2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会·科学论坛近日在国家会展中心(上海)举行。围绕“科学引领绿色变革，携手走向碳中和”核心命题，近20位世界顶尖科学奖项得主、中国两院院士、资深专家学者和行业领先企业代表进行了深入交流。本次论坛大咖云集，国内外顶尖智脑，共赴“双碳”之约，分享低碳能源和循环经济相关的最新前沿科学研究、变革性技术，促进国际科技交流与合作。
阿特斯阳光电力集团股份有限公司(以下简称“阿特斯”，688472.SH)董事长瞿晓铧博士受邀出席论坛并发表主题演讲，详细描述了“特高压输电助力绿氢规模应用”的可行性方案，指出电气化、可再生能源发电和绿氢是实现净零排放的共识路径。
瞿晓铧董事长在演讲中指出，“电动汽车、风光发电已充分证明了电气化和可再生能源发电的技术和经济可行性，但绿氢的规模应用仍需要克服生产和运输成本高的障碍。与灰氢和蓝氢相比，绿氢的一大优势是具有输电或输氢的灵活性。基于成本比较，建议采用特高压输送可再生能源电力，并在用能侧电解制绿氢，以降低绿氢输送成本。该建议尤其适合我国可再生能源资源和用能负荷分布错位的情况，有利于实现电网快速脱碳，进而实现整个能源系统的脱碳。”
瞿晓铧董事长论坛发言分享
尊敬的各位院士、学者，各位来宾：
很荣幸出席2023上海国际碳博会科学论坛，并参与发布《科学促进碳中和上海倡议》(Science for Carbon Neutrality Shanghai Initiative)。
碳中和要求我们彻底改变能源的生产和利用方式，并在全球范围内进行数百万亿美元的投资。能源是受到严格监管的行业，政策与规划一起决定不同脱碳技术的相对成本和实现碳中和的速度。
在去年11月举办的WLA“碳策”未来论坛上，我演讲的内容是关于光伏。本次论坛，我分享的内容是大规模应用绿氢所要求的能源系统规划。
全球实现碳中和的路径是，电气化、可再生能源发电、对难以电气化的用能场景应用绿氢脱碳。
如上左图所示，当全球在2050到2060年间实现碳中和时，用能电气化率将从2021年的20%提升到52%。同时，全球用电量将从24.7PWh上涨到62.2PWh，增加152%，其中的11.4PWh用于生产绿氢。
分享一个有趣的信息，曾经的电量单位是MW(兆瓦)、GW(吉瓦)、TW(太瓦)，现在太瓦的基础上继续呈现指数级上升，出现了PW(拍瓦)，这足以佐证近年来全球可再生能源装机和发电量的快速增长。
如上右图所示，全球发电量也将相应增加，新增的发电量主要来自可再生能源发电，光伏将是最大的电力来源。
目前氢气主要是利用化石能源就地生产，用作化工和石化原料，其生产过程导致二氧化碳和其他温室气体排放。未采用CCUS(碳捕捉、利用和封存)时所制取的氢气称为灰氢，采用CCUS技术时称为蓝氢。
对于难以通过电气化脱碳的用能场景，利用可再生能源电解制取的绿氢是脱碳的不二选择，但大规模利用绿氢的痛点是运输。
光伏和其他可再生能源发电的成本已低于化石能源发电。基于电解制氢的规模效应和学习曲线带来的降本空间，预计到2030年以后，绿氢的生产成本低于蓝氢。
无论绿氢与否，氢气的运输成本都很高。常压下，氢气的体积能量密度是天然气的三分之一。氢气的分子更小，化学性质更活跃，输氢管道需使用更好的材料和特殊涂层，加大了氢气的运输成本。
尽管氨和液态有机氢载体(LCOH)可以作为氢气的运输和储存介质，但需要额外投资，并降低了整体能效，因此仅适用于远距离跨海运输氢气。
另一种方法是利用特高压(EHV)输电，在用能侧当地电解制氢。
中国的可再生资源集中在北部和西部地区，而人口和用能中心在东部和南部的沿海地区，两者相距2,000 ~ 3,000公里，是适合特高压输电的距离。重要的是，在特高压输电技术和应用领域，中国在全球遥遥领先。因此，除了管道输送绿氢外，中国脱碳的战略选项可以是，在西北地区建设风光发电大基地，通过特高压输电向沿海省份输送绿电，并在沿海省份电解制取绿氢。
比较这两种方案的成本：
根据目前特高压输电和管道输送天然气的收费标准，估算两种方案的成本，得出的初步结论是，每公斤氢气，通过管道输送2,000公里，平均成本是15.13元;通过特高压输电至用能侧后电解制氢，则输送成本降至3.06元。特高压+当地电解制氢的方案成本低了很多。因中国有长期建设和运营特高压输电线路的经验，该方案的技术风险也很低。
同时，特高压输电在用能侧电解的方案也与电网脱碳的总体战略相一致。
伯克利实验室近期发表了一项关于中国电网脱碳的研究结果。
在目前政策情景下，中国计划到2030年实现1,200GW的风光累计装机。伯克利实验室提出的电网加速脱碳情景是，将2030年的风光累计装机提高到2,000GW，并在2035年进一步提高到3,000GW，2035年中国电网供电的碳排放强度将比2020年下降70%，比目前政策情景低50%。
由于光伏和风电的成本更低，在降低电网供电碳排放强度的同时，加速脱碳情形能降低供电成本。
一旦电网提供的是100%的绿电，电解制取的也将是绿氢，从而有利于整个经济实现脱碳。因此，电网脱碳是一劳永逸、低成本、快速的碳中和路径。
感谢大家的聆听。
为呼吁全球科学界联合起来，共同为推动全球绿色低碳革命和可持续发展贡献智慧与力量，WLA和清华大学、上海交通大学在论坛现场正式发布了《科学促进碳中和上海倡议》(简称“上海倡议”)。“上海倡议”着眼于“大力推动碳中和前沿科学和关键技术突破、大力推动碳中和协作网络与交流平台建设、大力推动碳中和科技领域高水平人才培养”三个方面，希望以科学促进变革、应对共同挑战、成就人类福祉。
该倡议由WLA执行理事长兼WLA上海中心理事长吴向东、贺克斌院士、李政教授、黄震院士携手共同发布，瞿晓铧董事长等世界顶尖科学奖项得主、中国两院院士、资深专家学者和行业领先企业代表共同见证。
（阿特斯）
