2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会·科学论坛6月11日下午在国家会展中心（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。

　　气候变化、能源危机以及频发的极端天气，不断向人类发出警醒：“碳达峰、碳中和”目标刻不容缓，但要“实现‘双碳’目标同时又是一个长达数十年的复杂的系统工程”。与会嘉宾们指出，在这过程中既需要宏观战略规划，需要基础研究突破，也需要产学研用等一体的转型探索，更离不开国际间的交流合作。在座专家认为，科技创新是实现“双碳”目标的重要支撑，通过代际传承和努力，将满足“安全可靠、经济可行、绿色低碳”目标的“不可能三角”转变为高质量能源系统的“可能三角”。

　　本次论坛由世界顶尖科学家协会（WLA，中文简称“顶科协”）发起，并与清华大学碳中和研究院、清华大学气候变化与可持续发展研究院以及上海交通大学碳中和发展研究院共同主办。

　　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。

　　2019年沃尔夫化学奖得主、加州大学伯克利分校化学教授、有机化学冠名讲席教授约翰·哈特维希（John Hartwig）专程由美国来到上海，以“更具循环性的塑料经济”为题分享在实现可循环塑料上的可行路径和最新研究突破。

　　2020年中华人民共和国国际科学技术合作奖得主、上海理工大学教授、东京理科大学名誉教授、被誉为“光催化之父”的藤岛昭（Akira Fujishima）罕见现身，介绍国际能源研究领域前沿热点“光催化制氢与碳转化”；2018年埃尼前沿能源奖、2019年爱因斯坦世界科学奖得主、中国科学院北京纳米能源与系统研究所创始所长、首席科学家王中林（Zhong Lin Wang）以“从化石能源到海洋蓝色能源”为题分享了自己近期在温州沿海开展科研的进展和心得；中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院名誉院长，中国工程物理研究院研究员、高级科学顾问杜祥琬做“对我国实现碳达峰碳中和战略及路径的思考”视频报告，提出实现“双碳”目标的“八大战略”和路径上的“八大抓手”；中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长、清华大学环境学院教授贺克斌发表了“碳中和背景下可再生能源倍增式发展的挑战与系统方案”演讲，介绍可再生能源消纳与源-网-荷多环节关键技术，并提出供能侧和用能侧系统方案。

　　中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院院长、国际燃烧学会会士黄震研究归纳了“碳中和目标下能源绿色转型三大特征”，指出世界的能源转型，将由政策主导-技术驱动-市场支持三元融合模式来实现；清华大学气候变化与可持续发展研究院院长、清华大学能源与动力工程系教授、世界大学气候变化联盟秘书长李政分析了“中国实现碳中和未来的路径和政策措施”；加拿大工程院院士、阿特斯阳光电力集团创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧（Shawn Qu）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；上海交通大学前沿创新研究院院长、上海交通大学科学技术发展研究院副院长、上海交通大学环境科学与工程学院特聘教授赵一新以“绿色能源推动面向年可持续能源的低碳技术”为题介绍了钙钛矿太阳能电池技术；两位来自企业的专家巴斯夫大中华区董事长兼总裁楼剑锋博士和康恒环境董事长兼CEO龙吉生博士也从各自企业实践出发，分别介绍了如何通过化学创新推动可持续及企业在城市固废处理低碳化减排上取得的成果和效益。

　　围绕“科技创新推动能源绿色低碳转型”和“变革性技术引领低碳循环发展”两个议题，在黄震院士和清华大学碳中和研究院院长助理、清华大学环境学院教授鲁玺的分别主持下，中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和，华中科技大学武汉光电国家研究中心（WNLO）能源光子学研究部教授李雄，重庆大学光电工程学院教授臧志刚，上海交通大学生命科学技术学院研究员陶飞等与王中林院士、李政教授、哈特维希教授、贺克斌院士、赵一新教授等出席圆桌会谈。楼剑锋博士、龙吉生博士、康师傅控股有限公司行政总裁陈应让及大正（江苏）微纳科技有限公司执行董事、总经理马晨等作为企业界代表参与了讨论。

　　从左到右：鲁玺、陶飞、哈特维希、贺克斌、赵一新、楼剑锋、陈应让、龙吉生 图片来源 WLA上海中心

　　瞿晓铧博士留意到一个有趣的细节，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），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。

　　2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。这既是中国对全球的承诺，也展现了中国绿色转型的决心。杜祥琬院士介绍，目前中国的风电、水电、光伏、生物质发电等装机量已稳居世界第一，传统能源的“富煤、少气、缺油”已不足以概括中国的能源构成，丰富的可再生能源资源也应被视作中国能源资源禀赋的重要组成部分。

　　杜祥琬院士认为，工业以来所形成的发展模式在世界范围内已开始落幕，新的发展范式的兴起将创造人类新的现代化模式。2060年前实现碳中和只是一个里程碑，并不是终点。当人类社会继续向前，“未来的社会需要未来能源的支撑”，到那时能够“更好地理解‘双碳’目标的历史意义”。

　　要转动能源转型这个巨大的时代齿轮，“第一是政策主导，第二是科研驱动，第三需要市场支撑”，黄震院士勾勒出了当先清晰的转型模式之变。

　　李政教授持同样的观点，人类目前的发展模式已不可持续，必须通过一场绿色“从工业化文明转型成生态文明”。而这也是中国第一次有机会和发达国家在同一起跑线上展开合作与竞争。

