■ 阳江日报记者/王静 杨辉南
12月6日,在2025大湾区科学论坛绿能产业科技创新分论坛上,5位海内外知名院士发表主旨演讲,分享各自领域的最新研究成果和见解。
“绿”潮涌动链接低碳发展路径
当前,在“双碳”目标引领下,推动能源绿色低碳转型成为全球发展大趋势。
“化石能源的过度消耗,使得全球能耗剧增,也引来了气候的变化,迫切需要清洁能源替代,大幅减少温室气体的排放。”爱因斯坦世界科学奖获得者、中国科学院外籍院士王中林表示,海洋覆盖了地球70%以上的面积,海洋能被誉为“蓝色能源”,是重要的绿色可再生能源。推动发展风能、海洋能、光伏“三位一体”的复合能源等,可为经济社会发展提供可持续的稳定的能源。
欧洲科学院外籍院士、香港城市大学讲座教授李秋胜认为,化石燃料燃烧可能导致极端天气增多,可再生能源对缓解气候变化至关重要。当前,全球风机装机量和我国海上风电产业发展迅速,前景广阔。
壮大新能源产业是推动我国能源绿色低碳转型的重要路径。然而,随着新能源产业快速发展,新能源固废处理问题日益显现。
“发展新能源是构建新型能源体系与发展新战略的核心支柱。当前,从新能源产业的供给端到应用端全链条中,生产瑕疵、设备服役期满、技术迭代产生的固体废弃物越来越多。新能源固废包含很多稀贵金属,不仅具有战略资源价值,还存在着潜在的污染风险。”中国工程院院士、广东省科协主席、中科院广州能源所研究员陈勇表示,退役(废旧)新能源器件循环利用,可通过精细智能解构、高效分离转化、清洁高质回收实现,既能解决环境问题,也能保障重要资源的安全。未来新兴产业发展,应提前考虑末端治理问题。
成果转化促进产业增效提质
李秋胜围绕气候变化下风能资源评估、风机排布优化与风灾韧性进行系统阐释。他表示,可再生、可持续能源在减缓气候变化方面扮演着重要的角色。目前,全世界风机装机量在逐年上升,在发展海上风电产业的过程中,全面精准的风能资源评估是风电场开发的基础性环节,也是开展风电场选址、规划设计及运维管理工作的关键依据,可通过一套适用于气候变化情景下的风能资源评估新框架,开展风能资源评估。
“基于风能资源评估结果完成风电场选址后,需进一步借助建模手段优化风机排布,最大限度降低尾流效应的影响。”李秋胜介绍,以少量资源精准刻画风机尾流特征,并实现输出功率的可靠预测,从而提出风机排布优化策略,支撑风电场整体效能提升。此外,在完成风能资源评估与风机排布优化后,还要继续做好台风灾害危险性评估。这一环节,成为中国华南沿海等海域海上风力机规划设计阶段的又一关键环节。
波浪能是海洋能的一种具体形态,也是海洋能中最主要的能源之一。“关于蓝色能源的收集方法,人们进行了多种形式的探索,波能虽然面积大,但频次低,所以非常难收集。对于传统的技术来说,现有的发电机不能将它有效地变为电力。”王中林表示,摩擦纳米发电机技术是基于简单的摩擦起电和静电感应原理,能够采集海洋中的波浪甚至是水滴的能量,将环境中的低频次、低振幅的机械能量转换为电能,成为一种可稳定输出的能源供人类使用。
“随着我国新能源汽车产业迈入高质量发展新阶段,动力电池‘退役潮’正加速而至。”陈勇介绍,新能源固废循环利用技术开发方面,建立包括器件构成、元素组成、污染赋存状态多维深度特征数据库,开发了精准图像识别与高效解构方法,支撑“精准解构-高质重构-减污降碳”反应路径。研发退役锂电池带电破碎技术,是通过惰性保护与新型结构实现电池无需放电安全解离,实现效率跨越式提升,避免氧化磨损、无尾液二次污染,实现电芯100%安全破碎,与传统放电破碎相比,全组分回收率由82%提升至92%,能耗降低30%左右。
人工智能重塑绿能产业生态
当前,人工智能正加速成为全球能源转型与可持续发展的核心驱动力,深刻改变着能源行业的生产模式、管理方式和价值创造路径。
“现在,AI时代到来了。”香港工程科学院院士、英国皇家学会会士、香港理工大学协理副校长(研究)、研究生院院长王钻开表示,AI正改变着科学的范式,在数据处理等方面带来新挑战,例如数据中心冷却耗能等热相关问题。王钻开通过讲解界面场匹配理论及前沿应用,回答了能量转化的相关问题。他表示,迎接AI时代,科学研究要从横向、纵向、跨学科的角度推进。
“当前一个大问题,就是我们的算力提升。”王钻开表示,进入AI时代后,对算力需求越来越大,当前需要建立更多、更先进的数据中心。数据中心需要先进的冷却技术,如今各种冷却技术在不断发展,但是目前挑战也很多,比如在芯片上的挑战。因此,科研工作者要围绕产业需要开展研究,解决当前的技术难题,实现绿能的更广泛运用。
随着能源行业掀起AI落地热潮,智能化变革将催生全新产业模式与价值链条。英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士阿拉斯泰尔·博思维克同样强调了AI技术对绿色能源发展的重要性。他表示,绿色能源领域的突破之一便是来自AI,对机器学习和大数据的合理应用,将彻底变革绿色能源行业,典型的例子就是智能传感器、机器人技术、增强通信、受物理学启发的神经网络、AI辅助材料设计等。
“人世间的事务有潮汐,涨潮时乘势而上,可致成功;若错失良机,一生的航程便困于浅滩与苦难。”在演讲中,阿拉斯泰尔·博思维克引用莎士比亚的诗句,引申他所演讲的《反向旋转垂直轴涡轮机产生的绿色能源》的内容,并表示,“必须抓住机会,大力发展绿色能源”。
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