施正荣：碳中和时代硅基能源大有可为

过去世界依赖于上亿年前的阳光，今后的世界，阳光提供取之不尽，用之不完，所以碳达峰、碳中和国家目标将对我国经济社会产生极其深远和极其深刻的影响，我们要尽快实现低碳转型，在这个过程中硅基能源大有可为。”施正荣在第十五届（2021）国际太阳能光伏与智慧能源（上海）大会上的发言。

直播专题：SNEC第十五届(2021)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会

发言实录：

施正荣：女士们、先生们，上午好！演讲的题目稍许改变一个说法，叫碳中和时代硅基能源大有可为。

能源历史的过程

中国引以为豪的四大发明，指南针、造纸、印刷、火药，1860年左右瓦特发明了蒸汽机，开启了工业时代，爱迪生又发明了电，又开启了电气化和电信时代，计算机的发明首先从电子管，到晶体管，再到手机电脑，再到现在的人人一个手机，这样一个过程强化了人脑的智慧和强大的聪明才智。计算能力现在也是指数性增长，机器学习越来越聪明。地球也变成智慧地球，机器和机器连接，人和机器连接等等，已经成为了现实。

人类正在彻底的获得体力解放，自动化、智能化。

生物技术的发展让人们的寿命越来越长，生活越来越健康，有了生物技术、医药技术可以让我们很健康，但是生存环境能不能允许我们永生？还有第四种物种的诞生，第一个是生物动物植物这三种物种，现在有第四种——机器和人的结合体。很多人一开始不敢想象，现在我们想象可以把芯片植入大脑，人可以借助于机械的力量，增强我们的体力，如果瘫痪了可以利用机器，可以再行走，这一切都是人和机器有机的结合，形成第四种物种。这一切都是基于碳。

二氧化碳释放量412个PPM，可以看第一次工业革命、第二次工业革命，一直到1990年，基本上没有影响地球的二氧化碳排放。到现在几乎是指数式的排放速度，二氧化碳排放会导致什么问题？影响大气层。实际地球是一个非常巧妙的星球，为什么那么多的行星不能有生命，地球如果没有大气层它的温度是零下18度，也是不能支撑人类长期地生存，由于我们有了一层很薄的大气层，厚度恰好，地球平均温度常年在16度左右，让人类生存得很舒服。现在排放的二氧化碳太多，大气层变厚了，导致温室气体效应，地球反射回去的太阳能能量又被大气层折回来了，就把地球温度像温室一样，慢慢地在提升。现在温度已经超过1度了，与200年前相比。《巴黎协定》要求把温度控制在2度以内，在本世纪末，最好能控制在1.5度，这是巴黎协定的要求。这也就是为什么中国现在成为第一大排放国，无论是总量还是增长速度都是排在世界第一第二位。如果我们这样一个国家，不带头做出承诺的话，将来后果不堪设想。

举一个例子，全球变暖相当于每天我们要爆发40次原子弹。极端气侯现在都能感受到，极端气侯频发，旱、涝、飓风、雪、雨等等，所以继续这样干地球不可持续。从另外一点，人类是在进化还是在退化？当时是从海里爬上来的，现在把大量垃圾扔到海里去。最近网上还有一种说法是危塑料，微塑料污染海洋，对身体健康有很大的危害等等。人类历史的发展史，实际就是能源发展史，刚才简单回顾了第一次到第四次工业革命，未来要靠新能源技术、新材料技术、人工智能和大数据彻底地改变能源结构。

我国碳中和目标与净零排放技术路径主要是煤炭消费达峰、二氧化碳排放达峰、能源消费达峰，以及建成绿色低碳、安全可持续的现代能源体系，最后实现碳中和。能源大趋势消费端要电气化，电气要绿色化，分配输送等等要智能化。像北京，供暖煤改气，现在提倡一步到位，煤直接改为电，也是符合消费端电气化的趋势。可再生能源，看看我们现在所用的潮汐、地热等等，这些都是可再生能源。右边是传统能源，天然气、油，这是我们的储存量。太阳多大？太阳是40000solar，未来要依靠太阳。

再谈谈硅，晶体硅在过去二十几年的发展突飞猛进，晶体硅为什么会成为光伏产业的主流？任何一个行业的发展都需要技术、人才、市场、资本，20多年前硅都满足，由于硅满足了这几方面，尤其资本，没有资本的第一桶金，光伏也很难想象会有今天这样的局面。

