中國高校打響綠色攻堅戰(zhàn)
更新時間：2021-04-13 16:07:49作者：貝語網(wǎng)校
2020年9月，國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。各國要樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史性機遇，推動疫情后世界經(jīng)濟“綠色復(fù)蘇”，匯聚起可持續(xù)發(fā)展的強大合力。
實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”目標，中國必然要轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、進行能源革命。在此過程中，高校應(yīng)該承擔怎樣的責任？發(fā)揮怎樣的作用？
一場科技“大會戰(zhàn)”
中國不僅率先設(shè)定“碳達峰、碳中和”的時間表，而且以壯士斷腕的氣魄推進綠色發(fā)展戰(zhàn)略，這注定是一場史無前例的科技“大會戰(zhàn)”。
當前，全球氣候變化導致極端天氣事件頻發(fā)，而人類在生產(chǎn)和消費過程中過量的碳排放是導致氣候變化的最主要原因。早在2014年，習近平總書記就提出了“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略。2020年，他明確指出，中國要在2030年之前實現(xiàn)“碳達峰”，2060年之前實現(xiàn)“碳中和”（以下簡稱“30·60”目標）。
“‘30·60’目標為我國能源清潔，低碳轉(zhuǎn)型指明了方向、提出了定量指標要求，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展擘畫了藍圖、規(guī)劃了具體路線，為美麗地球建設(shè)和人類永續(xù)發(fā)展提出了中國方案，充分展現(xiàn)了中國應(yīng)對氣候變化的堅定決心和構(gòu)建人類命運共同體的責任擔當。”華北電力大學校長楊勇平說。
在清華大學地球系統(tǒng)科學系主任、理學院副院長羅勇看來，能源轉(zhuǎn)型和氣候變化應(yīng)對，都是事關(guān)人類生存發(fā)展的大事。
“人類生活在同一個地球，命運休戚與共，提出‘30·60’目標是我們作為負責任大國，主動承擔國際責任，構(gòu)建人類命運共同體的具體行動。”羅勇說，另一方面，經(jīng)濟發(fā)展帶來的嚴重環(huán)境問題，使我國到了再不著力解決就無以為繼的階段。“積極應(yīng)對氣候變化，深度脫碳是我國實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求和推進生態(tài)文明建設(shè)的重要途徑。可以用這個目標倒逼我們的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，促進實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。此外，在全球低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型的大趨勢下，誰擁有低碳發(fā)展能力，誰掌握先進的低碳技術(shù)，誰就有國際競爭力、影響力和領(lǐng)導力。”
當前，作為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國，中國大約消耗了全球煤炭消費的1/2，二氧化碳的排放占全球二氧化碳排放的1/3。而我國能源需求還在不斷增加，碳排放還處于上升階段，尚未達到峰值，到2030年能源消費總量比2020年底大約還要增長15%。根據(jù)計劃，從“碳達峰”到“碳中和”只有30年左右時間。
“我國作為世界第二大經(jīng)濟體，‘碳達峰’和‘碳中和’目標比很多發(fā)達國家縮短了幾十年，這對于我們國家而言，是一個巨大的挑戰(zhàn)。”楊勇平分析，“30·60”目標的實現(xiàn)是一個系統(tǒng)工程，涉及技術(shù)、經(jīng)濟、社會發(fā)展的方方面面，時間緊、任務(wù)重、難度大，不是輕易就能完成的，而是一場大仗、硬仗、苦仗。
怎么打好這場仗？楊勇平認為，要有系統(tǒng)思維，在節(jié)能優(yōu)先、構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)、推動以電力為中心的能源轉(zhuǎn)型及體制機制保障上下功夫。
