原标题：王为磊：摸清海洋固碳“家底”

王为磊在查阅文献。 刘子墨摄

海洋是地球最重要的碳汇聚集地。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨，其中约20亿吨被海洋吸收，陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。

“海洋具有固碳潜力已成共识，但在实施任何形式的增汇之前，必须搞清海洋固碳能力。我们的研究，就是用新技术摸清海洋固碳‘家底’。”厦门大学海洋与地球学院教授王为磊3月27日在接受科技日报记者采访时说。

不久前，王为磊联合国内外研究人员利用逆模型，首次描绘出海洋生物碳泵分布格局图，为海洋碳汇估算提供了新方法和新视角。

这一成果在《自然》杂志发表后引发关注。国际学术成果影响力评价数据显示，论文发表后2个月内，受关注度排名位列全球所有同期发表论文的前1%，研究成果被全球30多家媒体报道。

用模型反推生物碳泵通量

浩瀚的海洋到底能够储存多少碳？

长久以来，科学界一直在努力回答这个问题。但因过程复杂且观测数据稀缺，此前相关估算结果至少存在3倍误差。王为磊团队借助学科交叉方法，用计算机建模，大大降低了估算误差，在这一领域实现突破。

这项研究的主角是海洋生物碳泵。

“它们就像陆地上丰富多样的植被一样，是海洋固碳的主力军。”王为磊介绍，浮游生物是海洋生物碳泵的主要组成部分。海洋中数量庞大、形态各异的浮游生物通过光合作用把二氧化碳转化为有机碳，并像泵一样把有机碳源源不断地向海底输送，使其与空气隔离。

虽然浮游生物扮演着关键角色，但因生产的有机物数量庞大、大小不一、分布不均，直接观测和量化它们成为气候科学及地球科学研究的难点。

“我们的创新在于用计算机模拟方法估算出了海洋固碳能力。”王为磊介绍，在建模过程中，他和团队采用逆向思维，并不直接建立海洋生物碳泵固碳的具体模型，而是从水文参数分布出发，通过整合海洋碳、磷和氧元素的循环数据，建立反演模型。

“无论有机碳以何种方式从海洋表层迁移，它都会影响水文参数分布。因此，如果我们能够准确建立水文参数变化模型，就可以反推海洋生物碳泵的通量。”王为磊说，反演模型巧妙地规避了数据不足和计算过程中过度参数化问题，确保了模型预测的准确性。

引导学生跳出思维“盒子”

这并不是王为磊第一次在海洋研究中运用数字建模技术。早在2019年，还在从事博士后研究的他就尝试利用逆向反演模型测算海洋不同区域的固氮速率及其调控因素。

拥有多学科背景的王为磊始终对科学研究保持着开放且包容的心态。求学期间，他逐步萌生搭建全要素耦合的生物地球化学逆模式的想法。当时，全球还没有多少科学家开展过这类研究。

“几十年、上百年的海洋观测积累了丰富的科考数据，模型预测应该充分挖掘和整合这些数据，提升人类对海洋的认知水平，这样才对得起前人的付出。”王为磊说。

2021年，王为磊加入厦门大学。此后多年，他和团队成员不断完善自主研发的逆向反演模型。

此外，王为磊经常鼓励学生打破学科壁垒，提升系统性思维能力。在每周一次的组会上，不同学科背景的教授和学生共同探讨学术问题，表达自己的看法。

“王老师常说，必须跳出思维‘盒子’，不要用固有思维看问题。有时，他还会故意跟我们‘唱反调’，引导我们发散思考。”王为磊科研小组的一位组员对记者说。

“海洋占地球表面积的70.8%，但人类对海洋知之甚少。”王为磊说，利用好、保护好海洋资源是促进人与自然和谐共生的重要任务。在这个过程中，模型和数据处理技术是不可或缺的工具。接下来，他要培养更多交叉学科人才，不断完善大尺度生物地球化学模型，加深人类对海洋认识。

（记者 符晓波）

(责编：郝孟佳、李昉)

　　风电光伏发电新增装机突破2亿千瓦、户用光伏累计装机突破1亿千瓦、风电光伏发电量占全社会用电量比重突破15%……2023年以来，我国能源绿色低碳转型步伐加快，新能源保持快速发展良好势头，多项数据刷新历史纪录。

　　在近日举行的全国能源工作会议上，国家能源局局长章建华表示，要持续优化调整能源结构，大力提升新能源安全可靠替代水平，助力完成“双碳”目标任务。

　　装机规模再创新高

　　天空蔚蓝，草原覆雪，701台大风机沿山脊矗立，送出的电流点亮万家灯火。12月10日，中国广核集团兴安盟300万千瓦风电项目全容量并网，每年将提供清洁电能超过100亿千瓦时，等效减少标煤消耗约296万吨，减少二氧化碳排放约802万吨，相当于植树造林34.5万亩。

　　国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示，内蒙古是全国新能源大基地建设重点地区，中广核兴安盟300万千瓦风电项目是国家第一批大基地中装机规模最大的风电项目，也是目前全国已建成单体规模最大的陆上风电项目，实现了多个行业第一，具有良好的示范效应。

　　11月29日，全国单体规模最大的光伏治沙项目——三峡集团蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目并网发电，年均发电量约41亿千瓦时，每年可节约标准煤约123万吨，减少排放二氧化碳约319万吨，修复治理沙漠面积10万亩。

