高端访谈 | 徐锭明参事:关注“新质生产力”下的氢能与AI
2024-03-12 产业观察者 易碳家
你见过超过500页PPT 的演讲稿吗?我见过。这是原国务院参事、国家能源专家咨询委员会副主任、国家气候变化专家委员会委员徐锭明先生在2024年3月1日第三届黄河流域新能源创新发展大会上关于氢能源的报告:《中国有可能率先跨入氢能时代》,一共525页。主题报告的时间只有半个小时,但报告内容之多达到了十倍的信息量,可见徐参事对氢能产业发展的拳拳之心。
去年4月,《产业观察者》曾经对徐锭明参事做过访谈:《高端访谈 | 徐锭明参事:中国有条件打造“氢能帝国”》,徐参事对前沿科技发展趋势以及产业革命有自己独特的思考方式,善于各种生产要素之间的逻辑关系,他的思考总能给人以深刻的启发。时隔不到一年的时间,就如同徐参事对这个时代的预言:AI时代每天都是革命性一天。而且氢能产业的生态最近一年同样发生了太多的变化。所以,我们再次更新提炼徐参事报告中关于氢能发展的最新观点。
——郑贤玲

氢能被纳入“新质生产力”

今天全球经济面临气候变化、地缘政治、经济增长乏力等多重压力,世界更需要寻求人类共同利益下的经济突破口,需要寻找一条绿色、高效能、可持续的发展之路。2023年9月习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到新质生产力,2024年全国人大会议和政协会议上,新质生产力再一次被定义为中国未来发展的方向。

新质生产力是要素重构下的驱动力
 
新质生产力是在新的科技条件和市场条件下,重新构建生产要素,形成可持续发展的经济驱动力。是以创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵。它由技术革命性突破、生产要素创新配置、产业深度转型升级而催生,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质就是先进生产力。

以科技创新为基础,以产业安全为保障
 
新产业、新模式、新动力是发展新质生产力的核心要素。发展新质生产力必须加强科技创新,特别是原创性、颠覆性科技创新,加快实现高水平科技自立自强,打好关键核心技术攻坚战,使原创性颠覆性创新成果竞相涌现,培育发展新质生产力的新动能。发展新质生产力需从以下几个方面保障产业安全:
 
(1)要围绕发现新质生产力布局产业链,提升产业链供应链韧性和安全水平,保证产业体系自主可控、安全可靠。
 
(2)要及时将科技创新成果应用到具体产业和产业链上,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业,布局建设未来产业,完善现代化产业体系。
 
(3)要围绕推进新型工业化和加快建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国和农业强国等战略任务,科学布局科技创新、产业创新。
 
(4)要大力发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。

核心内涵是绿色可持续,氢被纳入“新质生产力”
 
绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。必须加快发展方式实施绿色转型,助力碳达峰碳中和。建成生态优先,牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚定不移走生态优先、绿色发展之路。加快绿色科技创新和先进绿色技术推广应用,做强绿色制造业,发展绿色服务业,壮大绿色能源产业,发展绿色低碳产业和供应链,构建绿色低碳循环经济体系。
优化经济政策工具箱,持续优化支持绿色低碳发展的经济政策工具箱,发挥绿色金融的牵引作用,打造高效生态绿色产业集群。
 
政府工作报告在对新质生产力上确定了四个层次的发展方向:一是巩固扩大智能网络新能源汽车等产业领先优势;二是加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业;三是积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎;四是开辟量子技术、生命科学新赛道。在这个新质生产力的体系中,氢能是唯一被提及的清洁能源

氢能被视为人类终极能源
 
能源是人类社会存续发展的物质基础,纵观人类社会发展的历史亦是一部能源发展的历史,从钻木取火到蒸汽机、内燃机、电气化,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。在过去的200多年里,煤、石油和天然气等化石能源的消耗促进了人类工业文明的快速发展,但同时也加剧了资源环境的约束。面对严峻的能源和环境问题,世界各国均把开发利用可再生能源作为保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的共同出路。
 
总结人类能源发展和转换的历史,我们清楚地看到,它正沿着高碳到低碳、低效到高效、不清洁到清洁、分散到集中再到集中与分散相结合、小型到大型再到大型与小型相结合、不可持续到可持续的历史轨迹,从低级到高级一步一步地向前发展。
 
氢能是一种柔性的“绿色”能源载体,可以一次性获得并可以长期储存,可以通过氢能燃料电池的技术整合成为电、热、气网一体化的结合点,是大规模消纳新能源,实现电网和气网互联互通的重要手段。专家还认为,利用氢能将是解决能源资源危机和环境危机的最佳途径之一。
 
