專訪德國國家工程院院士雷憲章：若技術不產業化，能源的綠色替代做不了

每經記者 吳林靜    每經編輯 劉艷美

4月26日，第三屆公園城市論壇和第六屆國際城市可持續發展高層論壇在成都舉行 圖片來源：主辦方提供

德國國家工程院院士雷憲章，是地地道道的成都人。1984年，26歲的他前往歐洲學習、工作，2004年回國后參與國家電網的體系建設，后來又被派往歐洲，出任國家電網公司駐歐洲辦事處主任。在外漂泊30年，也深度積累了與能源有關的前沿技術、理論體系，近兩年，重新回到成都的雷憲章，發現家鄉其實大有可為。

4月26日，在第三屆公園城市論壇和第六屆國際城市可持續發展高層論壇舉辦間隙，雷憲章接受了《每日經濟新聞》記者專訪。談到這座身處清潔能源大省的超大城市時，雷憲章說：“我覺得成都擁有全國最好的清潔能源資源，這里的能源轉型究竟往哪個方向發展，我過去的積累，恰好能為其所用。”

回到家鄉后，雷憲章被聘為天府永興實驗室首席科學家、天府新能源研究院院長。目前，他正帶領團隊在四川、在成都開啟清潔能源前沿技術攻關，搶占未來產業布局先機。

城市能源結構，應如何調整

眾所周知，成都雖然身處清潔能源大省，卻是一個典型的能源消費型城市，城市內部本身并沒有太多能源供給。對于這樣一座能源消費型的超大城市，該如何完成能源轉型課題？雷憲章認為，那就該在消費側做文章。

從數據上看，成都化石能源消費目前主要集中在三個領域，首先是工業，能耗占比30%左右；其次是交通，能耗占比也達到28%；然后是人居和建筑，占到24%。在能源結構轉型命題下，這些領域理應成為“降碳”的主戰場。

從工業領域來看，這些年成都已經推進諸如“以電代煤”“以氣代煤”等工程，部分實現新能源、清潔能源替代。

但交通領域似乎還任重道遠。數據顯示，成都機動車保有量已超過500萬輛，居全國第二，但新能源車保有量尚不足20萬輛，由此導致極高的碳排放。

針對交通領域如何降碳，雷憲章提到不同交通方式中清潔能源替代的趨勢。比如乘用車，就是眼下主打的電池驅動，“這個賽道未來還會保持持續增長”。至于商用車，尤其是重型交通，則不會由電池來驅動，而是氫能或甲醇來替代化石能源。究其原因，雷憲章以他曾在歐洲做過的實驗來解釋：一輛50噸的重卡，由電池來驅動，其中電池就占了25噸，續航能力只有150公里，“這非常沒有經濟性”。

還有航運，將主要由氨能來替代；航空，則由氫能來替代。這些交通領域將逐步替換為不同的、適合的清潔能源，實現低碳甚至零碳排放，是雷憲章篤定的”大趨勢”。

作為一座南方城市，成都民生領域的降碳挑戰也越來越多。比如取暖，雷憲章提到，成都目前的取暖方式，要么燃燒天然氣，要么用電供暖，“兩個能效都很低、能耗非常高，無論哪種方式都面臨巨大的革命”。

雷憲章隨即點出一個極易被忽視的能源消費現實——即相比電能，全球50%以上的終端能源是以熱能形式消耗的。而且從國際能源署報告來看，熱能的46%用于建筑采暖和熱水。從這個角度來看能源結構調整，儲熱的重要性、價值和發展空間，應該遠大于儲電。

“目前電能方面的能源轉型，已經得到足夠重視，電能要實現零碳只是一個時間問題。相比之下，熱能容易被忽視。”采訪中，雷憲章花了大篇幅來重點強調熱能的變革，“要打造零碳公園城市，熱能應該成為一個重要發力點和抓手。”

布局未來產業，要如何領跑

過往在德國的工作、研究經歷告訴雷憲章，歐洲很多技術創新是以市場應用為導向、以產業化為終點來開展的。也是受此影響，《每日經濟新聞》記者在交流中發現，雷憲章不只專注核心技術突破本身，還帶著做產業的思路在布局未來產業賽道。

以雷憲章和他的團隊正在深耕的與氫能相關的核心技術為例——

能源結構的變革，一方面是消費側，另一方面是供給側。成都占據四川水電大省優勢，同時還擁有全國靠前的光伏和風電資源。但無論光伏、風電還是水電，其實都是“靠天吃飯”的能源，與城市運行過程中的剛性負荷，形成一對很深的矛盾。一旦沒風、少雨，就會出現2022年的“高溫限電”，至今還讓人記憶猶新。

雷憲章提到，想要讓“靠天吃飯”的清潔能源成為城市能源的堅實后盾，關鍵就是要讓其變成“穩定的能源供應”。

“新型電力系統面臨的最大挑戰是高比例間歇性和波動性的可再生能源與剛性負荷的矛盾。”雷憲章表示，不同時段的電力系統負荷平衡需求可通過不同的儲能技術來滿足。面對以分鐘小時為時間尺度的調度需求，可利用電池充放電實現調峰、調頻；以天為時間尺度，則可利用抽水蓄能、壓縮空氣儲能、SOFC (固體氧化物燃料電池)等實現功率平衡；中長期時間尺度下，可利用電解水制氫消納新能源發電，以氫燃料SOFC發電技術匹配功率波動，確保電網高比例清潔電力條件下的全時域功率平衡和動態穩定。

雷憲章提到，實現“碳中和”的過程會出現太多顛覆性技術。在他看來，應該一手抓原創性技術研究，另一手抓離產業化最近的一些應用技術，加速后者的成果轉化，加速從成果轉化到產業化的過程。“成果如果不轉化，產業化起不來，能源的綠色替代也做不了。”

通過創新鏈和產業鏈耦合，打通“基礎研究-技術研發-工程化-產業化”創新鏈條。以天府永興實驗室為例，其瞄準雙碳產業需求，通過多方協同加快匯聚高端資源，推動核心技術研發，在“從0到1”的原始創新基礎上，聚焦“從1到10”的科技成果轉化之路，加速打通創新成果到產業升級的“最后一公里”，為跨學科創新和產業鏈轉化探索新路徑。

雷憲章設想，如果能堅持做好這套組合式打法，以核心技術為牽引，抓準未來產業的發展方向，再利用對核心技術的把控，就能讓成都在可預期的不遠將來，成為未來產業發展的“領跑者”。