腾讯对话•Tencent Dialogue丨当万物皆可发电，碳中和还远吗?？
2021年6月29日，由腾讯研究院与腾讯新闻共同搭建的腾讯对话Tencent Dialogue【科技世界观】举行了第三期对谈。中国工程院院士、清华大学教授江亿以及香港科技大学教授颜河与腾讯云副总裁万超，聚焦碳中和之能源革命和技术创新主题展开云对话，对话由腾讯研究院院长司晓担任主持。
新能源时代，在碳中和、碳达峰加速的背景下，能源产业如何变革？建筑节能如何实现？水、风、氢、光等可再生能源如何按需调配？一系列问题需要解决。在这次对话中，江亿院士和颜河教授深入讨论了碳中和科技创新构想、能源低碳变革技术和应用以及能源革命的风险和挑战等问题。
江亿院士在建筑节能领域深入研究数十年，颜河教授也在有机太阳能领域有过长时间的探索，同时也是第二届科学探索奖能环保领域的获得者。两位嘉宾分别从各自的专业角度出发，重点分析了以光电推广为代表的能源革命可行路径，以及如何通过能源革命推广新的用电文化。
一、实现碳排放目标是推进中国能源革命的重要机会
2020年9月，中国在第75届联合国大会的一般辩论中，中国二氧化碳排放力争在2030年前达到顶峰，在2060年前实现碳中和。这是中国对国际社会的承诺，也是国内的动员令。问题是，我国在人均GDP增长的目标压力下，实现上述碳排放目标的挑战和机遇是什么？
这意味着碳排放目标的挑战，核心是能源革命背后从能源消费结构到理念的全面升级，影响全社会经济的增长和社会理念的变革。
颜河从能源革命的挑战中解读了实现碳排放目标的丰富机会:可再生能源的普及空间大，如风能、能源等再生能源的发电量不足10%，光能的发电规模也可以进一步提高。
二是相关科学技术的创新和研究开发前景:首先在技术水平上，颜河教授介绍了当前最新的太阳能电池溶液制备生产技术，与传统的硅太阳能电池不同，需要经过高温、消耗电力的技术，可以使用印刷技术，最终可以像印刷报纸一样印刷太阳能电池。可想而知，假如将来我们身边的所有报纸都可以发电，我们将报纸贴在建筑物上，建筑物本身就可以发电，停车棚也可以发电给电动汽车充电，城市的所有地方都可以放置这种便宜印刷的可发电的报纸，这是可再生能源比较理想的应用场景，可印刷的发电报纸无处不在，可再生能源无处不在。
其次，突破脖子困难的人才储备也很乐观，以有机光伏为例，目前在清华大学、北京大学和中科院化学研究所聚集了相当数量的强有力人才，下一代新兴的太阳能技术正在等待。
二、碳中和的科技创新体系:技术普及与文化变革并重
江亿以一些具体实例说明碳中和科技创新体系的目标，一是技术实际应用落地的可行性和能源需求方的平衡。比如在光电实际应用落地的场景中，多沙漠地带的西部和中部地区比东部地区、农村比城市有更大范围的安装空间，但东部和城市地区是我国用电重负荷地区，因此现阶段我国部署光伏的策略仍然以东、中部地区为主，但是可以通过技术革新更充分利用有限空间，增加资源开发量。 按照卫星云图的AI解析结果来看，中国广大的农村屋顶，可以安装的太阳能光伏，按照20%的发电效率算，能装20亿千瓦，一年发电量能达到3万亿度电(2019年中国总电力为7.5万亿度)，中国到2035年全面电气化，每年预计需要12万亿度电，农村光伏屋顶的开发，未来将占比发电量的1/4。
以电动汽车技术发展为例，过去的电动汽车强调卖点充电10分钟，里程1000公里，不仅技术实现困难，而且对电源侧的电网负担很大，与零碳目标相距甚远，现在提倡的发展构想是采用智能充电桩，根据太阳能变化电的生产状况充电颜河进一步细化补充了未来在普及电动汽车基础上，广泛应用智能电力系统可能解决源与荷的矛盾：在日常生活、工作期间，闲置的电动汽车在接入智能充电桩的同时实际接入了系统电网，在电源侧充足时可以为电动汽车充电，电源侧不足则不充或从电动汽车中反向充电，反补电力系统。未来如果有3亿辆电动小汽车，一辆车50度电，50千瓦时的储电量，3亿辆就是150亿度电。未来，中国风力发电、光电从7兆到8兆，以7兆5千亿为例，每年350天，每天250亿度的电力，可以储存150亿度的电力，充分利用光电风力发电的电力。