长期以来,业内专家公认,氢能是未来替代传统化石燃料中人类可以选择的一种理想能源,甚至被视为是人类终极能源。
 
中国是世界上最大的能源生产国和消费国,同时也是最大的二氧化碳排放国。新中国建立以来,我国已经形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系,技术装备水平明显提高,生产生活用能条件显著改善。
 
尽管我国能源发展取得了巨大成绩,但也面临着能源需求压力巨大、能源供给制约较多、能源生产和消费对生态环境危害严重、能源技术水平总体落后等挑战。在此背景下,加快发展氢能产业基础设施、促进氢能产业快速发展,是中国应对全球气候变化、保障国家能源供应安全和实现可持续发展的重大战略选择。
 
人类有识之士在上世纪就提出氢能利用和氢能时代的大目标,然而研发道路上种种困难,始终使人们感到氢能的利用若隐若现,氢能时代如同一幅美丽的海市蜃楼离我们还很遥远!
 
2015年7月5日,人民日报以《创造未来的科技发展新趋势》为题发表了中科院的一组文章。文章指出“极富发展潜能的新一代能源技术将取得重大突破,氢能源和核聚变能可望成为解决人类基本能源需求的主要方向。”徐锭明参事也在2015年第25期《中国科技投资》杂志上发表《中国有可能率先跨入氢能时代》。
 
2015年《巴黎协定》提出了减碳发展目标,如果不终结化石燃料时代,人类将迎来自己的终结,这一切将以人民生命为代价。我们距离实现《巴黎协定》规定的目标还很遥远,实现1.5℃气温升温限制的剩余时间越来越紧张了。我们应即刻行动,让地球更健康,让能源变得可再生。COP28联合国气候大会上,宣布了人类进入了“后化石燃料时代”。
 
全球能源界学者、专家和实际工作者在氢能应用研发中遇到的难题是“氢的压缩、储存和运输”,因为氢能利用的成本中,有90%来自于“氢的压缩、储存和运输”。多年前宝钢曾有大量的氢气,可以极低的价格或免费提供,但由于压缩和储运的困难而无人使用。
 
哪里有需求哪里就有创造。近年来,以亚洲、北美、欧洲为主导的氢能产业在燃料电池技术和成本上取得了巨大的进步,科研工作者和企业积极探索各种氢能的储运方式,包括管道输氢、高压储氢、液氢、固态储氢、有机液态化合物储氢以及绿色甲醇、绿氨都被纳入氢气储运方案中,氢能应用已经在局部地区取得了经济性,我们预期这些方案将按照因地制宜和智能化构建起未来氢能供应的网络。
 
能源转型是实现气候目标的一种工具,也是经济增长的一次机遇,我们要充分利用好能源转型工具,抓住能源转型机遇,构建新的产业生态。

SORA颠覆世界,AI赋能转型
 
2024年2月15日人工智能领域发生了三件大事:
一是谷歌推出Gemini新版本,支持超出100万个Token的输入内容:Gemini作为自然语言处理(NLP)推出的一个重要模型,其新版本能够处理超过100万个Token的输入内容,这意味着他们可以使用谷歌的服务来处理更多样化、更复杂的内容,获得更好的使用体验。
 
二是英伟达推出ChatWithRTX,为每台个人电脑带来超强赋能:ChatWithRTX将AI聊天功能引入个人电脑,为用户提供了强大的计算能力和实时交互体验。这意味着AI聊天功能不再局限于云端或特定设备,而是可以广泛应用到个人电脑上,为用户提供更加便捷、高效的服务。对于个人电脑用户来说,这是一个重要的里程碑,它将使得个人电脑在AI应用领域具有更大的潜力和可能性。
 
三是Open AI的Sora,可用文字直接生成逼真视频:Sora的推出无疑是人工智能领域的一次重大突破。它能够将文字描述直接转化为逼真的视频内容,AI已经掌握了物理世界的逻辑规律和动植物的行为能力。马斯克评价SORA是“gg humans”,gg 是网络用语“good games”的缩写,多用于败方表示自己“输得心服口服”的情境。
 
但是,SORA 背后的原理很少有人能够讲得清楚,人类已经可以模拟世界了,那世界本身呢?世界何去何从人类何去何从?SORA横空出世意味着什么,SORA又可能冲击谁?淘汰谁?赋能谁?帮助谁?
 
