專訪國家最高科學技術獎得主錢七虎:碳達峰碳中和的地下戰(zhàn)場

2021-3-28 15:36 來源: 澎湃新聞

是否會出臺各行業(yè)碳中和碳達峰的相應標準?


錢七虎院士:肯定要出來的。因為中央提出的碳達峰、碳中和,要靠一系列技術來推動,技術推動要靠專利和標準,所以這方面肯定有標準出臺。

比如說,關于熱泵,最近中科院院士汪集暘聯(lián)合一些專家學者,包括我,給全國人大提了一些關于長三角熱泵的利用的建議。建議要發(fā)展熱泵的哪些技術,其中包括了一些標準。所以我想這些標準肯定要逐步實現(xiàn)。我們中國巖石力學與工程學會也正在推動相關標準,當然這也需要一些技術的積累。這是很嚴肅、嚴謹?shù)氖虑椋ㄟ^一個個評估,逐步制定標準來推廣。

目前沒有時間表安排。時間表不是政府拍腦袋的,這是需要科學家、各個部門、各個行業(yè)來具體推動的。

澎湃新聞:地下空間的碳減排手段還涉及到地熱能利用,您曾在論文中提到能源隧道、地熱泵與太陽能系統(tǒng)相結合等先進技術,能否與讀者分享一下該領域的最新進展。
錢七虎院士:舉個典型例子:北京大興機場是中國最大的地熱能地源熱泵的工程。比如,長三角地區(qū)利用地熱供暖制冷的建筑面積目前是0.57億平方米,如果推廣可以實現(xiàn)地源熱泵的供暖面積達20.8億平方米,所以這里有很大的發(fā)展空間。

地源熱泵的利用量,中國好多年都是世界第一。而且最近幾年中國地源熱泵的利用量就要占到世界的50%了。我相信中國在減少排放、綠色生態(tài)方面一定會引領世界。
澎湃新聞:人們對地下交通的認識往往是停留在以地鐵為代表的客運上。在城市貨運交通方面,地下空間有怎樣的潛力?

錢七虎院士:地下貨運正在積極在推廣。我最近參加上海市政工程設計研究總院的會議,就有講到地下物流。包括雄安新區(qū)、北京副中心、上海,他們都在積極的建議。目前還沒有大的突破,但是我相信中國將來會走在前面。

截至2019年中國的地下空間利用面積達到了22億平方米。如果放在地面上要占多少地面?這就為碳吸收提供了很大的空間。中國的隧道總長達42187公里,包括地鐵、公路、鐵路隧道。如果沒有隧道,就要修盤山公路,會占用、破壞多少的綠色生態(tài)?通過隧道,取消了多少盤山路、創(chuàng)造了多少綠色生態(tài)?所以地下空間給綠色生態(tài)的貢獻非常大。

澎湃新聞:目前地下空間開發(fā)規(guī)劃城市地上與地下空間規(guī)劃與開發(fā)統(tǒng)籌不足、相互影響,也存在行政上條塊分割的問題,對此您有哪些建議?

錢七虎院士:地下空間的規(guī)劃部門從原來的住建部轉到自然資源部。現(xiàn)在地下空間開發(fā)上,自然資源部足夠重視、進行了良好的頂層設計。

原來的住建部主要是管城市建設,但地下空間不光光是城市的事情。現(xiàn)在的自然資源部管整個地上地下。希望自然資源部能夠進行頂層設計,做好總規(guī)劃、總安排非常重要。因為原來由于部門條塊分割,使得地下空間的規(guī)劃長遠得不到很好的總體控制。比如說綜合管廊的建設很多有負面的事件,建了管廊沒有很好利用,很多管線不愿意進,管廊的建設費用不能保障。如果是一個統(tǒng)一部門來總體領導、總體規(guī)劃,那就好得多了。

以前有些城市對管線是隨地埋,今天埋明天挖,所以有的馬路被老百姓稱為“拉鏈馬路”。而在歐洲,一般是通過城市議會來定,一旦通過了立法,就要一直遵守。

我希望涉及到城市規(guī)劃、地下空間開發(fā)或者是綠色生態(tài)的一些問題,各個城市的地方人大要通過相應的決議建立地方性的法規(guī),這樣就不是哪個地方領導能夠隨意執(zhí)行、變更的。我建議人大要加大這方面的力度。

澎湃新聞:我們看到韌性城市同樣也進入了十四五規(guī)劃和2035年遠景目標綱要,在您看來,應該如何用“韌性”的地下空間支撐城市的“韌性”發(fā)展?