　　我国地域辽阔、风光资源富集，相较于零敲碎打的分布式新能源建设，基地化、规模化建设风光大基地更利于快速提升新能源占比，将成为未来一段时期重要的新能源开发方向。“规划建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地，是‘十四五’时期新能源发展的重中之重，对于提升能源安全保障能力、推动能源清洁低碳转型、构建新型能源体系、支撑如期实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。”李创军说。

　　数据显示，目前我国风电光伏基地建设进展顺利。截至11月底，第一批已建成并网4516万千瓦，第二批、第三批已核准超过5000万千瓦，正陆续开工建设，风电、光伏装机规模持续扩大。截至10月底，全国风电装机4.04亿千瓦、光伏发电装机5.36亿千瓦、生物质发电装机0.44亿千瓦。预计年底全国风电光伏发电装机将突破10亿千瓦。

　　消纳水平保持高位

　　消纳水平是衡量新能源高质量发展的核心指标。随着新能源装机快速提升，如何更好“消化”新增绿电，成为全球性难题。数据显示，我国新能源利用率持续保持较高水平，自2018年以来连续多年超过95%。作为全球新能源装机第一大国，我国实现高水平新能源利用，为全球破解新能源消纳难题提供了有效样本。

　　12月20日，在广西天等县把荷乡东北部的九十九岭区域，风电机组开始旋转，电流平稳并入电网，标志着天等把荷风电场项目首次并网成功。

　　中国能建中电工程开发投资公司总经理助理李明方介绍，加上后续的抽水蓄能和高效火电建设，崇左市“风光水火储”一体化综合能源基地项目涵盖了内陆地区具备发展条件的全部常规电源和新能源，总规模将达1084万千瓦，其中新能源装机占比达62%、发电量占比达56%。

　　记者了解到，通过区域统筹、总体优化、有序开发、互补利用，崇左综合能源基地项目打破了传统单一开发模式，构建起多元化电力生产格局，提高了能源利用效率，提升了新能源电力输出稳定性，增强了电力系统消纳风电、光伏发电等间歇性可再生能源的能力和综合效益。

　　为提升新能源消纳能力，我国稳步推进新型电力系统建设，提升电力系统平衡调节能力。通过技术手段提升煤电机组调峰能力，增加电网可灵活调节电源比重，成为我国短期解决调峰矛盾的主要措施。2023年，我国共安排年度煤电灵活性改造等“三改联动”约1.9亿千瓦。

　　抽水蓄能是现阶段最安全、最稳定的储能方式，我国在加大建设力度的同时，优化抽蓄机组调度策略，持续提高抽水蓄能利用水平，截至11月底，今年新核准31个抽水蓄能项目、总装机超4000万千瓦，投产和在建规模达到2亿千瓦。新型储能具有响应快、配置灵活、建设周期短等优势，2023年建成投运新型储能项目超过2400万千瓦。

　　绿电发得出，还要送得走。2023年，白鹤滩—浙江特高压直流工程投产，金上—湖北、陇东—山东、宁夏—湖南、哈密—重庆4个特高压直流工程核准开工。国家电网累计建成“19交16直”35项特高压工程，在运、在建特高压工程线路长度约5.6万公里，显著提升了我国电网远距离输电能力，有力促进了新能源大范围消纳。

　　技术创新亮点纷呈

　　随着全球能源绿色低碳转型快速推进，能源产业从资源、资本主导向技术主导转变。11月29日，全球首个商用兆瓦级钙钛矿地面光伏项目成功并网。该项目位于内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗库布其沙漠腹地，项目装机容量1兆瓦，共安装钙钛矿光伏组件1.12万块。

　　钙钛矿是一种新型太阳能电池材料，具有高效、稳定、成本低等优点，是未来光伏技术发展的重要方向之一。三峡集团所属三峡能源在北部干热、西北高寒、南方湿热等典型特征气候环境下，布局研究钙钛矿太阳能电池的应用。其中，北部干热典型特征气候环境下钙钛矿太阳能电池应用研究，依托库布其光伏治沙项目率先启动。

　　中国光伏行业协会理事长、阳光电源董事长曹仁贤表示，2023年光伏产业链主要环节产量延续增长。在技术创新方面，隧穿氧化层钝化接触电池、异质结电池、背接触式电池等技术加速产业化，钙钛矿、叠层等新型电池转化效率屡创新高，我国光伏技术水平已全球领先。

　　风电创新同样亮点纷呈。2023年，16兆瓦海上风电机组已并网发电，18兆瓦机型已下线，风电在大容量机组方面赶超国际先进水平。长叶片、高塔架应用领跑全球，最长叶片长度达126米，最高轮毂高度达170米。产业链基本实现国产化，零部件国产化率达到95%以上，主轴轴承国产化替代取得重大突破。同时，依托一批重点公共实验、测试平台和设施等，形成较为完善的风电创新基础设施体系，为全产业链创新提供了关键支撑，并加紧建设可以支撑前瞻性、引领性创新的配套基础设施。

　　国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林表示，以三峡集团为产业链链长的央企，要以科技创新为支撑，联合产业链上中下游企业，协力攻克关键技术难题，加速我国海上风电产业链向高端化、现代化迈进。

　　王轶辰(来源：经济日报)

王轶辰 【编辑:叶攀】