降碳减排和能源转型是当前国际社会面临的重要课题。前不久，中国迎来了“全国低碳日”，官方数据显示，过去十年中国应对气候变化取得了积极的成效，碳达峰、碳中和的政策和行动保障体系已经基本形成。

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　　随着应对气候变化的国际努力及能源低碳化越发成为共识，越来越多国家积极出台政策措施推动可再生能源产业发展，绿色能源产业发展前景可期。

　　漂浮式海上风电，向深海“取电”

　　海洋约占地球面积的71%，因此我们常说地球是蓝色星球。海上风电也作为一种潜力清洁能源，迸发出前所未有的活力，海上吹来的风成为未来清洁能源新方向。

　　海上风电具有发电利用效率高、不占用土地资源、适宜大规模开发、风机水路运输方便、靠近沿海电力负荷中心等优势。当前，在全世界范围内普及的是固定在海底的着床式风电机组，其适合浅水海滩，很难应用于水深超过50米的海域。但研究显示，全球大部分风能资源位于水深超过60米的海域。

　　图源：美国缅因大学

　　让发电设备浮于海上的漂浮式系统成为许多国家海上风电战略的关键。美国有线电视新闻网(CNN)报道，漂浮式海上风电场具有巨大的能源潜力，能产生比太阳能电池板或陆上风能更多的能源。加拿大优先研究公司预测，全球漂浮式风电市场规模2030年将达到698亿美元左右。

　　目前有许多国家竞相研发和部署漂浮式海上风电。美国第一台全尺寸漂浮式海上风力涡轮机将耸立在缅因湾海浪上方，其叶片直径长达236米，计划于2030年前运行，预计将产生多达15000千瓦的清洁电力，足以为数千个家庭供电。

　　中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”。

　　图源：人民网

　　3月26日，中国首座深远海浮式风电平台——“海油观澜号”在中国广东珠海福陆码头启航，前往海南文昌海域，为海上油田群供电。“海油观澜号”装机容量7.25兆瓦，整体高度超200米，吃水总重达11000吨。叶轮直径158米，转动一圈的面积相当于2.7个标准足球场的大小。风机所发电力通过动态海缆接入海上油田群电网用于油气生产，年发电量可达2200万千瓦时。

　　生物质“气化”，破解利用率低难题

　　随着科技的不断发展，生物技术和生物产业也加快发展，生物经济广泛融合农业、能源、环保等领域，为人类绿色健康发展勾勒新蓝图。其中农林废弃物、废弃油脂、生活垃圾等原本被人们视作没有利用价值的垃圾废弃物也依托于不断发展的生物技术被重新利用。

　　从2014年至2020年，欧盟创立有史以来规模最大的研究与创新计划，投入近800亿欧元用于支持生物质能相关技术研发和创新。

　　然而，生物质能能量、质量密度都很低，导致原料收、运困难且成本高，能源转化路径受限、转化效率低下是生物质能发展的天生缺陷。

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　　好在，随着技术的进步，生物质能原料的这些缺陷正在被克服。同时，由于原料的覆盖范围广，其在推动生物质能发展方面则成为优势。

　　比如由中国农业大学参与的生物质煤化技术已获得成功。这一技术采用创新的热化学方式，在260摄氏度和2.6兆帕的条件下，用过热蒸汽变压解聚等工艺，实现增氢、脱氧、表面官能团全部脱除，提升了生物质的密度和热值，使得生物质原料变为一种喷吹粉燃料，具有了像煤一样的气力输送性。

　　国际能源机构在年初发布的《能源技术展望2023》报告指出，世界正进入清洁技术制造新时代，从亚洲、欧洲再到北美，全球主要经济体纷纷加大清洁能源技术研发力度，以便在新能源经济中获得竞争优势。《光明日报》此前也刊文指出，越来越多的国家意识到能源独立的重要性，寻求通过清洁能源发展替代传统能源。作为提升能源独立性、保障能源安全的重要解决方案，可再生能源有望迎来黄金发展期。

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　　现代信息技术，助力“双碳”目标

　　当今世界，全球科技创新能力和水平进入高速化发展的时期，遥感、大数据等技术方兴未艾，人工智能、物联网等新技术层出不穷。现代信息技术赋能多个国家及地区的能源资源管理与生态环境保护。

　　“碳卫星”可观测大气中的二氧化碳浓度，其研究与发射不断迎来重要进展：2009年，日本成功发射了国际上第一颗温室气体专用探测卫星GOSAT；2014年，美国OCO-2发射升空；2016年，中国首颗、全球第三颗碳卫星——全球二氧化碳监测科学实验卫星被送入太空。利用“碳卫星”，通过大气反演的方法，进行全球人为排放的监测方式更优已成为共识。

　　全球二氧化碳监测科学实验卫星效果图。

　　图源：中科院大气物理研究所

　　作为一种清洁、可再生的能源技术，太空太阳能利用技术被认为是实现零碳排放的可靠途径。2023年6月1日，实验搭建者、美国加州理工学院宣布，1月发射的一颗卫星已将微波束的能量导向太空中的目标，甚至还将一部分能量发送到地球的探测器上。卫星首次成功向地球传送太阳能，证明了天基能源的可信性。

　　图为加州理工学院研究人员探测到来自太空的微量微波束。

　　图源：ALI HAJIMIRI

　　基于发用电数据，越来越多地方架构起智能监测网络，利用能源大数据，助力节能增效。如中国杭州实施“光伏倍增计划”，基于光伏用户的运行数据，开展监测和异常分析，同时通过并网服务、能效诊断、运维指导等为企业制定个性化方案，保障生产用能，降低能耗和成本。在双碳目标驱动下，中国能源大数据中心正在遍地开花，使得数据要素的放大、叠加、倍增效应日益凸显。

　　为解决空气污染问题，自20世纪80年代以来，欧盟建立了由4000多个空气质量监测站组成的网络，以便提供更准确及时的空气质量信息；目前，中国直接组织开展监测的大气、地表水、地下水、土壤、海洋等环境监测点位达1.1万余个，实现了生态环境监测网络“全覆盖”。

　　此外，数字技术介入生态治理全流程，让及时研判、系统解决生态问题成为现实。由联合国环境规划署、联合国气候变化框架公约秘书处等开发的线上综合评估平台“绿色活动工具”，可为会议、展览、交易会、体育赛事、交通、住宿、餐饮等活动提供更加环保、碳足迹更低的方式；国际民航组织提供的绿色会议计算器，可为乘客估算航空旅行产生的碳排放量，并综合考虑与会者人数、城市等信息，生成碳排放量更低的最佳会议地点。

　　图为2030碳足迹计算器。

　　图源：联合国气候变化框架公约官网

　　日前，联合国环境规划署发布的2022年《绿动联合国》报告显示，2021年，联合国系统的温室气体排放量下降20%，从150万吨二氧化碳当量降至120万吨。事实证明，在现代信息技术的强力支持下，绿色能源发展与生态环境治理不仅有了高效监测、主动预警的“千里眼”“顺风耳”，还有了科学分析、探索未知的“智慧脑”“灵巧手”，不断为建设绿色智慧的数字生态文明“添砖加瓦”，以技术力量助推“双碳”目标的实现。

    审核：张宁　策划：李政葳　撰文：曾震宇、李汶键、王一涵 编辑：李飞、穆子叶 光明网出品

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