　　“应该改变过度依赖化石燃料的能源结构”，这是贺克斌院士的愿望。他认为未来的能源体系应该重视“能量流和物质流”，建立新的能量系统和物质系统对可再生能源进行精准化评估。贺克斌院士表示，短期可以继续关注电池等技术，而面向长期则需要看更多的技术路径，“比方说生物质技术、核技术等”。

　　根据清华大学低碳能源实验室和气候变化与可持续发展研究院的估算，“双碳”引发的社会转型将会产生“高达140万亿人民币的巨大成本”，李政教授透露，“但这是值得的。因为这些投资能够让我们在新的赛道上起飞，同时也会创造很多有尊严的体面的工作。”

　　龙吉生博士建议探索的城市受益型的固废管理“中国模式”，即不仅需要解决垃圾处理的碳减排、碳捕捉与监测的行业难点，更呼吁通过物质与能源双循环，带动周边产业链绿色发展，促进城市建设的低碳高质量转型。

　　人类最依赖的能源曾经是能生火的木头，但随着蒸汽机的普及，木头的地位被煤炭油气等化石能源取代了。黄震院士用这个例子生动描述了科技进步如何改变了能源格局。

　　但木头在被取代之前，和煤炭共存了很长时间。正如煤炭在不短的时间内依然会是人类重要的能源之一。包信和院士的研究领域之一是化石燃料转型。通过最新的技术进展，他的研究团队可以在没有二氧化碳排放的基础上更绿色高效地利用包括煤炭在内的传统化石能源。

　　很多能源的瓶颈仍有待进一步突破。赵一新教授介绍，在光伏领域举足轻重的硅电池理论效能29%，现在已达到26%，仅剩下3%的提升空间，并且接下来每个1%的提升都将付出海量研究和成本。针对这种现象，李政教授提出了自己的思考。他认为应该用两条腿走路，首先要将已有的技术充分加以利用，用“存量创新”来实现碳达峰的目标。第二个路径就是在接下来的10至15年内，专注于未来的技术和创新。

　　贺克斌院士的演讲提供了一些数据，佐证了中国已成为世界最大的风电装机国以及产品生产国的事实。无论在陆地还是海上，无论单机容量还是装机总量，中国都已是世界第一。2022年，中国的光伏装机达400GW，占全球的37%。这些数据固然令人欣喜，然而杜祥琬院士却认为，实现“双碳”目标，“不是现有技术就足够的”，必须在“关键技术上取得重大突破”，才能支持这么短时间内实现碳中和的目标。

　　王中林教授正在进行的研究则朝着“重大突破”进军，他希望用利用海洋波浪的动能发电。虽然目前“规模还很迷你”，但是“1853年法拉第的发明规模也不大”。王中林教授表示，即便有些人认为仍为时过早，没有办法再等待下去，全球16000多科学家在研究纳米发电机，每年发表几千篇论文，“不可能等着二十三十年后有人敲门说技术方案在这里。现在从头做起，才能在未来建立起自己的能源体系”。瞿晓铧博士建议，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。

　　作为现场唯一的生物学家，上海交通大学生命科学技术学院研究员陶飞调侃说自己“倍感孤独”，但他提醒大家“三十亿年前，小虫改变了整个地球的大气环境”，他研究的一种生物共生系统，在“双碳”中可以扮演很重要的角色。

　　“阳光是免费的！”赵一新教授说，只是需要更高能效的太阳能设备。本次论坛有五位嘉宾的科研或产业都和光伏能源有关。过去的十年当中，全球各地的科学家们都在钻研新的太阳能光伏技术，致力于提升规模效能和稳定性。

　　藤岛昭教授认为，如何使用太阳能是一个宏大的命题，了解植物的光合作用如何产生，并为减排提供思路，是非常有意义的工作。

　　“如何提升太阳能领域的基础研究效率，如改善技术的稳定性，这需要一些新的颠覆性技术，这方面的国际合作就显得非常重要。”包信和院士表示，双碳领域的基础研究突破对未来至关重要，而突破离不开国际交流合作。在他的领导下，中国科学技术大学实现了学者间的“迎来送往”，会把研究人员送到国外的实验室、研究院去学习，也会邀请国外的同行来中国交流学习。李政教授则用数据指出，国际合作可以大大减少科研成本，“如果各国不开展合作，光能成本在未来十年里会增长25%。”哈特维希教授相信，未来随着国际间信任的增强，国际合作项目将有望得到更大的增长，获取更多的投资。楼剑锋博士强调，要想真正推动可持续发展，贯穿价值链的创新合作尤为重要，他呼吁泛价值链上下游携手，共同为社会、经济和环境保护创造价值。

　　贺克斌院士进一步指出了实现“双碳”目标，全球将面临的共同问题，那就是“教育”。“碳中和不是一蹴而就的”，贺克斌教授指出，这是一项长期的工作，需要下一代的接力努力。应当构建教育体系，培养年轻一展全新的工作。楼剑锋博士认为，整个学术界和行业都应合力给年轻人提供科技创新的体验和实践机会，以培养年轻一代对科技的热情。

　　全球气候变化、能源危机和频繁的极端天气，都反复提示了危险的“临界点”正在到来，“碳达峰、碳中和”已刻不容缓。

　　为呼吁全球科学界联合起来，共同为推动全球绿色低碳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。

　　本次论坛为2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会的官方活动，由上海市发展和改革委员会、上海市国际贸易促进委员会、上海市科学技术协会共同指导。