“節(jié)能提效是被國際公認為最清潔、最經(jīng)濟的‘第一能源’，要堅持節(jié)能優(yōu)先方針。”楊勇平說，要嚴格落實能源消費總量和強度“雙控”制度，著力提升能源利用效率，降低能源消耗，倒逼經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。要堅持構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，做到化石能源清潔化、清潔能源規(guī)模化和多種能源的綜合化，推動能源供給結(jié)構(gòu)的清潔低碳。同時，要堅持推動以電力為中心的能源轉(zhuǎn)型。逐步提升電氣化水平，積極推廣以電代煤、以電代油、以電代氣等能源消費新模式，促進綠色低碳發(fā)展。此外，還需大力開展技術(shù)和裝備研究創(chuàng)新，以標準化促進科技成果轉(zhuǎn)化，加快建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)綜合智慧能源系統(tǒng)。
高校角色不能缺席
高校在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、工程應(yīng)用等系統(tǒng)性、變革性研究，創(chuàng)新人才培養(yǎng)，倡導簡約適度、綠色低碳、文明健康的生活方式等方面應(yīng)發(fā)揮主體作用。
當前，從國內(nèi)碳排放來說，電力行業(yè)（主要是火電）占41%，交通行業(yè)（主要是油品）占28%，建筑和工業(yè)大概占31%。
實現(xiàn)“碳達峰”目標，預(yù)計到2030年，我國單位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降65%以上，非化石能源占一次性能源消費比重達25%左右，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上。而2019年數(shù)據(jù)顯示，我國非化石能源占一次能源消費比重為15.3%，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量為4.15億千瓦，與2030年目標之間存在較大差距。
“實現(xiàn)‘30·60’目標，能源必須低碳綠色清潔。怎么實現(xiàn)低碳呢？這些年來，我們最主要的舉措就是大力發(fā)展風能、太陽能、水能、核能等可再生能源和新能源，這是一場能源革命。”中國工程院院士、華北電力大學教授劉吉臻說，能源轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，能源革命必須圍繞消費側(cè)、生產(chǎn)側(cè)、科技攻關(guān)、體制機制創(chuàng)新等方面開展。
對此，2011年華北電力大學成立“新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室”，劉吉臻擔任主任。實驗室將提升風能、太陽能等可再生能源在電力中的占比、解決大規(guī)模可再生能源消納作為主攻方向。
劉吉臻介紹，當前，我國已經(jīng)成為世界上最大的風力發(fā)電國和光伏發(fā)電國，“十三五”末期裝機量突破5.3億千瓦。但是在整體電力系統(tǒng)中，風電和光伏貢獻率只有9.6%，離成為主導性能源還有很大距離。
“實現(xiàn)這個目標，需要我們在‘十四五’時期乃至更長時期內(nèi)，實現(xiàn)我國非化石能源消費占比與可再生能源發(fā)電裝機容量分別保持5%和10%以上的年增速發(fā)展，可再生能源增長規(guī)模需進入‘倍速發(fā)展’階段。”劉吉臻說，與此同時還要探索具有顛覆性的、廣闊發(fā)展前景的新能源，比如氫能、核能等，實現(xiàn)大規(guī)模儲能，“這些都對科學研究提出了更高、更緊迫的要求”。
而在羅勇看來，解決實現(xiàn)“30·60”目標相關(guān)的前沿科學問題，高校該發(fā)揮主體作用。
2009年，清華大學建立了交叉新興學科——地球系統(tǒng)科學，并單獨成立了地球系統(tǒng)科學研究中心和全球變化研究院，將能源轉(zhuǎn)型和氣候變化應(yīng)對作為重要研究方向。2016年，又在此基礎(chǔ)上成立了地球系統(tǒng)科學系。
“自2015年以來，清華大學聯(lián)合全球30余家頂尖學術(shù)機構(gòu)的120余位專家共同完成‘柳葉刀倒計時報告’，每年發(fā)布一部報告，全面解析全球氣候變化趨勢。”羅勇說，不久前發(fā)布的《2020年柳葉刀倒計時全球報告》對全球范圍內(nèi)的應(yīng)對氣候變化行動進行了梳理，如2019年可再生能源提供了1150萬個就業(yè)崗位，比2018年增加4.5%。在低碳發(fā)電方面，低碳能源發(fā)電量持續(xù)上升，2017年比2015年增長10%，其中，中國是最主要的貢獻者。
同時發(fā)布的《中國版柳葉刀倒計時報告（2020年）》則指出，2019年，在我國政府領(lǐng)導以及全社會的共同行動下，我國單位GDP的二氧化碳排放比2005年下降了48%，超額完成原定于2020年實現(xiàn)的目標。對于新建煤電廠的投資自2015年起一直呈下降趨勢。與此同時，對于低碳電力的投資明顯增多，其投資規(guī)模是煤電投資的9倍。其中，2019年可再生能源的投資規(guī)模達到了864億美元。
