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            兩會|錢鋒:加快推進能源供給與流程制造數字轉型


            我國“一煤獨大”能源結構特征突出。2021年,我國清潔能源占一次能源的比重僅25.5%,因此,實現“雙碳”目標,我們的能源消費將面臨嚴峻考驗。

            對此,全國政協委員,上海市政協副主席,九三學社中央常委、上海市委主委,中國工程院院士錢鋒認為,當務之急是應加快推進雙碳目標下能源供給與流程制造數字化轉型。

            “當前,我國能源供給和流程制造存在重型化產業結構能耗高、能源供給高碳化問題突出、能源消費需求持續增長等問題?!卞X鋒對《中國科學報》說,我國的鋼鐵、建材、化工等流程制造業規模均居世界第一,上述三大行業能源消費主要以化石能源為主,是制造業碳排放的主要來源。重型化的產業結構、化石能源為主的能源消費結構,使經濟發展與碳排放高度耦合。

            錢鋒認為,助力國家實現雙碳戰略目標,須以能源供給、流程制造及城市用能管控等數字化轉型為抓手,將能源/資源供給和利用與工業互聯網、大數據、人工智能、5G等現代信息技術深度融合,以綠色化低碳化、高值化高端化、數字化智能化為目標,充分挖掘減碳可能性邊界。

            一是開展多介質能源供給協同調控,實現能源供給的轉型和變革?;谌珪r空信息泛在感知和認知計算,探究能源轉換過程模擬和仿真的基礎理論與關鍵技術,實現其全過程數字孿生,為進一步優化能源結構、提高能源效率奠定理論和技術基礎。同時,借助工業互聯網、大數據、人工智能、5G通信等現代信息技術,分析“源—網—荷—儲”多維度、跨時空交互機理,研究智能聯合調度和穩定支撐技術,設計一體化協同控制激勵機制,保障電力系統在高比例可再生能源接入情況下的靈活、高效、穩定運行,在開放環境下多介質能源互聯的協同減碳調控。

            二是推進全生命周期碳排放管理,實現流程工業低碳綠色智能制造。包括流程工業碳排機制與碳足跡溯源,流程工業生產過程的智能低碳運行,流程工業低碳制造的產業鏈協同優化。研究流程工業產業鏈的碳排放數據采集與感知、全產業鏈碳排放機制與碳足跡監控、碳排放約束下的全產業鏈協同決策和全流程多目標優化,為傳統高耗能、高排放行業的低碳化和智能化發展奠定科學和技術基礎。

            三是充分挖掘能源及碳排分布信息,實現城市智慧能源一體化管控。一方面,揭示城市多介質能源轉換過程機理,基于多介質能源及碳排的全時空分布信息,刻畫能源供給和碳流動軌跡,通過知識圖譜、人工智能等技術,可實現對城市多介質能源全生命周期智能管控;另一方面,建立城市各區域燃氣、工業用天然氣的多尺度、長周期需求預測模型、全域天然氣系統動態平衡模型及長周期產銷一體化決策模型,面向碳排實現計劃調度的多層次優化,保證城市天然氣系統安全、高效、穩定運行。

            “此外,要面向新能源入網的城市電網實施智能協同調控,實現城市電力源網荷儲的智能聯動、智慧協同?!卞X鋒說,“同時實現面向低碳高效的城市智慧能源網一體化管控,建立多種能源之間的耦合、轉換和利用模型,實現能源網運行狀態的全景感知預測,綜合分析區域能源運行約束、平衡約束、安全約束,研發縱向協同互動和橫向協同調度技術,提高能源利用效率,降低碳排放?!?/p>

            (來源:中國科學報   作者:張雙虎、黃辛)


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