如图是芝加哥大学教授的研究，如图是里程碑的节点，现在是全球两美分一度电已经进入到不需要补贴的过程，当然中国的像Suntech和中国FIT在榜上有名，在历史长河中做出了阶段性的贡献。

昨天有一个新的数据，迪拜有1.01每分一度电PPN，已经远远低于煤电的发电成本。我相信未来光伏会像WIFI一样，它会免费，不会要钱，而且随处可及，这一定是一个未来。我刚才讲了电气化、绿色化和智能化，将来电力也会是FREE。

大型光伏电站应用主要是光伏电站，光伏屋顶。设想一下，中国要把70%的煤变成10%，这60%传统能源发电都要用可再生能源，风、光，如何才能实现？昨天我在一个会上讲了一个我的故事，十年以前我在欧洲参加能源的高峰论坛，跟我坐在一起的是壳牌的CEO，我们当年就在谈新能源和传统能源的博弈。这位CEO讲，如果世界真的变成了都要靠光伏、风能来发电、供电你供得上吗，光伏有这么大的量能供应吗？今年供应紧张的局面已经显现，所以年轻人应该想得更远，如何才能保证供得上，而不是现在彼此之间好像有什么竞争，大家做得很好不一定供得上。如果光伏到2050年在中国的装机容量，光伏和风电要超过75%的装机容量，光伏占一半或者60%，光伏要扮演很大的角色，我们怎么供，装在什么地方？北京上海大的城市，光伏怎么应用？所以需要创新。

举一个例子，光伏怎么跟车结合？汉能一直想把光伏和车结合，人家有理想，含能尽管碰到点问题，但是我很欣赏他们的理想和追求。这是本田三年前做的实验，整个车装上光伏板可以装1.3千瓦，每天能有两度电，现在是1.4吨重的车比较重，车也在轻量化，再过几年我看到很多报告大概也就0.7吨，它的续航每度电可以续航三四十公里，上下班都够了。包括火车、物流车，物流车是烧柴油的，不管它是装货、卸货、堵车，发动机不能停，一停后面就开始加温了，所以装十块光伏板，一年可以节省25%的柴油。能不能把我们的高速公路装上车棚？我认为这个非常符合中国的特征，这是很好的创新。这么多的高速公路现在讲分布式，讲光伏开发，做完全国有上千万公里、几千万公里的高速公路都是浪费，如何把高速公路用好，所以要创新，这是德国Fraunhofer的研究，最近也在跟我们联系。最近有一个新的国际会议，我是会议的技术委员会委员，他们邀请我专门针对于光伏和车的VIPV集成的新的国际大会，第一次会议今年下半年开始，感兴趣的我在群里把消息发给大家。

光伏和储能组成虚拟电网，这些很快就会实现，这些都是智能化，它的技术，它的装备研发、控制系统都是现成的，只要一开始加速马上就会快速发展。

氢现在也是热点。氢有灰氢和绿氢，通过光伏风能发电电解水制氢，可以用于化工，可以用于储能，可以通过燃料电池开车。氢三大功能，第一可以作为化工原料，炼钢炼铁，制造多晶硅也需要氢；另外氢是一个储能装置，像天然气一样，甚至欧洲在研究能不能在天然气管道加20%的氢进行传输，如果这样能传输氢的话，氢的传输就不需要储灌，就变成很方便的方式。光伏是低能量密度的能源，所以不能用光伏来驱动对能量密度要求比较高的交通工具也好，工厂，但是如果通过氢的转换，氢可以燃烧，像天然气一样燃烧发电，通过燃料电池可以直接驱动大巴、重卡、潜艇、飞机都没问题，所以它还实现了从低能量密度向高能量密度的转化过程，一是储能，另外是能量密度的转化过程。

氢预测到2050年是2.5万亿的市场。

硅基能源的概念，硅是地球上第二大丰富的元素，无毒无害，非常稳定二氧化硅。现在用的电可能是煤电可能是水电，一旦形成了循环，电是太阳来的，电可以电解水制氢，氢也可以返回去发电，有了氢和电，热就为整个社会和工业、生活、交通、通讯赋能，形成这样的循环。

过去世界依赖于上亿年前的阳光，今后的世界，阳光提供取之不尽，用之不完，所以碳达峰、碳中和国家目标将对我国经济社会产生极其深远和极其深刻的影响，我们要尽快实现低碳转型，在这个过程中硅基能源大有可为，谢谢大家！

（发言为北极星太阳能光伏网根据速记整理，未经本人审核）