《国际能源机构表示,到2030年中国将在核能领域领先》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2021-03-05
  • 中国将是世界上最大的核能舰队在十年内,虽然大多数的单位长期核地区——日本、欧盟和美国——正面临着原来的40年的设计寿命,年底布伦特华纳、领先世界能源展望电力行业建模与分析的国际能源署(IEA)昨天说。他在国际能源署与国际原子能机构(IAEA)联合举办的“清洁能源转型中的核能”高级研讨会上对与会代表说,如果没有政策支持现有舰队的长期运行,这种趋势肯定会继续下去。

    国际能源机构和国际原子能机构在一份介绍网络研讨会的声明中指出,从2020年到2050年,全球电力需求预计将增加一倍以上。然而,在核能是最大的低碳电力来源的发达经济体,核能正在失去优势,在世界需要更多低碳电力的时候,核电站关闭,新建设的投资有限。尽管世界各地的清洁能源转型正在加速,各国根据《巴黎协定》(Paris Agreement)做出了承诺,越来越多的国家承诺在本世纪中叶左右实现净零排放。

    举办第一个事件的两个交易日,核电在电力的作用:趋势和预测——旗帜指出,作为一个成熟的商业低碳技术,核能能够作出重要的贡献,提供了必要的能源政策和市场设计建立了促进投资可分派,低碳发电技术。

    班纳援引国际能源署去年4月发布的《2020年全球能源评估报告》称,核能仍是仅次于水力发电的第二大低碳电力来源,占10%的份额。但正如国际能源署本周公布的数据所显示的那样,在疫情期间电力需求下降之后,全球排放量已经出现反弹,他说。2020年,全球与能源相关的二氧化碳排放量下降了5.8%,这主要是由于COVID-19大流行对旅行和经济活动的影响。然而,在4月触及低点后,全球排放量强劲反弹,并在12月超过2019年水平。

    班纳说:“在包括美国、欧盟和日本在内的发达经济体,核能实际上是最大的低碳发电来源,它提供的电力超过水电,也超过风能和太阳能光伏发电的总和,过去30年来一直如此。”“在过去50年里,核能一直是能源系统的一部分,其范围和持续时间意味着,核能在全球范围内帮助避免了600多亿吨的二氧化碳排放。这相当于当今两年的全球能源相关排放。如果没有核能,发电产生的二氧化碳排放量将高出近20%。在这段漫长的时间里,核能也为电力系统的稳定做出了贡献,就像它在2020年所做的那样。”

    然而,这一长期贡献意味着核电机组正在老化。

    “截至2019年初,我们看到美国核电站的平均寿命接近40年,加拿大和欧盟约35年,日本约30年。按照最初的设计寿命和运营40年的许可证,这意味着这些地区的大多数核电站将决定在这之后会发生什么。”他说道。

    他说,在几个主要市场,核电的贡献可能大幅下降,但随着中国在10年内占据首位,核电的贡献将出现大幅增长。

    “在最近有增长的地方,尤其是在中国,核反应堆数量要小得多。这让我们看到了核能的未来。《世界能源展望》显示,一方面,在发达经济体中,我们的核舰队正在老化,而且很少有建筑在进行,这意味着,在未来20年里,我们的总体活跃核舰队的产量将会下降。到那时,增长将在很大程度上出现,尤其是在中国,到2030年,中国将拥有最大的核舰队。在俄罗斯、印度和中东也有持续的增长。这是世界核技术重心的转移。”

    太阳能光伏目前是大多数国家最便宜的电力来源,根据《世界经济展望》的“既定政策”设想,到2030年,太阳能光伏发电将增长两倍,风力发电也将增长。但他说,我们需要所有的低碳技术。“在未来20年里,太阳能光伏将成为新的电力之王。它将成为世界上最大、增长最快的电力来源。与过去20年发生的情况相比,现在发生了重大转变,从煤炭为主,到太阳能明显为主。”

    他补充说,如果遵循《世界经济展望》的“可持续发展”设想,那么低碳发电的增长将会大得多、快得多,“非常迅速地淘汰不减不减的燃煤发电”。

    他说,太阳能光伏发展如此迅速有三个主要原因。首先,在大多数国家,新项目的成本是所有电力来源中最低的。其次,130多个国家都有对太阳能光伏的政策支持。第三,融资往往非常便宜,部分原因是政策支持。他说:“我们也看到了风力发电的条件,但核能和碳捕获和储存的条件就不那么好了。”

    “我们不应该忘记,核能是成本效益高的能源转型的一部分。在我们的分析,我们进一步扩展一生核电站的国家开放选项,继续,继续安全操作,在我们的“可持续发展”的场景中,有适度的投资核能,但这有助于利用现有的网站和电力网络,并保持尽可能温和的投资在这些清洁能源过渡。所以我们看到的有成本效益的途径是投资-9万亿- 8.5美元的顺序在接下来的20年,而如果我们不延长核反应堆的寿命,我们更多的关注转移到可再生能源的主要来源——这将是低碳发电在所有这些场景中,将增加所需的总投资和整体成本,不仅对这些技术的投资,而且在支持网格和平衡的需求。”

