我國“一煤獨大”的能源結構特征突出。2021年，我國清潔能源占一次能源比重僅為25.5%，因此，要實現“雙碳”目標，我國的能源消費將面臨嚴峻考驗。對此，中國工程院院士、華東理工大學教授錢鋒近日向《中國科學報》表示，當務之急是加快推進能源供給與流程制造數字化轉型。

“當前，我國能源供給和流程制造存在重型化產業結構能耗高、能源供給高碳化問題突出、能源消費需求持續增長等問題。”錢鋒說，我國的鋼鐵、建材、化工等流程制造業規模均居世界第一，上述三大行業能源消費以化石能源為主，是制造業碳排放的主要來源。重型化的產業結構、化石能源為主的能源消費結構，使經濟發展與碳排放高度耦合。

錢鋒認為，助力國家實現“雙碳”目標，須以能源供給、流程制造及城市用能管控等數字化轉型為抓手，將能源/資源供給和利用與工業互聯網、大數據、人工智能、5G等現代信息技術深度融合，以綠色低碳化、高值高端化、數字智能化為目標，充分拓展減碳可能性邊界。

為此，他建議一是開展多介質能源供給協同調控，實現能源供給的轉型和變革。基于全時空信息泛在感知和認知計算，探究能源轉換過程模擬和仿真的基礎理論與關鍵技術，實現全過程數字孿生，為進一步優化能源結構、提高能源效率奠定理論和技術基礎。同時，借助現代信息技術分析“源—網—荷—儲”多維度、跨時空交互機理，研究智能聯合調度和穩定支撐技術，設計一體化協同控制激勵機制，保障電力系統在高比例可再生能源接入情況下的靈活、高效、穩定運行，在開放環境下多介質能源互聯的協同減碳調控。

二是推進全生命周期碳排放管理，實現流程工業低碳綠色智能制造，包括流程工業碳排機制與碳足跡溯源、生產過程的智能低碳運行、低碳制造的產業鏈協同優化。研究流程工業產業鏈的碳排放數據采集與感知、全產業鏈碳排放機制與碳足跡監控、碳排放約束下的全產業鏈協同決策和全流程多目標優化，為傳統高耗能、高排放行業的低碳化和智能化發展奠定科學和技術基礎。

三是充分挖掘能源及碳排分布信息，實現城市智慧能源一體化管控。一方面，揭示城市多介質能源轉換過程機理，基于多介質能源及碳排的全時空分布信息，刻畫能源供給和碳流動軌跡，通過知識圖譜、人工智能等技術，實現對城市多介質能源全生命周期智能管控；另一方面，建立城市各區域燃氣、工業用天然氣的多尺度、長周期需求預測模型，全域天然氣系統動態平衡模型及長周期產銷一體化決策模型，面向碳排實現計劃調度的多層次優化，保證城市天然氣系統安全、高效、穩定運行。

“此外，要面向新能源入網的城市電網實施智能協同調控，實現城市電力源網荷儲的智能聯動、智慧協同。”錢鋒說，“同時實現面向低碳高效的城市智慧能源網一體化管控，建立多種能源之間的耦合、轉換和利用模型，實現能源網運行狀態的全景感知預測，綜合分析區域能源運行約束、平衡約束、安全約束，研發縱向協同互動和橫向協同調度技術，提高能源利用效率，降低碳排放。”