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雷院士在讲话中指出，碳中和是一场深刻的能源革命。 通过发展新能源和零碳能源，中国将加快经济绿色发展，完成从工业文明向生态文明的转变，打破美国引领的潮流。 西方国家对石油的垄断，让中国有机会在未来核心产业的竞争中抢占先机、话语权和主导权。
随后，雷院士介绍了欧洲的脱碳路径。
欧盟委员会2019年12月11日发布的《欧洲绿色新政》指出，通过向清洁能源和循环经济转型，欧洲将在2050年成为世界上第一个碳中和大陆； 新政草案将对欧盟经济社会发展产生深远影响，也是我国制定长期温室气体低排放战略和“十四五”规划的重要参考“本世纪中叶。
雷院士分析，欧洲绿色新政有两个重要特点。
一是将欧盟2050年实现碳中和的目标纳入法律框架，通过立法确保碳中和目标的实现。
二是明确能源、工业、建筑、交通、农业、生态环境等七个重点领域目标的实现路径，提出落实目标的相关政策，制定路线图和发展规划。
以碳中和为目标的欧洲能源革命提出了依靠清洁能源、绿氢和节能增效的三大路径。
路径一：以能效为核心、以节能为重点、以“循环经济”为抓手的循环能源体系，实现节能减碳、资源高效利用。
雷院士指出，目前中国单位GDP能耗是德国的2.9倍。 即使在能源消耗较低的情况下，德国仍然把节能减碳作为实现能源转型的主要任务，值得借鉴。
路径二：以清洁能源为支撑，大力推进终端能源电气化。 通过大力开发风能、太阳能资源，可以提供充足的绿色电力替代化石能源，实现终端能源深度脱碳。
路径三：在工业、重型交通、铁路、航空航海、化工、冶金等电气化难以实现的领域实施氢能替代。 通过发展氢能源，可以帮助工业交通、建筑、民生等能源消耗终端实现分散化的目标。 碳。
如何发展氢能产业支撑双碳目标？
雷贤章院士表示，能源转型不是一蹴而就的。 必先立而后破。 依靠科技创新和技术突破，大力发展氢能等清洁能源，协调电氢耦合，利用储能技术，将氢能源建设成稳定状态。 能源主体逐步完成化石能源零碳替代。
截至2021年底，我国风电、太阳能发电装机容量为6.3亿千瓦。 到2030年，风电、光伏发电总装机容量将达到12亿千瓦以上，约为现有风电、光伏发电装机容量的3倍。 现有的风能、太阳能发电无法被电网消纳。 在此基础上增长三倍后，电网不可能成为消耗光伏能源的唯一途径。
因此，在实践中，除了依靠电网消纳外，还必须有多种手段，就地消纳丰富的风电、光伏电，将当地消耗的风电、太阳能有效地转换成其他形式的能源进行储存，比如风能、光伏发电等。和太阳能。 现场电解水制氢等
雷贤章院士分析，新能源将逐渐成为装机发电和发电的主体。 到2060年，预计新能源占比将超过70%。 新能源的就地转换和储存将是消纳富裕新能源的重要手段。 以电网为主、氢能为补充的电氢耦合协同清洁能源传输模式，将保障绿色能源的安全供应和消费。
与化石能源发电不同，风电、太阳能发电具有间歇性、随机性，无法满足电力系统的刚性供电需求。 目前电网稳定运行仍主要依靠火电、水电、核电，电力平衡根据电网需求动态调整。
雷贤章院士表示，氢能可以作为储能，通过燃料电池发电，补充电网的电量缺口，支持电网的电力传输，保证全时功率平衡和动态稳定。清洁电力在电网中占比较高。 这是电网先建后毁的前提。
从目前成熟的储能技术和方法来看，电池储能可以解决每小时的电量波动和频率稳定的问题。 为了维持以新能源为主体的新型电力系统的全自适应功率平衡，储能系统还要求储能系统具备小时级别的全日、周储能能力，以及容量大，跨季节。
抽水蓄能、压缩空气储能、液空气储能等可提供数百兆瓦甚至更大的中功率电能，解决白天电力不平衡的问题。 当电网的电力缺口达到数天和数周时，抽水蓄能和压缩空气存储的容量将受到限制。
雷贤章院士表示，由于氢气等燃料气体可以长期储存，SOFC将成为中长期、跨季节储存的重要手段。 根据美国能源部白皮书发布的预测数据，当SOFC容量达到100kW时，其成本将低于光伏、风电，甚至可与燃煤电站成本相媲美。
预计到2060年，我国跨季节储能所需电量将达到6000亿千瓦时，需要大力发展中长期跨季节储能技术。 目前，氢能是实现大容量跨季节储能的主要手段。 在此前提下，氢能需求量将达到1.35亿吨，其中绿色氢能需求量约为1亿吨。 氢能将占最终能源消费的15%至20%左右。 碳减排贡献率可达到能源消费总量的20%左右。