    他的言论强调了国际能源署(IEA)和经合组织(OECD)核能机构最近发布的一份报告《发电成本预测——2020年版》(predictive Costs of Generating Electricity - 2020 Edition)的结论,即现有核电站的长期运营产生的电力是低碳发电成本最低的选择。

    班纳说,需要增加电力投资以带动清洁能源转型,但如果没有核能对可再生能源的补充,总投资将增加15%以上。

    强调的重要性,IEA的计划在今年晚些时候发布了世界上第一个全面的路线图能源部门为了达到零排放,到2050年,横幅说:“首先,我们需要认识到规定的政策,包括全国贡献决定的,但也已经公布的零到2050年的承诺,不会给我们所有我们需要去的地方。因此,有必要与地区和全球专家坐在一起,探索核能在脱碳电力和其他应用方面的机会,包括脱碳热,以及通过生产氢气可能提供的其他燃料。”

    他说,到2050年实现净零排放的承诺,包括中国到2060年实现净零排放的雄心,“只覆盖了《世界经济展望》‘既定政策’情景与‘可持续发展’情景之间差距的一半左右”。“这要求更大幅度的减排,到2050年达到100亿吨左右,当然,这还谈不上达到净零排放。”

相关报告
  • 《国际可再生能源机构总干事表示:到2050年,欧盟地热产能可能会增长8倍》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-12-04
    • 国际可再生能源(IRENA)总干事Francesco La Camera在访谈中表示,地热与风能和太阳能的成本竞争力日益增强,可以与它们结合,创造可靠的可再生能源供应,他认为,到本世纪中叶,欧盟的地热产能将增长8倍。 一些能源公司表示,如今新的深层钻井技术可以在世界70%的地区部署地热资源。这和你的预测相符吗? 我无法确定具体是70%、75%或65%。我能说的是,地热能不局限于特定的地方,而且可以在世界各地不同的地质和地理环境中找到。 我们的评估结论认为,地热可以在世界不同地区用于多种用途,以造福当地居民。地热开发可以在火山地区,例如冰岛,但在美国、印度尼西亚、东非和其他许多地方也已经有地热开发。 还有其他技术不断涌现,如人工热储的创造,在法国和韩国等地的地热增强系统。这些可以在世界范围内增加人造地热的产能,从而扩大地热的使用范围。 最近,我们还看到人们对地热资源用于供暖与制冷的兴趣越来越大。利用深度不到400米更容易获得的浅层地热资源,几乎可以肯定会在任何地方增加地热供暖与制冷的机会。 你自己对地热电厂的预测是什么,尤其在欧洲,能扩大多少产能? 我们在《全球可再生能源展望》中作出了我们的预测,在该展望中,我们评估了电力与能源生产的潜力和发展。 我们的预测显示,到本世纪中叶,欧洲的地热产能将增长8倍,世界其他地区的情况也是如此,到2050年,我们可能会看到地热的产能比现在增长12倍。 目前世界范围内工业规模降成本的潜力是什么? 最重要的因素是地热的成本竞争力。的确,竞争日益激烈。 更进一步说,必须制定更多的激励措施。尤其是像地热,主要是在勘探阶段,是非常昂贵的。决策者必须考虑到第一阶段的所有风险和成本,才能使地热资源更具吸引力。 地热能在整体能源系统中也很重要,因为它可以提供基础负荷电力,以平衡太阳能和风能等可变可再生能源。地热能可以是增强能源系统灵活性的一种方法。 在农业食品部门以及区域集中供暖与制冷领域,地热的利用仍需加以推广。国际金融机构提供的风险缓解工具可以提供帮助,例如世界银行的地热资源风险缓解方案。 你认为在未来几年里,随着技术的发展,地热的安装成本会降低吗? 地热对于太阳能、风能等其他可再生能源来说不是竞争对手,而是补充。作为一种具有成本竞争力的能源,地热可以作为其他可再生能源的补充,为电网提供必要的平衡和一定程度的稳定性。 我们还认为,对于建筑、城市和农业来说,地热在整个能源部门中都很重要。地热能可以减少污染,减少浪费,促进食品安全。同样重要的是,要有一个正确的政策框架来支持地热开发,使我们的系统更清洁,更有弹性。 风能和太阳能在欧盟的可再生能源指令中得到了积极的支持。如果地热没有得到类似的支持,它如何才能真正进入欧盟市场? 在竞争力方面并没有真正的问题。地热绝对可以与其他任何可能的能源生产方式相媲美。 