显然AI已经在改变我们的生活方式和工作方式,并且正在赋能我们关心的能源转型。可以说没有智能制造,就无法实现可再生能源的今天的效率;没有智能电网,也将无法实现清洁能源的电力供应系统。AI技术必将推动能源革命,催生人类对可再生能源更多的应用。
 
徐锭明参事认为SORA对人类带来的改变相当于“人类第二次走出非洲”(资料:人类第一次走出非洲,发生在约200万年前,一部分直立人在这时离开了非洲。而第二次走出非洲则是最终演化成尼安德特人的海德堡人,在距今80万到60万年前,海德堡人开始离开非洲大陆,探索欧亚大陆。)他说,“SORA 让人类仰望星空”,“SORA是人类走出非洲的礼炮”。

算力成就产业升级,AI终极演变还得靠能源
 
回头看20年,我们无法想象今天世界可再生能源的成本可以低于煤电,但技术进步的背后是设备的智能化与算力的提升。过去几十年,在半导体、大数据和人工智能兴起催生了算力的飞速发展,中国的超级计算机发展呈现出惊人的几何级增长。
 
中国的天河一号超级计算机应运而生,为我国在人工智能、天气预测、能源研究、药物研发等方面提供了强有力的支持。徐参事形容科技变化“昨天不相信是真的,今天不相信是假的”、“昨天不可思议,今天理所当然”。正是因为近年来的科技发展让可再生能源从材料到设备制造都有了不可思议的突变。
 
同样,二十多年来,反对氢能发展的声音不绝于耳,他们的理由就是氢能的储运成本太高,但氢能产业是一个制造业的集大成产业,每一个环节的成本下降都将提升氢气应用的机会。可再生能源成本的下降本身就为氢能产业化准备了条件,而智能制造和电力智能系统将大大提升产业链运行效率,降低氢能应用的整体成本,使得能源结构变得更加清洁和可持续。
反过来,效率背后则是能源,以机器替代人工的工业革命是催生人类能源变革的原动力,煤炭服务蒸汽机、石油服务汽车、电力服务信息。世界运行越快,能源需求越大。比蒸汽机更快的是内燃机、比内燃机更快的是信息的传播。
 
根据统计数据显示,算力指数每提高一点,就能够带动经济增长3.6‰的数字经济和1.7‰的GDP增长。那么,运行更快的智能化运算系统又将需要怎样的能源支撑呢?据测算:一块英伟达GPU,一小时耗电1.2度,电源是1200W,一台5000W的服务器,一个小时耗电5度。一个机柜一小时耗电40度,一百个机柜一小时4000度电。要搞AI就要上算力,算力最后会演变为电力问题。Ghat GP 汹涌的浪潮,想要支撑AI大模型GPT3的训练,需要100万台家用计算机,连续算上十年,训练一次的耗电量,也相当于1500人一年的日常使用量。人工智能工程就是算力加能源,东数西算工程就是大数据加能源。
 
更大的能耗,更快的运转。人类可持续发展需要没有排放、不受资源约束的绿色能源,可再生能源的发展不能完全依靠煤电的灵活性调节,也无法依赖电化学储能,氢能是唯一在可再生能源体系内可以实现长时跨区域储能的解决方案。可再生能源+氢能+智能电网,将构建人类持续供应的清洁能源体系。全球已经有50多个国家将氢能列入能源战略,具有丰富的工业副产氢和可再生能源的中国更有条件率先进入氢能时代。
 
徐参事特别善于总结,如他将数字能源总结为:“瓦特实现数字化,能源实现比特化;瓦特比特一体化,比特加持瓦特行。”“新质生产力”与绿色能源之间的关系则被他归纳为:“以数字化培育新动能,用新动能推动新发展;以新发展开创新辉煌,以绿色化引领碳中和;用碳中和创新氢发展以氢发展打造新格局。”
徐参事最后表示:在能源发展和转换的过程中,人类也经历了一个从无意识到有意识,不自觉到自觉,被动到主动的历史发展过程。这次能源的更替必定将把我们带入社会主义生态文明新时代。思想理论本身不能成为检验自身是否符合客观实际的标准,只有千千万万人的社会实践,才能完成检验真理的任务。改革开放的过程就是思想解放的过程。没有思想大解放,就不会有改革大突破。改革开放是人民的要求和党的主张的统一,人民群众是历史的创造者和改革开放事业的实践主体。
 
参考资料:《算力:改变世界的力量!本文将带你深入了解算力的奇妙世界~》,AI全球视野2023-12-04
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