中國高校打響綠色攻堅戰
更新時間：2021-04-13 16:07:49作者：貝語網校
2020年9月，國家主席習近平在第七十五屆聯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年前實現碳中和。各國要樹立創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，抓住新一輪科技革命和產業變革的歷史性機遇，推動疫情后世界經濟“綠色復蘇”，匯聚起可持續發展的強大合力。
實現“碳達峰”和“碳中和”目標，中國必然要轉變發展方式、進行能源革命。在此過程中，高校應該承擔怎樣的責任？發揮怎樣的作用？
一場科技“大會戰”
中國不僅率先設定“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展戰略，這注定是一場史無前例的科技“大會戰”。
當前，全球氣候變化導致極端天氣事件頻發，而人類在生產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”的能源安全新戰略。2020年，他明確指出，中國要在2030年之前實現“碳達峰”，2060年之前實現“碳中和”（以下簡稱“30·60”目標）。
“‘30·60’目標為我國能源清潔，低碳轉型指明了方向、提出了定量指標要求，為我國經濟社會發展擘畫了藍圖、規劃了具體路線，為美麗地球建設和人類永續發展提出了中國方案，充分展現了中國應對氣候變化的堅定決心和構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科學系主任、理學院副院長羅勇看來，能源轉型和氣候變化應對，都是事關人類生存發展的大事。
“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，構建人類命運共同體的具體行動。”羅勇說，另一方面，經濟發展帶來的嚴重環境問題，使我國到了再不著力解決就無以為繼的階段。“積極應對氣候變化，深度脫碳是我國實現自身可持續發展的內在要求和推進生態文明建設的重要途徑。可以用這個目標倒逼我們的經濟轉型，促進實現高質量發展。此外，在全球低碳發展轉型的大趨勢下，誰擁有低碳發展能力，誰掌握先進的低碳技術，誰就有國際競爭力、影響力和領導力。”
當前，作為世界上最大的能源生產國和消費國，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濟體，‘碳達峰’和‘碳中和’目標比很多發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。”楊勇平分析，“30·60”目標的實現是一個系統工程，涉及技術、經濟、社會發展的方方面面，時間緊、任務重、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，要有系統思維，在節能優先、構建綜合能源系統、推動以電力為中心的能源轉型及體制機制保障上下功夫。
“節能提效是被國際公認為最清潔、最經濟的‘第一能源’，要堅持節能優先方針。”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，倒逼經濟轉型升級。要堅持構建綜合能源系統，做到化石能源清潔化、清潔能源規模化和多種能源的綜合化，推動能源供給結構的清潔低碳。同時，要堅持推動以電力為中心的能源轉型。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，促進綠色低碳發展。此外，還需大力開展技術和裝備研究創新，以標準化促進科技成果轉化，加快建設互聯網綜合智慧能源系統。
高校角色不能缺席
高校在基礎理論、關鍵技術、工程應用等系統性、變革性研究，創新人才培養，倡導簡約適度、綠色低碳、文明健康的生活方式等方面應發揮主體作用。
當前，從國內碳排放來說，電力行業（主要是火電）占41%，交通行業（主要是油品）占28%，建筑和工業大概占31%。
實現“碳達峰”目標，預計到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、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上。而2019年數據顯示，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‘30·60’目標，能源必須低碳綠色清潔。怎么實現低碳呢？這些年來，我們最主要的舉措就是大力發展風能、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，能源轉型不是一蹴而就的，能源革命必須圍繞消費側、生產側、科技攻關、體制機制創新等方面開展。
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，我國已經成為世界上最大的風力發電國和光伏發電國，“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。
“實現這個目標，需要我們在‘十四五’時期乃至更長時期內，實現我國非化石能源消費占比與可再生能源發電裝機容量分別保持5%和10%以上的年增速發展，可再生能源增長規模需進入‘倍速發展’階段。”劉吉臻說，與此同時還要探索具有顛覆性的、廣闊發展前景的新能源，比如氫能、核能等，實現大規模儲能，“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“30·60”目標相關的前沿科學問題，高校該發揮主體作用。
2009年，清華大學建立了交叉新興學科——地球系統科學，并單獨成立了地球系統科學研究中心和全球變化研究院，將能源轉型和氣候變化應對作為重要研究方向。2016年，又在此基礎上成立了地球系統科學系。
“自2015年以來，清華大學聯合全球30余家頂尖學術機構的120余位專家共同完成‘柳葉刀倒計時報告’，每年發布一部報告，全面解析全球氣候變化趨勢。”羅勇說，不久前發布的《2020年柳葉刀倒計時全球報告》對全球范圍內的應對氣候變化行動進行了梳理，如2019年可再生能源提供了1150萬個就業崗位，比2018年增加4.5%。在低碳發電方面，低碳能源發電量持續上升，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，其投資規模是煤電投資的9倍。其中，2019年可再生能源的投資規模達到了864億美元。
