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澳大研究成果为澳门实现“碳中和”提出技术路径

上图:灵活性资源聚合与优化调控技术;下图:澳门能源系统2021—2060年本地直接碳排放预测

澳门大学校长、智慧城市物联网国家重点实验室主任宋永华所带领的研究团队发表研究成果,提出促进澳门能源系统碳中和实现的技术路径。有关研究《智慧城市能源系统迈向碳中和的典型路径研究:以澳门为例》获国家科学思想库的核心媒体期刊《中国科学院院刊》“预出版”。

考虑到城市属于能源系统需求侧、用地资源紧张、外购电力占比高的特点,并结合澳门的实际情况,澳大研究团队提出以下四个方面的技术路径促进城市能源系统碳中和的实现:一、针对城市在整个能源系统中为用能需求侧:实现城市碳中和需要以需求侧管理为主,通过陆上交通电气化、海上交通氢动力化、建筑低碳化等技术手段,降低城市的直接碳排放。二、针对城市用地资源紧张:需要有效利用城市建筑屋顶等空间资源,发展分布式太阳能发电等清洁能源,实现本地发电的清洁替代,降低本地发电所带来的直接碳排放。 三、针对城市大量消费的外购电力:城市需要通过积极参与绿电交易、提供电力市场辅助服务等方式,一方面主动消费绿色电力,另一方面为外部电网提供碳汇资源,促进城市在整个能源供应链中承担更重要责任,以实现城市真正意义上的碳中和。 四、针对现代技术运用于城市能源系统综合管理:必须利用物联网、大数据与人工智能技术等实现城市综合能源系统的科学规划、运行与控制,以先进的智慧能源技术支撑各类城市碳中和技术的有效集成与应用。

基于以上技术路径,澳大研究团队预测2025年开始,随着陆上交通电气化、海上交通氢动力化、本地清洁能源替代、低碳建筑等技术的推广,澳门本地直接碳排放逐年下降。同时,澳门电网作为一个整体,开始积极提供南方电网辅助服务,所带来的碳汇资源逐年上升。在2050年左右,澳门本地化石能源燃烧产生的直接碳排放将与其所提供的碳汇资源相互抵消,实现澳门本地直接碳排放的中和。此外,考虑到澳门特区政府可通过经济手段激励澳门电网从外部购买绿电,预计澳门因外购电力带来的间接碳排放将先于2050年实现中和。

澳门特别行政区政府积极响应国家“双碳”目标,并一直致力做好本澳环境保护与节能减排工作。澳大研究团队认为,澳门具有在全国范围内率先实现碳中和的良好基础条件,未来在中央和特区政府的政策引领下,在全体市民的广泛参与和支持下,并以先进的能源科技为驱动,澳门有潜力发展成为中国碳中和的先行示范城市。

论文的作者包括澳大智慧城市物联网国家重点实验室主任兼讲座教授宋永华、助理教授张洪财和博士研究生陈戈。是次研究由澳门特别行政区科学技术发展基金重点研发专项计划资助(檔案编号:0003/2020/AKP)。2018年7月,澳大获国家科技部批准设立全国第一所智慧城市物联网领域的国家重点实验室,秉持“国家所需,澳门所长”的定位,根据“世界一流,澳门特色”的要求,实验室致力解决智慧城市物联网关键科学和技术问题,提出带有基础性和共性的理论、算法和系统,开发智慧城市的示范应用,为澳门、大湾区和全国的智慧城市发展提供技术支撑。

《中国科学院院刊》是中科院主办的综合科技类刊物,重点刊登中国科学家就中国科技及经济社会发展的重大战略问题提出的研究报告,对重要前沿及交叉学科的发展现状与趋势进行评述,探讨科技与社会的相互作用。有关澳大是次研究成果的论文全文可浏览该刊网页:https://www.bulletin.cas.cn/zgkxyyk/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=2022Y020&flag=1&year_id=&quarter_id=。

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