谈到绿氢，雷院士特别指出：“要实现绿色氢能源替代，必须走电解水制氢的绿色氢能源道路。要实现绿氢的规模化应用，必须解决氢能的问题。”电解水制氢的成本很高。” 问题。 如果光伏水电解制氢的电价为每千瓦时0.1元，那么其制氢成本约为每公斤10元。 按照这个成本，通过电解水生产氢气是经济的。”
成熟的水电解制氢技术主要分为以下三类：
1、碱性制氢：技术成熟，成本低，不需要贵金属催化剂，使用寿命长。 但该技术需要稳定的制氢电源，因此不适合风能、太阳能等间歇性电源的制氢场景。
2、质子交换膜制氢：需要金属硅作为催化剂，因此价格昂贵。 然而，该技术可以很好地适应风能和太阳能间歇性电源制氢的场景。
3、高温固体氧化物电解制氢：采用固体陶瓷作为电解质，长期来看成本会不断降低。 与碱性制氢和质子交换膜制氢技术相比，固体氧化物燃料电池制氢技术还具有能耗低的优势，具有良好的发展前景，但目前技术尚未成熟。
雷院士在讲话中还指出，现有工业、交通、建筑、民生等领域的能源消耗基本依赖化石能源。 清洁电力不具备过去完全替代化石能源的燃烧特性和提供大规模电力的能力。 以氢替代煤、油，实现低碳、零碳能源替代，是未来能源格局的必然选择。
石油、化工、冶金、建材是工业脱碳的主战场，绿氢是实现工业脱碳的重要手段。
氢化工：目前石化工业每年的碳排放量约为14亿吨。 替代绿氢后，每年可减少二氧化碳4亿多吨。
氢冶金：目前钢铁行业每年排放二氧化氮约18亿吨。 使用氢气作为环氧剂，每年可减少二氧化碳排放2亿吨以上。
氢建材：水泥、玻璃、陶瓷等建筑材料的生产过程中，必须采用窑炉烧成工艺。 使用氢氧炉后，每年可减少二氧化氮排放量1亿吨以上。
预计到2060年，化工、冶金、建材等领域绿色氢的消费量将超过5000万吨/年，相当于目前全球的氢产量。
除了工业领域，交通运输领域也是脱碳的重要战场。
客运和重型运输使用不同类型的零碳电力。 一类是动力电池，另一类是清洁能源。 两种交通可以互补发展。
我国纯电动乘用车从产量上已经达到规模化发展。 目前它们约占全球市场的50%，未来仍有很大的发展空间。 随着应用规模不断扩大，电动乘用车的运营成本迅速下降，有的已下降至燃油汽车的10%至20%。 电动乘用车低碳、低成本的特点决定了其短期内很难被其他方式取代。
由于成本和安全问题，氢动力客车在可预见的时间内不具备与电动客车竞争的能力。 但氢能源非常适合为重型卡车或重型运输（例如航运和航空）提供离网电力。 到2060年，高速公路和重型运输对绿色氢的需求将超过每年3500万吨，实现减少二氧化碳排放4亿吨。 航运、航空深度脱碳带来的绿氢需求每年将超过500万吨。 。
可见，利用其他形式的清洁能源，可以与燃料电池动力系统形成重置支撑，实现交通深度脱碳。
此外，建筑和民生领域也是实现脱碳的重要途径。
在深入分析建筑和民生领域的脱碳途径时，雷院士提到了“热能转化”的重要概念。
雷院士分析，从欧洲能源消费体系来看，电能仅占中端能源消费的30%，而热能贯穿整个能源体系。 适当利用工业过程中产生的废热以及自然界中存在的地热能形式的热能，可以为城市提供夏季空调和冬季供暖。
该模式的核心是构建基于光伏热泵储能等清洁能源的自循环能源系统。 光伏发电可以实现自供电和并网售电，还可以驱动热泵提取能量用于供暖。 多余的电力可以储存在储能设备中，以备电力短缺时的能源供应。 这样就可以实现低碳或零碳的供热、能源、供电。 负碳供能方式还可以结合各地能源禀赋特点，考虑与光伏发电、自产沼气发电配合，形成稳定的供能系统。
雷院士提出，在建筑脱碳和民生方面，可以借鉴德国低碳（零碳）或负碳建筑模式，建设光伏、热泵、储能、清洁电力的自循环系统实现低碳、零碳排放。 、改造高能源效率和高资源效率建筑，提高能源效率。 通过建立光伏发电、热泵、储能一体化负碳建筑标准和示范，形成稳定的能源供应体系，推广大规模热泵+储能技术，试点跨季节蓄热技术，充分利用地热资源和余热回收利用。 清洁热能的转变。
雷院士在致辞中表示，电氢耦合协调是实现双碳目标的重要抓手，并强调以电网为主的电氢耦合协调清洁能源传输模式并辅以氢能，可保障绿色能源的安全供应和消费。 氢能替代是工业、交通、建筑、民生等领域实现脱碳的重要手段。
最后，雷院士表示：“绿色转型是一个过程，不是一朝一夕就能完成的事情，必须先立后破，但不能先立后破。在大力建设清洁能源的同时，要依靠科技创新和技术创新，实现绿色转型。”突破性地实现氢能和经济能源等零碳能源的产业化和规模化，逐步完成化石能源的零碳替代，最终实现双碳目标。”
