池资源，推广建筑的新型配电系统以使其成为电网的柔性负载。在农村建设新型的农村能源系统，充分开发利用农村的空间资源和储能资源，实现以屋顶光伏为基础的全民电气化，并且把大量废弃的生物质材料加工为零碳的生物质燃料进入能源市场；在城市 则发展“光储直柔”建筑配电和智能有序充电桩网络，使建筑成为电网的柔性负载。
江亿院士认为，总体而言，我国能源低碳转型可分两步走：先电力，后其它；先建筑交通，后工业；电力系统的革命又应该先农村，后城市。换而言之，我们要以新型电力系统为目标，发展私人电动车、农村新能源、和建筑与充电桩系统，到2035年前后，建成充足的零碳电力供给系统。当然从现在起就应该停止新建燃煤电厂、停止新上基于化石能源的流程工业，既有的生产线和电厂可以继续运行，直到其渡过生产装置的折旧回收期。另一方面，新型电力系统建设将带来一大批新兴产业，如蓄电池、风电光电装置、电动车、充电桩、电力电子器件和基于电力电子技术的低压电器、以及建筑直流电器，这些新兴产业对今后维持制造业的持续增长起重要作用。而围绕新能源发展的基础设施系统的建设，如新型电力系统建设、充电桩系统的建设、跨区域余热的采集、储存和输送系统，则又将成为新的重要投资方向，成为产生巨大投资拉动作用的新的基础设施建设领域。江院士表示，到2035年之后，制造业的生产装备将全面进入更新换代期，经过从现在开始的十余年的研究和储备，届时制造业将按照新的零碳工艺新流程进行全面改造，从而实现流程工业的碳中和。
讲座接近尾声，江亿院士为同学们留出了充足的互动提问时间。同学们积极踊跃，就固碳技术、锂电池产业链碳排放问题、风能供暖、农村屋顶光伏、氢能运输与储存、经济增长对零碳目标的影响、基础设施建设的低碳路径等问题与江院士展开了热烈的讨论，江院士就同学们提出的问题一一做出了解答。
“十四五”时期，我国生态文明建设进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期，绿色低碳和可持续发展已然成为国际共识，能源领域更是实现碳达峰、碳中和目标的关键领域和主战场。清华经管EMBA的企业家同学们关注重要现实问题，积极为碳达峰、碳中和贡献商界力量，推动技术创新，打造低碳企业，践行人类命运共同体理念的企业家担当！
清华大学经济管理学院EMBA教育中心自2021年春季学期起面向EMBA同学，围绕前沿科技、高端制造、新基建、能源生态、消费民生的五大主题，开展“未来科技·未来思维”系列讲座，助力EMBA学生解码高端科技、洞察行业前沿、把握政策方向、构建未来思维。
特别鸣谢清华经管EMBA19-A班李向阳同学，为本次讲座提供线上直播通道（Umeet）。
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