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广州科普大讲坛 聚焦“碳达峰”“碳中和”背后的绿色工业革命

时间:2022-01-13 19:50来源:未知 作者:admin 点击:
自第一次工业革命以来,碳基能源的发现和利用,极大提高了人类社会的劳动生产率,但推动进步的同时,也产生了严重的环境问题和气候变化问题,对人类生存构成重大威胁。近期世界气象组织(WMO)发布的一份临时报告显示,地球过去7年已创下有史以来最热的温度

  自第一次工业革命以来,碳基能源的发现和利用,极大提高了人类社会的劳动生产率,但推动进步的同时,也产生了严重的环境问题和气候变化问题,对人类生存构成重大威胁。近期世界气象组织(WMO)发布的一份临时报告显示,地球过去7年已创下有史以来最热的温度,海平面也再创新高。为解决气候环境变化这一关乎人类长续生存发展的难题,全球已开始付诸实践行动,中国亦不例外。在粤港澳大湾区,以广州为代表的一众城市紧紧抓住“十四五”碳达峰关键期、窗口期,以碳达峰、碳中和为契机,加快推动着产业、能源的绿色转型。

  11月26日上午,由广州市科学技术协会、广州日报社主办,广州市科学技术发展中心、广东广播电视台珠江经济台承办,广州南沙湿地旅游发展有限公司、广州碳中和科学研究院、广东省低碳产业技术协会协办的广州科普大讲坛第191期《绿色技术创新赋能,把握双碳发展先机》在南沙湿地开讲。讲坛邀请了广东省林业科学研究院林业碳汇研究团队首席专家、教授级高级工程师蔡坚,华南理工大学船舶与海洋工程系副主任、副教授樊天慧,中山大学地球科学与工程学院教授周永章,分别围绕生态碳汇、海洋资源开发,“双碳”目标下的机遇挑战等与市民分享“碳达峰”“碳中和”的知识,共同聚焦“碳达峰”“碳中和”背后的绿色工业革命。

  作为研究林业碳汇领域专家的蔡坚,选择从生态碳汇的角度向观众进行讲解。 据蔡坚介绍,陆地上的绿色植物通过光合作用,吸收并固定空气中的二氧化碳,释放氧气,称之为“绿碳”,集中体现是在森林和草原,而利用海洋活动及海洋生物来吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋的过程、活动和机制则被称为“蓝碳”。“我们现在所处的红树林和海草床及滨海盐沼并称为‘滨海蓝碳三大生态系统’。”蔡坚以南沙湿地的红树林生态系统为例讲到。他还表示,全球红树林总面积仅占全球近海面积的0.5%,但其埋藏在沉积物中的碳却占10%至15%。

  为什么红树林会有如此高的固碳能力?一方面,作为植物的红树林和森林、草原一样发挥着绿碳的功能,而另一方面,主要分布于沉积型海岸河口的红树林,能够捕获被冲积至下游的大量外源性碳,并积累在根部所在的沉积物中。在潮汐过程中,红树林的沉积物因缺氧而分解速度慢,不断增加并被埋藏到更深的土层,这些沉积物中的碳能够在百年到上万年尺度上处于稳定状态而不会释放回大气中,从而实现稳定持续的储碳。

  随着社会经济的发展,在围海造田、围海养殖、港口建设等人为因素的干扰下,具有强固碳能力的红树林也遭到了较大的破坏,截止至2000年仅剩2.2万公顷。针对红树林的保护修复,我国2020年启动了专项行动计划,计划到2025年,全国将营造和修复红树林的面积1.88万公顷。“根据我们2019年红树林专项调查的结果,二十年来我们国家的红树林面积增加了7000公顷,全国红树林的面积已达到2.9万公顷左右。其中,广东红树林的面积约为1.4万公顷,占到了全国红树林总面积的50%,是我国拥有红树林面积最大的省份。”

  实现“双碳”目标,除加强生态系统的保护和修复,增加温室气体的吸收,提高“碳汇”外,另一主要途径就是“减排”,在工业和能源领域提升能源利用效率,降低能耗,减少温室气体的排放,而伴随着中国能源环境变革所提出的新要求,清洁能源正在逐步崛起。

