【院士谈科技自立自强】
当前，我国经济社会发展已进入加快绿色化、低碳化的高质量发展阶段。要加强科技支撑，推进绿色低碳科技自立自强，全面推进美丽中国建设。其中，对于相关领域的规划和布局至关重要。
积极稳妥推进碳达峰碳中和，一系列规划部署和研究已经展开，譬如全面再电气化，在终端用能领域，用电力全面替代各类燃料；建立零碳电源的新型电力系统；在冶金、化工、建材等产业进行生产流程再造，减少碳排放。上述领域已得到社会高度关注，并开始了全面的转型路径设计。但相比之下，建立零碳的热力系统成为一个亟待重视的问题。
众所周知，供热是能源消耗大户。我国每年的建筑采暖、生活热水和各类工业生产过程的热量需求，都会消耗大量能源，目前主要由热电联产余热和燃煤燃气锅炉提供。因此，在这方面进行碳减排有其重要意义。
然而，以上这些热需求若都改为由电力供应，根据估算，每年将需要约7万亿度电，几乎等于我国前几年的年总发电量，这显然是不现实的。因此，我们把目光投向了热泵技术，这种技术可以从较低温度的热源中提取热量，并提高其热量品位至所需高温再排出，每消耗一度电可以输出二至八度热量，在未来的零碳能源系统中将起到重要作用。
热泵不是“无中生有”，从什么地方获取低温热量成为热泵技术的关键。
我们发现，除了从自然界中提取低温热量外，也可以从核电厂、调峰火电厂、各类流程工业生产过程、数据中心、垃圾焚烧厂等排放的大量余热中提取热量。据统计，我国未来每年将有约200亿吉焦的余热排放，只要回收利用其中的60%至70%，就可以很大程度上满足对热量的需要。
当然，依靠热泵技术用好这些余热，还需要建设余热共享的区域热网系统和跨季节储热设施，并研发能对热量的温度进行变换、类似电力变压器的装备。目前，这些技术虽已有了突破，但仍有一系列基础理论和工程技术问题亟待破解，更有必要全面研发相关产品，使其成为可支撑余热共享系统建设的重要产业。
满足天下冷暖需要，是我们的事业，也是关系全球气候变化与未来能源革命的大事。推进绿色低碳科技自立自强，需要我们抓住机遇、迎接挑战，创新发展、不负使命。
（作者：江亿，为中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任）
上一篇