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智慧能源下,低碳城市如何发展
2019年11月28日  作者:戴丽昕   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:B1

  全球范围内,产业和人口的不断聚集使人类社会工业化、城市化的速度越来越快。经济发展、社会治理正面临由工业化、城市化所带来的严峻挑战。如何在能源利用与城市可持续发展中获得博弈后的平衡,使城市经济发展和城市生活质量走向良性互动,是每一个城市都要直面的重要问题。日前召开的东方科技论坛上,院士专家们围绕“基于智慧能源的低碳城市发展前沿学术”主题,从先进储能技术、分布式能源系统及城市规划等学科视角出发,交流最新研究进展、凝练关键科学问题、探讨未来发展方向与目标。上海交通大学赵长颖、阮昕两位教授共同担任执行主席。上海交通大学翁史烈院士,西安交通大学陶文铨院士、郭烈锦院士,以及来自全国各高校、科研院所的60余位专家学者参加论坛。

“低碳转型”必然之路

  能源是经济发展最重要的自然资源基础,能源与经济发展息息相关,经济的发展决定着人们对能源的需求;同时,能源的利用状况反过来又制约着经济的发展。低碳城市以其“低能耗、低污染、低排放”的绿色可持续发展理念,已逐渐成为我国城市发展的重要方式。智慧能源以其在能源经济性、集成性、可持续性方面的提升,以及对环境影响的减小,正成为低碳城市规划中重要的组成部分,体现了人与自然和谐发展的思想,是减少能源消耗、减少环境污染的有效途径。

  我国城镇化率已经接近60%,城市的快速发展给能源供给带来巨大挑战。如何实现城市能源结构的低碳化,对城市生态和可持续发展具有重要意义。翁史烈院士表示,我国在前期的低碳转型过程中已经取得了一定的成绩,但也付出了相应的发展代价。科技界应深刻认识到“低碳转型”的复杂性,并在下一个阶段的发展中贡献出系统性的力量。上海交通大学代彦军,从低碳城市能源生产、能源消费和能源输送三个环节分析了实现低碳发展的思路,他表示,充分利用太阳能,以太阳能光伏/光热综合转换利用、热点冷联产、多能互补的多联供能源系统仿真优化与大数据分析,可以实现低能耗甚至零能耗的社会形态,对于低碳发展具有积极作用。

人工智能辅助节能减排

  中国今年启动了全国碳排放权交易市场,并承诺2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%。陶文铨院士以最贴近日常生活的三件事为引,从生活用水、冬季取暖、交通出行分别引出相关低碳技术的应用现状及未来展望:大学的澡堂热水一般在45摄氏度,洗完后大概为35摄氏度,如果不加利用热水白白浪费,产生新的热水需要消耗能量。采用双热水源及三级热泵技术可以深入回收澡堂排出的热水热量用以产生新的热水。如果安排组织得当,可以做到1:1的关系,获得新的热水,从而大大提高能源利用率,降低碳排放。目前,这个技术已经在江苏、北京等地的46所高校的57个大型学生澡堂得到利用。吴志强院士认为,城市规划中的人工智能应用是城市规划的时代标志性变革,他从智能数据捕捉、城市形态智能设计等方面诠释了人工智能辅助城市规划的前沿动态。

  此外,其他专家还分别从建筑环境非线性热质过程理论和方法的指导、先进储热材料及系统中的基础科学问题、储热材料微结构的可控制备与性能研究、智能汽车技术发展现状及趋势分析、微生物能源转化过程强化、生物质热化学转化制取高品质液体燃料研究、耐高温大容量钙基热化学储热材料性能提升方法、质子交换膜燃料电池超低铂阴极关键问题研究、基于“数字孪生”的智慧城市供热系统、相变材料的微结构与功能、低碳城市与空间规划、智慧能源系统中的高端装备——燃气轮机技术发展、新一代电力系统电力电子技术发展及展望、基于国土空间规划体系的低碳城乡规划与治理、固体氧化物燃料电池等方面作了相关介绍。

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