錢七虎院士:韌性是什么?力學上韌性是指抗破壞的能力。那么我們講城市的韌性是抗災,比如抗地震、抗氣候變化。我認為要有針對性的提出韌性城市。對地下空間來說,韌性城市抗氣候變化做出貢獻,幫助碳達峰、碳中和。

對于地震,地震加速度一種是垂直加速度,一種是水平加速度,主要的是水平加速度。地震震源的垂直方向附近的地面以垂直加速度為主,距離較遠的地面則是水平加速度為主。水平加速度對地面結構的影響大,地下結構有四周的圍巖來幫助抵抗橫向的水平加速度,所以地下建設的結構抗地震好。

但是地下空間有些方面的弱點也應當看到。人往高處走,水往低處流。由于地下水容易灌,地下空間要加強相應的措施對抗洪災。世界上有很多城市發(fā)大水后淹沒了地鐵車站、地下空間的案例,所以我們要有相應的標準、規(guī)范和技術來應對。

地下空間在抗地震、抗火災,抗氣候變化這些災難是很好的,但是也有弱點,我們要彌補它的短板。

澎湃新聞:在地下空間開發(fā)的時候,如何建立地下空間的信息系統(tǒng)?

錢七虎院士:這里大有可為,而且必須要有所作為。為什么?前幾年很多城市建了地下空間的地下管線的信息管理系統(tǒng)。

原來的城市管線的紙質(zhì)檔案零亂,后來變成電子信息、信息模型了。地下管線都在有關部門的電子檔案里,一查模型就知道城市里的管線在哪里,它的材質(zhì)、幾何信息、年份信息都有,但現(xiàn)在還不夠。

比如說,供水管網(wǎng)。全國城市供水管網(wǎng)漏水很嚴重,我們辛辛苦苦供了水,結果20%漏掉了。那么怎樣夠通過信息化智能化來解決供水管線的漏水問題,這應該是可以的。在管網(wǎng)里面設一些傳感器,哪個地方破了,水的流量和壓力肯定要變化,就能捕捉到,再反分析就知道是什么時候什么地方漏了。

所以這些信息化很有益。還有燃氣管線,哪里漏了要引起火災。還有空間的,比如垃圾堆放的問題,深圳出了兩次大事故,一次產(chǎn)生垃圾泥石流,另一次垃圾堆垮塌滑坡了,造成了重大的傷亡。這個問題完全可以利用信息建設來避免。垃圾填埋了,它下面有個防滲膜防止垃圾液體滲透到土壤中造成污染。管理者需要知道塑料膜是否破裂、滲漏液是否流出以及滲出的氣體排放等,這些信息都可以感知捕捉。所以我們市政管網(wǎng)的信息是大有可為的,需要好好探索。

最近我們國家的重大研發(fā)項目和市政設施的智能化的運營管控的項目在討論。我提出:智能化要把問題和需求先搞出個清單來,有針對性的搞智能化,不能搞一些沒有用的智能化。

比如有人提出監(jiān)測垃圾臭氣的信息、監(jiān)測供水系統(tǒng)中水質(zhì)的信息。我說這不是最緊迫、最重要的,因為城市供水的自來水廠水質(zhì)有標準數(shù)據(jù),這不像河流需要一個斷面、一個斷面地測。我說,要把智能化、信息化的建設的需求搞清楚,這樣有的放矢,真正為民造福。
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