據中國科學院大學學生會消息，近日，中國科學院院士、中國科學院工程熱物理研究所研究員、博士生導師金紅光應邀作客“院士大講堂”，作為主講嘉賓，解讀能源低碳轉化之路面臨的挑戰與機遇。

我國能源利用現狀與問題

金紅光院士指出，面向雙碳目標，能源是重中之重。在近十年間，我國的能源結構發生改變，可再生能源實現跨越式發展，但以煤炭為主是我們的基本國情。我國的能源轉化呈先污染、后治理鏈式模式。新型能源體系要求轉變鏈式轉化模式為能效、清潔、低碳三位一體轉化模式，協調發展能源、經濟、安全,呼喚變革性低碳轉化方式。傳統燃煤發電方式不符合能的梯級利用與低碳轉化，碳捕集額外能耗和經濟代價過高，急需發展變革性的技術路線。面對能源轉型挑戰，金紅光院士梳理和明確了關鍵領域、主戰場、技術路線，以及轉變能源利用發展模式。

能源低碳轉化的底層原理

如何實現能源低碳轉化？金紅光院士介紹了三種科學底層原理：能的梯級利用、燃料化學能梯級利用原理、聚光太陽能能質能勢理論。四次工業革命的突破點都在技術科學，技術科學推動顛覆性技術發展。吳仲華先生提出了著名的能的梯級利用思想，強調了能的能質與品位，揭示了能源轉化本質與規律。燃料源頭轉化是低碳轉化的最大潛力與突破口。燃料化學能轉化的能質能勢理論繼承了吳先生的思想，揭示了燃料化學能做功能力梯級利用的潛力。另一方面，通過探討聚光太陽能的理想極限效率，揭示聚光太陽能高效利用的原理，從而找到碳氫燃料與聚光源頭轉化的最大能質損失以及最大潛力。

變革性低碳轉化方法與途徑

金紅光院士在最后部分給出了關于高碳能源低碳轉化與多能互補轉化方法的變革性低碳轉化方式與途徑以及原創性技術，包括變革性燃燒方式、變革性煤炭低碳轉化技術、太陽能和氫能的低碳動力技術、多能互補的低碳能源系統、低能耗低成本的CCUS方法等。面對雙碳目標和能源革命，需要轉變能源利用模式與方式，開拓高碳能源低碳利用新途徑，突破綠色低碳的關鍵核心技術，科學有序推進雙碳目標。

在互動環節，現場及線上觀眾與金紅光院士分別圍繞“電源測儲能和電網儲能方式的可行性與經濟性”“氫能在燃氣輪機或航空發動機應用面臨的挑戰”“如何平衡能源科技領域技術引進和創新之間的關系”等話題展開了熱烈的討論。

金紅光院士表示，在實現雙碳目標和能源技術革命的大背景下，在能源技術低碳化、多元化、智能化的發展趨勢下，我們必須堅持先立后破的原則，轉變能源利用模式與方式，積極開拓高碳能源低碳利用的新途徑，用變革性的能質轉化、碳氫轉化、低碳轉化技術來支撐未來發展，發展能源、安全、經濟三者相容和協同發展的變革性低碳轉化技術，實現不同能源品種之間互補、協調和替代，為構建可持續的能源體系奠定堅實基礎。

金紅光院士的分享，既有能源技術的基礎原理，還有基礎理論在多個技術領域的具體應用。他結合自身科研成果，強調了關鍵技術背后基礎科學的重要性，科研工作者應更加注重底層原理的發掘，凝練出技術瓶頸背后的核心科學問題，明確我國能源轉化與利用的基礎領域中的瓶頸問題，為推動能源行業的綠色轉型貢獻力量。

與會同學紛紛表示，金紅光院士的演講深入淺出，內容豐富，不僅拓展了對能源低碳轉化及利用的理解和認識，也激發了他們對于能源低碳轉化技術研究的濃厚興趣。