，将来的建筑也可以借助建筑材料的革新，成为储藏能源的具体单元。据江亿介绍，目前推进建筑的新型配电方式的目标是光储藏直柔:lsquo；光rsquo是光，lsquo的储藏rsquo是建筑物的储藏能力，lsquo的直rsquo的建筑物配电必须改为直流配电，柔软的lsquo的光储藏直rsquo三者的最终目的是实现柔软的用电，或者称为柔软的负荷。根据电源方面的情况，如果电源方面有电的话会蓄电，如果没有的话会补充电源方面，或者自己使用蓄电的电能，缓和发电和电的矛盾。现阶段现阶段有机光伏材料的发展很可能使这种想法成为现实。与无机材料(如硅)相比，有机光伏材料更柔软，可以将电转化为光，预计将来会作为建筑材料完成发电和放电功能。与此同时，与目前的硅材料相比，有机光伏材料有更丰富的颜色，可以更好地满足人们的审美需求。它还具有一定的可调透明度，可以根据需要过滤一定的阳光，更好地满足城市建筑场景的需求。
腾讯作为产业互联网的一部分，从2013年2015年开始探索光太阳能技术应用于智能建筑领域。颜河教授提到的有机光伏材料和江亿院士农村屋顶光伏铺设构想，正好可以解决万超提到的转化率低、建筑体(采光、通风、美观等)的生动匹配问题。
在此基础上，江亿提倡新的电力文化，实现负荷随源变化的技术逻辑:比过去的投入成本高，通过电力储藏的想法解决需求方面的电力需求，将来其次，在发电成本和用户贡献方面，逐渐引导用户形成自助饮食的理解方式:比起技术手段强调用户贡献，用户以用户的电费为定额，但用户的电费有差异，有助于在更大范围内推进新能源。上述技术逻辑的应用和电力文化的形成将促进真正的能源革命:技术落地时，从建筑物到衣服布料等材料都可以利用太阳能发电，用户也可以从原来的集中管理到可能的自主分布式管理，发展出高分布式适应的能源使用方式。
三、科技企业如何帮助实现碳中和目标
中国设立长期碳中和目标，对中国和世界都积极意义。但是，作为世界开发者_运维技巧第一排放大国，实现碳中和目标还很重要，需要很多主体共同参加。科技企业需要利用技术手段，帮助自己、用户、供应链更好地实现碳中和目标。司晓院长说腾讯可以提供实践场景。电力文化的培养非常重要。腾讯不久前提出，可持续社会价值创新作为公司的新战略方向，前期投入500亿美元，其中重要方向之一是碳中和。碳中和除了腾讯自己的建筑物和比较大的IDC计算部分的碳中和外，更重要的是，作为离用户最近的产品，微信和QQ复盖了10亿用户，如何在电力文化和能源革命方面发挥作用，3位嘉宾也提出了自己的建议。
未来，科技企业促进能源革命可以从以下方向努力:
一是人工智能技术的应用，有助于实现自我调节、自我融合、自我适应的能源使用方式。江亿认为，人工智能技术的重要应用场景是识别电源侧和负荷侧的电力规则，为用户提供个性化、优化的充电方案。
万超也赞同这一观点，以云、大数据为学习工具，集中建筑数据进行相应的AI计算和分析，深入学习用户的电力习惯后，提供优化战略，最后下载到当地，实现当地化控制。
其次是企业内部用电方式的改进。颜河认为，可以将科技企业耗电量大的计算设备直接放置在光伏发电丰富的位置，降低运输过程中产生的耗电量。同时综合运用人工智能技术，合理安排计算设备运行率:充足电力时充分运行，电力有限时采用部分运行方式。江亿提出，科技企业可以先从写字楼的应用场景增加光电、风电等新能源的消纳，例如停车场内联动管理智能停车桩，或者在楼内率先安装蓄能电池，提倡使用电能。
其三是通过科技企业的影响力，引导用户逐渐形成新的用电文化。司晓举例说，比如在社交产品上增加绿色用电指数，引导用户在波峰波谷时更合理用电;或者通过类似于碳积分，如碳足迹的量化计算，让用户感知到每一次用电动作对碳中和目标实现的贡献，比如把闲置的车辆放在智能充电桩上的时候，实际上就是在为智能电网做贡献。
与大师聊天，从理解世界的角度来看，腾讯对话Tencent的Dialogue始于2020年，腾讯研究院、腾讯新闻、腾讯集团市场宣传部、科学探索奖共同主办，旨在构建具有独特的世界视野、行业观察视角和顶级学术高度的国内外交流平台。面向大众、面向行业、面向世界、面向未来，努力将大众的关心与世界视野、企业的视角更好地结合起来。凝聚全球合作力，实践科学技术善于理念，引导技术运用，提高人类福利。
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