2020年9月22日,習(xí)近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布,中國(guó)將采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為加強(qiáng)碳達(dá)峰、碳中和前瞻性研究和戰(zhàn)略性布局,清華大學(xué)山西清潔能源研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng):清華山西院)統(tǒng)籌清華大學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)及資源,組建清華大學(xué)山西清潔能源研究院碳中和研究所,并于2021年3月8日正式成立。
清華大學(xué)山西清潔能源研究院碳中和研究所的成立,是清華山西院深入貫徹我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略部署,落實(shí)十九屆五中全會(huì)和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議要求的重要舉措。該研究所將開(kāi)展碳中和發(fā)展戰(zhàn)略和科技創(chuàng)新等方面研究,重點(diǎn)研究碳中和對(duì)山西省及國(guó)家的清潔能源體系、能源市場(chǎng)、供需關(guān)系等產(chǎn)生的影響,以及為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的路徑和關(guān)鍵技術(shù)選擇等研究實(shí)踐。
清華山西院在碳中和研究領(lǐng)域具有深厚的基礎(chǔ),特別在清潔能源研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域具有領(lǐng)先地位與優(yōu)勢(shì)。清華山西院目前下設(shè)十個(gè)研究中心及三個(gè)聯(lián)合研究中心,其中所涉及到的核心技術(shù)與成果可成為支撐碳中和的重要科技手段。核心成果“晉華爐”實(shí)現(xiàn)對(duì)氣化難度大、成本高、儲(chǔ)量占比高的劣質(zhì)煤的充分利用,大大節(jié)約了煤氣化產(chǎn)業(yè)對(duì)開(kāi)采優(yōu)質(zhì)煤的需求,減少了上游原料開(kāi)采運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放;通過(guò)對(duì)氣化過(guò)程廢熱回收副產(chǎn)蒸汽,大大提升了能源轉(zhuǎn)化率,使原本廢棄的能源得到利用,減少了下游產(chǎn)業(yè)對(duì)于能源的需求,實(shí)現(xiàn)碳減排。中溫變壓吸附H2/CO2分離作為煤氣化制氫過(guò)程的凈化工段,該技術(shù)突破了傳統(tǒng)變壓吸附溫度限制,利用弱化學(xué)吸附替代傳統(tǒng)物理吸附,同步提升CO2脫除效率以及氫氣純度,為降低脫碳凈化能耗、為燃燒前碳補(bǔ)集以及未來(lái)碳達(dá)峰、碳中和提供了有力技術(shù)支撐。在鹽堿地研究領(lǐng)域,鹽堿地生態(tài)修復(fù)中心通過(guò)運(yùn)用鹽堿土壤有機(jī)碳時(shí)空變異性及量化、測(cè)定方法,特有的固碳方式,增加鹽堿土壤有機(jī)碳含量的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)碳減排,并且在CO2捕集和利用方面進(jìn)行了CO2吸收劑的開(kāi)發(fā),包括有機(jī)胺、無(wú)機(jī)氨、混合胺、兩相吸收劑等,直接空氣二氧化碳捕集以及CO2制化學(xué)品相關(guān)研究。在CO2低能耗捕集、地質(zhì)封存與利用(CCUS)方面,作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,在化學(xué)鏈燃燒、CO2地質(zhì)封存安全性評(píng)估、CO2驅(qū)致密油和頁(yè)巖油/氣、CCUS全鏈系統(tǒng)優(yōu)化、CO2太陽(yáng)能和干熱巖發(fā)電、跨臨界CO2熱泵熱水系統(tǒng)等方面,開(kāi)展了系統(tǒng)深入的研究。生物質(zhì)能源的經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)及生態(tài)脆弱地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要手段之一。以大規(guī)模可持續(xù)生物質(zhì)資源供給為目標(biāo),基于“土壤改良-生物炭特性-定向熱解”的耦合關(guān)系,在針對(duì)土壤改良的生物質(zhì)定向熱解機(jī)理和生物炭與土壤間的熱質(zhì)傳遞模型方面獲得了突破,提出了具有先進(jìn)理念的貧瘠土壤修復(fù)與可持續(xù)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)技術(shù)。除此之外,清華山西院開(kāi)展了基于煙氣養(yǎng)殖的微藻還田實(shí)驗(yàn)研究,利用微藻吸收燃煤煙氣中的二氧化碳,降低煙氣碳排放,同時(shí)微藻可作為有機(jī)肥還田,減少無(wú)機(jī)肥生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗,間接減少碳排放。
清華大學(xué)山西清潔能源研究院碳中和研究所將大力推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展、技術(shù)研發(fā)和成果推廣,通過(guò)國(guó)家規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)、政策推動(dòng)和市場(chǎng)導(dǎo)向,抓緊“十四五”和“十五五”這個(gè)十年的窗口期,掌握并推廣一批碳減排、增加碳匯關(guān)鍵核心技術(shù),碳減排和增碳匯兩端同時(shí)發(fā)力,為山西轉(zhuǎn)型“出雛型”的美好藍(lán)圖揮毫潑墨,為全國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