“這些都反映出了我國對于實現(xiàn)‘30·60’目標的決心和努力。”羅勇說，高校在基礎(chǔ)研究方面應(yīng)該為國際社會和各國政府的應(yīng)對氣候變化決策制定以及國際氣候治理等發(fā)揮科學支撐作用。
楊勇平表示，實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”，高校角色不可缺席。除了加大科技創(chuàng)新力度，在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、工程應(yīng)用等進行系統(tǒng)性、變革性的研究，重視創(chuàng)新人才培養(yǎng)，高校還應(yīng)向師生和公眾倡導簡約適度、綠色低碳、文明健康的生活方式，幫助培育綠色、健康、低碳、安全的消費習慣。
人財智向轉(zhuǎn)型方向聚焦
高校自主研發(fā)的高精尖“綠色科技”成果將為國家能源安全和綠色低碳發(fā)展提供有力的科技支撐。
在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，重點推進風力發(fā)電、太陽能光伏，形成以新能源電力為主線的特色產(chǎn)業(yè)體系；在建筑節(jié)能領(lǐng)域方面，建造光伏大廈，用玻璃窗、幕墻來發(fā)電，實現(xiàn)低碳城市；在新能源應(yīng)用上，鼓勵小排量汽車、集中供暖、地熱供暖等……
在河北省保定市，早在2007年初，當?shù)卣闾岢隽?ldquo;太陽能之城”的概念，計劃在整座城市中大規(guī)模應(yīng)用以太陽能為主的可再生能源。十幾年來，華北電力大學與保定市在科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)、“中國電谷”發(fā)展等方面合作共贏，走出了一條特色鮮明的校地合作之路。
面向“30·60”目標，不久前，華北電力大學與保定市又聯(lián)合主辦了“30·60”新時代能源電力創(chuàng)新發(fā)展大會，發(fā)布了《“30·60”新時代能源電力創(chuàng)新發(fā)展保定宣言》。在宣言里，保定承諾，到2025年全市單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降65%左右，非化石能源占一次性能源消費比重達到25%，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量大幅上升。
此外，聚焦國家能源由低碳向零碳發(fā)展的戰(zhàn)略目標，華北電力大學突出高層次人才在人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用，出臺了一系列的改革政策和舉措，不斷深化以評價改革為核心的人事制度改革，鼓勵教師在教學、科研中積極投身能源轉(zhuǎn)型、新能源發(fā)展、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的科學研究和技術(shù)創(chuàng)新。
“我們布局集成攻關(guān)項目，瞄準國家重大工程和新興方向，實現(xiàn)項目和獎勵全鏈條組織培育機制，特別是學校聚焦能源電力科技前沿和‘卡脖子’問題，重點針對對外依存度高，受制于人的關(guān)鍵技術(shù)、核心零部件、重大裝備等加大力量組織攻關(guān)。持續(xù)推進‘太陽能高效轉(zhuǎn)化利用’大科學裝置建設(shè)，加強‘新能源電力系統(tǒng)’國家重點實驗室建設(shè)的引領(lǐng)作用，增強匯聚優(yōu)秀人才和產(chǎn)生高水平成果的能力等。”楊勇平介紹，以楊奇遜院士、劉吉臻院士等為代表的幾代華電人，攻克了我國電力行業(yè)發(fā)展過程中的多項技術(shù)難題，創(chuàng)造了載入中國電力建設(shè)史冊的數(shù)個“第一”“首次”“奠基”。新時期，學校教師自主研發(fā)的以微機繼保、火電廠仿真、火電機組優(yōu)化控制、清潔能源高效利用等為代表的一大批高精尖“綠色科技”成果為國家能源安全和綠色低碳發(fā)展提供了有力的科技支撐。
瞄準國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，2017年，清華大學低碳能源實驗室、環(huán)境學院和地球系統(tǒng)科學系共建成立了氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院，集聚10余個學科力量，聚焦先進核能技術(shù)、潔凈煤技術(shù)、新能源與可再生能源技術(shù)、能源發(fā)展戰(zhàn)略政策、氣候變化應(yīng)對與環(huán)境協(xié)同治理等開展聯(lián)合攻關(guān)。
“綠色”擔當不止于科研
