12月17日，在“《财经》年会2023”上，中国科学院院士白春礼系统介绍了化石能源清洁低碳利用、水风光核能等非化石能源的转化情况、储能技术的发展情况、二氧化碳捕集和利用技术进展等。

发展核能需解决安全性等问题

【资料图】

“现阶段，我国CO2排放80%来自于能源生产和工业利用，可见实现碳中和目标，需要能源变革。”他说，目前科学界认为能源革命和产业转型的重要方向，一是化石能源清洁低碳利用，二是低碳和可再生能源的规模化应用，三是二氧化碳捕集和利用。根据预测，到2060年实现碳中和目标时，清洁能源消费量占比要达到80%。

发言中，白春礼着重介绍了核能的科研进展。他称，核能具有能量密度高、供能稳定、碳排放低的优势，对于波动性的太阳能和风能发电来说是良好的稳定剂。根据测算，2060年核电的总发电量达到2.7万亿度，2021年中国核电（601985）发电装机容量约5000万千瓦，还有很大的提升空间。

发展核裂变技术需要解决三个问题：一是安全性，二是核燃料的持续稳定供应，三是乏燃料安全处理处置。就此，他谈到了几个“急需解决”。

白春礼表示，中国已经探明的铀资源约27万吨，按当前核电水平，已探明铀资源支持约40年，核燃料的持续稳定供应急需解决。当前我国乏燃料已累积近2万吨，每年新产生约1千吨，主要采用湿式暂存法处理，湿式暂存费约4万元/吨/年，乏燃料安全处理处置急需解决。

关于铀资源短缺问题，他介绍，中科院设立“钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”先导专项，以钍为核燃料具有资源丰富、核废料少、毒性低和固有防核扩散等优点，还可减少稀土开采中的钍资源流失和放射性环境污染，是核能发展重要方向之一。

“但这目前还是研究项目，还没有达到应用程度。关于核乏燃料的安全处理，我们目前也正在进行重要的科研项目，瞄准解决这个问题。”他说。

储能价值收益难以得到合理补偿

除了介绍几大清洁能源的项目外，白春礼还着重谈及了储能技术的发展情况。他称，由于以风电、光伏为代表的可再生能源普遍存在间歇性、波动性、随机性的特点，要实现其大规模融合利用，储能是关键。根据预测，2060年中国储能规模达到420GW(42000万千瓦)。

据介绍，储能技术路径主要分为机械储能、电磁储能、电化学储能和其他储能。机械储能中的抽水蓄能技术成熟，是目前储能市场上应用广、占比高的技术，但其对地理条件依赖度高；压缩空气储能可以不依赖地理条件。电化学储能是通过电池完成的能量储存、释放和管理的过程，具有配置灵活、建设期短、响应快速，可以有效提高可再生能源消纳水平，是未来储能技术发展的重要方向。

其中，锂离子电池技术较为成熟，已进入规模化量产阶段，是目前发展快、占比较高的电化学储能技术。钙钛矿电池是电化学储能的新方向，具有吸光能力强、低成本和易制备、弱光效率高等优势和特点，但存在稳定性较差和大面积应用时的效率损失两个短板，成为当前研究的热点之一。

白春礼也谈到了中国储能技术发展面临的问题和挑战。他称，中国在储能领域基础性、原创性、突破性创新不足，具有“领跑”意义的先进技术还不多，储能转化的相关机理、技术及系统的研究还不够成熟，尤其是在设计软件、设计标准与理念方面缺少话语权。

另一方面，大规模储能技术推广，受电力系统市场机制不完善等方面限制，存在储能市场主体地位不明晰、市场机制不完善导致储能价值收益难以得到合理补偿等问题，现阶段还未建立成熟的竞争性电力市场运行机制，很难合理核定各类电力辅助服务的价格，从而造成储能的价值和收益难以对接。近年来这些方面都已经有所进步和改善，但问题依然突出。

关键词： 科研项目