  樊天慧表示,风电作为可再生能源主体核心之一,在中国的能源结构转化中有着举足轻重的地位,而在人口密集工业发达的东南沿海地区,开发海上风电相对陆上风电更具性价比。但与此同时,由于近海空间资源有限,海上风电的发展也必然像过去油气工业的发展轨迹,不断地从浅近海走向深远海。相应的,海上风机支撑结构形式也将伴随水深变化,从固定式支撑结构到漂浮式支撑结构演变。“中国南海有着非常广阔的地域和空间,我们未来的海上风电一定会走向深远海,在走向深远海这个过程中我们海上漂浮式风电,一定是开发深远海风资源的必由之路。”樊天慧表示。

  但这条开发深远海风资源的道路也不是一帆风顺的。据樊天慧介绍,南海台风频发,海况相对恶劣,尤其台风通常会伴随着极端海况同时出现,这种情况下漂浮式风机将无法进行发电,而如果模仿欧洲完全锁紧风机,则也有可能致使风机的结构损坏。“所以我们就会用刹车片的一个形式,使得风轮也可以缓慢转动,但是这也会对整个结构产生一个非常大的推力,对于风机结构设计的挑战是非常大的。”樊天慧介绍到。

  面对台风频繁、海况复杂、波浪恶劣等诸多难题,樊天慧与项目团队日复一日地努力攻关,最终在今年顺利完成了我国首个漂浮式风电的建设。 “广东省许多电力来自于西电东送。第一座漂浮式风电出现后,广东的能源安全将获得更多保障。”樊天慧说到。

  从森林到海洋,再从生态碳汇到发展可再生能源,蔡坚与樊天慧两位专家分别从自己的领域为观众讲述着中国为实现“碳达峰”“碳中和”所做的努力,可以预见在未来的很长一段时间里,“碳达峰”“碳中和”将会影响我们的工作和生活,甚至改变我们生产和消费的方式。

  “比如我们要用新的能源、清洁能源,我们要削减化石能源的使用,碳达峰、碳中和就会倒逼我们经济结构调整、经济模式调整、生产方式调整,我们现在生活方式也都要调整。”周永章说道。

  周永章表示,碳达峰、碳中和将会从技术、产业、资本,甚至是能源安全、地缘政治等方面来改变世界,而他认为,粤港澳大湾区作为世界非常重要的一个增长极,在实现“双碳”目标的道路上存在着许多机遇。“我们大湾区里边有着很好的基础,不管是技术、产业,还是资本,所以我们只要依托基础,完全可以在‘双碳’目标的大格局下,找到我们的发展机会。”

  据介绍,目前广州市乃至大湾区的产业发展重点比较明确。 在能源领域,除了发展太阳能、风能外,也在大规模地往氢能这一未来重要方向进行研究;在交通领域,研发生产利用清洁能源的新能源汽车,以及发展智能交通,都是大湾区重点规划的方向;而建筑领域,则是国家正大力推进的一个领域,如何在建筑规划建设到投入使用的这个过程里,更好地实现低碳化,周永章认为未来可能将会十分重要。“现在很多地方的建筑都说只有三十年的生命周期,比发达国家上百年的生命周期要短得多,这其实等于我们碳排放就多了。因为建筑排放的二氧化碳都会摊到使用年限里面来。”周永章解释道。“使用的时间越长,摊到每年的就会越少,所以提升建筑质量,延长生命周期,也是接下来非常重要的一个方向。”

  今年是“十四五”的开局之年,在国家的号召下,“碳达峰”“碳中和”已经对整个社会的绿色低碳发展起到了促进作用。可以预见,全国将在五年左右集中迎来一大批达峰省市,有条件的地方率先实现碳达峰与碳中和,这不仅是社会责任和挑战,更是提升区域综合竞争力的内在需求和机遇。在不远的未来,科学家们定能够实现前沿技术的突破,以技术创新赋能,倒逼产业、能源、交通、建筑结构的绿色转型,未来可期。

(责任编辑:admin)
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