既要做上游的科學認知，研究前沿科學問題；也要做中游的技術(shù)創(chuàng)新，解決現(xiàn)實“卡脖子”難題，推動成果走向應(yīng)用；還要做下游的科學傳播，凝聚社會共識。
在羅勇看來，氣候變化應(yīng)對與能源轉(zhuǎn)型是一個非常復(fù)雜的問題，需要高校把基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)、決策咨詢、科學傳播甚至校園行動聯(lián)合起來做。
“既要做上游的科學認知，研究前沿科學問題；也要做中游的技術(shù)創(chuàng)新，解決現(xiàn)實‘卡脖子’難題，推動成果走向應(yīng)用；還要做下游的科學傳播，凝聚社會共識。”羅勇說，實現(xiàn)“30·60”目標，是一個系統(tǒng)工程，需要全社會參與。
對此，羅勇建議，要站在新時代大學使命的高度上做好以下幾個方面的工作。首先是培養(yǎng)面向全球、具有國際視野的科研、技術(shù)、服務(wù)專業(yè)型人才和復(fù)合型人才。羅勇表示，從世界范圍看，目前面向氣候變化應(yīng)對和能源轉(zhuǎn)型的人才培養(yǎng)分散在各個學科，應(yīng)該整合起來，“未來半個世紀是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵期，對人才的需求也必然更為旺盛。高校對此責無旁貸”。
“此外，學校內(nèi)部要進一步發(fā)揮多學科交叉創(chuàng)新平臺的作用，增強解決氣候變化與能源轉(zhuǎn)型‘卡脖子’問題的科研攻關(guān)能力，將科學認知、技術(shù)創(chuàng)新和政策支撐結(jié)合起來，讓研究成果在具體實踐中落地。”羅勇補充道，還要注重氣候變化科學傳播的價值，提升高校師生和社會各界的氣候變化認知。
“2019年清華大學倡議并推動成立了由9個國家12所大學組成的‘世界大學氣候變化聯(lián)盟’，這是世界大學合作建設(shè)全球生態(tài)文明、構(gòu)建人類命運共同體，引領(lǐng)全球應(yīng)對氣候變化合作行動的創(chuàng)新舉措，為充分發(fā)揮大學在知識、理念、文化、科學及技術(shù)等方面優(yōu)勢搭建了新的全球合作平臺。”羅勇介紹，迄今為止，世界大學氣候變化聯(lián)盟已舉辦兩屆研究生學術(shù)論壇，還開設(shè)了以“后疫情世界的氣候治理”為主題的全球暑期學校課程“氣候變化大講堂”。
“服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展、落實‘30·60’目標，高校應(yīng)發(fā)揮人才培養(yǎng)、學科建設(shè)、基礎(chǔ)研究等方面的優(yōu)勢，為能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展作出新的更大的貢獻。”楊勇平表示，在人才支撐方面，應(yīng)全面加強新能源學科人才培養(yǎng)力度，推動行業(yè)企業(yè)和社會力量深度參與人才培養(yǎng)全過程，加速形成多元協(xié)同的育人格局，更加精準地培養(yǎng)能源領(lǐng)域急需人才和高端創(chuàng)新人才。
在學科建設(shè)方面，楊勇平認為需做強做優(yōu)低碳學科體系，站在服務(wù)生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)的高度，進一步凝練學科方向，優(yōu)化學科布局，形成低碳優(yōu)勢學科與新興、支撐學科互相促進、融合發(fā)展、互為支撐的一流學科生態(tài)系統(tǒng)，為能源高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
此外，他認為，還需充分發(fā)揮原始創(chuàng)新策源地的優(yōu)勢，面向國家戰(zhàn)略需求，加快構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新策源中心，努力在關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)方面實現(xiàn)新的突破，解決我國能源發(fā)展核心技術(shù)“卡脖子”問題，推動光電、風電、新型儲能、高效節(jié)能、智能輸變電、電力自動化、電子信息等領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展。
“能源革命最終還是要走向應(yīng)用，解決現(xiàn)實問題。因此，還需構(gòu)建協(xié)同發(fā)展模式。”楊勇平建議，深化政產(chǎn)學研用融合發(fā)展機制，推動校地企在創(chuàng)新驅(qū)動、智庫建設(shè)、人才匯聚等領(lǐng)域深度合作，共同積極應(yīng)對世界能源安全新挑戰(zhàn)、能源需求新變化、綠色轉(zhuǎn)型新形勢和創(chuàng)新發(fā)展新要求。
作者：本報記者 董魯皖龍