“這些都反映出了我國對于實現‘30·60’目標的決心和努力。”羅勇說，高校在基礎研究方面應該為國際社會和各國政府的應對氣候變化決策制定以及國際氣候治理等發揮科學支撐作用。
楊勇平表示，實現“碳達峰、碳中和”，高校角色不可缺席。除了加大科技創新力度，在基礎理論、關鍵技術、工程應用等進行系統性、變革性的研究，重視創新人才培養，高校還應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。
人財智向轉型方向聚焦
高校自主研發的高精尖“綠色科技”成果將為國家能源安全和綠色低碳發展提供有力的科技支撐。
在產業領域，重點推進風力發電、太陽能光伏，形成以新能源電力為主線的特色產業體系；在建筑節能領域方面，建造光伏大廈，用玻璃窗、幕墻來發電，實現低碳城市；在新能源應用上，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，當地政府便提出了“太陽能之城”的概念，計劃在整座城市中大規模應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新、成果轉化、產業培育、人才培養、“中國電谷”發展等方面合作共贏，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合主辦了“30·60”新時代能源電力創新發展大會，發布了《“30·60”新時代能源電力創新發展保定宣言》。在宣言里，保定承諾，到2025年全市單位國內生產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展的戰略目標，華北電力大學突出高層次人才在人才培養和科技創新中的引領作用，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型、新能源發展、智能電網等領域的科學研究和技術創新。
“我們布局集成攻關項目，瞄準國家重大工程和新興方向，實現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，受制于人的關鍵技術、核心零部件、重大裝備等加大力量組織攻關。持續推進‘太陽能高效轉化利用’大科學裝置建設，加強‘新能源電力系統’國家重點實驗室建設的引領作用，增強匯聚優秀人才和產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發展過程中的多項技術難題，創造了載入中國電力建設史冊的數個“第一”“首次”“奠基”。新時期，學校教師自主研發的以微機繼保、火電廠仿真、火電機組優化控制、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展提供了有力的科技支撐。
瞄準國家戰略需求和世界科技前沿，2017年，清華大學低碳能源實驗室、環境學院和地球系統科學系共建成立了氣候變化與可持續發展研究院，集聚10余個學科力量，聚焦先進核能技術、潔凈煤技術、新能源與可再生能源技術、能源發展戰略政策、氣候變化應對與環境協同治理等開展聯合攻關。
“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；也要做中游的技術創新，解決現實“卡脖子”難題，推動成果走向應用；還要做下游的科學傳播，凝聚社會共識。
在羅勇看來，氣候變化應對與能源轉型是一個非常復雜的問題，需要高校把基礎研究、人才培養、決策咨詢、科學傳播甚至校園行動聯合起來做。
“既要做上游的科學認知，研究前沿科學問題；也要做中游的技術創新，解決現實‘卡脖子’難題，推動成果走向應用；還要做下游的科學傳播，凝聚社會共識。”羅勇說，實現“30·60”目標，是一個系統工程，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。首先是培養面向全球、具有國際視野的科研、技術、服務專業型人才和復合型人才。羅勇表示，從世界范圍看，目前面向氣候變化應對和能源轉型的人才培養分散在各個學科，應該整合起來，“未來半個世紀是應對氣候變化的關鍵期，對人才的需求也必然更為旺盛。高校對此責無旁貸”。
“此外，學校內部要進一步發揮多學科交叉創新平臺的作用，增強解決氣候變化與能源轉型‘卡脖子’問題的科研攻關能力，將科學認知、技術創新和政策支撐結合起來，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盟’，這是世界大學合作建設全球生態文明、構建人類命運共同體，引領全球應對氣候變化合作行動的創新舉措，為充分發揮大學在知識、理念、文化、科學及技術等方面優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盟已舉辦兩屆研究生學術論壇，還開設了以“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”。
“服務經濟社會發展、落實‘30·60’目標，高校應發揮人才培養、學科建設、基礎研究等方面的優勢，為能源綠色轉型發展作出新的更大的貢獻。”楊勇平表示，在人才支撐方面，應全面加強新能源學科人才培養力度，推動行業企業和社會力量深度參與人才培養全過程，加速形成多元協同的育人格局，更加精準地培養能源領域急需人才和高端創新人才。
在學科建設方面，楊勇平認為需做強做優低碳學科體系，站在服務生態文明和美麗中國建設的高度，進一步凝練學科方向，優化學科布局，形成低碳優勢學科與新興、支撐學科互相促進、融合發展、互為支撐的一流學科生態系統，為能源高質量發展奠定堅實的基礎。
此外，他認為，還需充分發揮原始創新策源地的優勢，面向國家戰略需求，加快構建產業創新和技術創新策源中心，努力在關鍵領域、關鍵技術方面實現新的突破，解決我國能源發展核心技術“卡脖子”問題，推動光電、風電、新型儲能、高效節能、智能輸變電、電力自動化、電子信息等領域創新發展。
“能源革命最終還是要走向應用，解決現實問題。因此，還需構建協同發展模式。”楊勇平建議，深化政產學研用融合發展機制，推動校地企在創新驅動、智庫建設、人才匯聚等領域深度合作，共同積極應對世界能源安全新挑戰、能源需求新變化、綠色轉型新形勢和創新發展新要求。
作者：本報記者 董魯皖龍