我所看到的主要问题与勘探阶段有关,这一阶段的成本和风险可能过高。如果我们要进一步发展地热活动,最初的资金不足是我们必须克服的障碍之一。 在这方面,我认为像法国、德国、冰岛、荷兰、丹麦或瑞士等国的风险缓解机制可作为可能的指导。 在欧洲,地热需要什么样的补贴?地热如何才能吸引这些补贴来提高其在市场上的地位? 我们要说的是降低初期的成本,降低投资的风险。我们谈论的不是对生产的电力的补贴。 我们的数据表明,在未来几年,全球平均电力成本可能降至每千瓦时5美分多一点。 因此,总体来说,地热能的成本竞争力越来越强。为了达到这一目标,我们必须在地热开发的初期阶段降低风险与成本,并促进投资。在这一过程中,政府可以在支持世界各地释放地热能方面发挥作用。 转到地热涉及的环境问题。作为一种可再生能源,但人们担心钻井时使用柴油会产生碳足迹。怎样才能减少碳足迹呢? 虽然国际可再生能源机构尚未涉足这一领域,但我们从现有研究中了解到,地热是一种可再生能源,在其勘探与开发过程中,碳足迹相对是较低的。 此外,像冰岛正在开发创新的碳捕获和碳储存技术,也是为了确保地热发电厂的零排放。 与水污染有关的问题呢? 当然,运营者必须对项目加以管理。钻井作业中水的再循环和循环利用,可以最大限度地减少用水,防止污染。 我参观冰岛的一家电厂时看到,其运营商能够做到在不产生任何重大的环境后果的前提下生产地热能。 欧盟委员会(EU Commission)和其他机构的研究也表明,如果液体被100%回灌地下,双工质发电技术甚至可以确保零排放。 展望地热的未来,你认为未来的应用方向主要是为城市供暖还是提供电力基础负荷? 我们看到未来需求不断增长。当今地热能的装机容量不大,还不到全球能源组合的1%。 但地热能还有发展的空间,在使用可变的可再生能源系统时,它可以为能源系统提供具有吸引力的平衡和灵活性。 我们面临的主要挑战是能源部门的脱碳。这包括建筑物和城市。地热为供暖与制冷提供了一个引人注目的解决方案,并且在中国和东欧有许多城市已经在这样做了。 因此,从能源和电力的角度来看,地热能都将在未来发挥重要的作用。
  • 《2021年中国科技的重大突破》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2021-12-24
    • 2021年已经步入尾声,过去的一年是科技界屡创新高、收获满仓的一年。这一年,恰逢中国共产党百年华诞,我国科技界更是取得多项重要突破。量子计算获得重大进展,使我国成为唯一在两个物理体系中实现量子计算优越性的国家;“中国天眼”正式向全世界开放,尽显大国风度;成功实现二氧化碳人工合成淀粉,为人类未来提供了全新的可能…… 这一年,是科技工作者们步履不停的一年,他们在追寻科学真理的道路上百折不挠,不断刷新着人类所能达到的新高度。科技界必将乘着时代的东风再启航,向着更加多姿多彩的未来昂首前进。 1.找回水稻“祖先”基因 有助培育更优秀的水稻品种 快速从头驯化异源四倍体野生稻,发挥多倍体优势,找回当下栽培稻已经丢失的部分优秀基因,培育出产量更高、环境适应能力更强的新型水稻作物——中国科学院种子创新研究院、遗传与发育生物学研究所李家洋团队与合作者的这项突破性进展,2月4日在国际知名学术期刊《细胞》发表。 多倍化是植物进化的重要机制。今天我们所种植的栽培稻经过了数千年的人工驯化,其农艺性状不断改良,但同时也损失了大量的遗传多样性,造成优势基因资源缺失。而异源四倍体相比二倍体多2个染色体组,异源四倍体野生稻具有生物量大、自带杂种、环境适应能力强等优势。但其具有的非驯化特征,也让它无法直接应用于农业生产。 李家洋团队从综合表现更好的四倍体野生稻出发,利用现代基因组编辑技术,将几千至上万年的水稻驯化史在短时间内“重演”,并且避免了部分基因丢失,首次设计并完成了异源四倍体野生稻快速从头驯化的框架图,有望培育出产量高、环境适应能力强的新型水稻作物。研究团队突破了基因组解析、高效遗传转化、高效基因组编辑等技术瓶颈,在异源四倍体高秆野生稻基因组中注释了系列驯化基因和重要农艺性状基因,成功创制了落粒性降低、芒长变短、株高降低、粒长变长、茎秆变粗、抽穗时间不同程度缩短的多种基因组编辑异源四倍体野生稻材料。 2.“九章”“祖冲之”上新 在两个物理体系实现量子优越性 研发具有实用价值的量子计算机,一直是量子计算领域最重要的发展目标之一,也是当下各国竞相角逐的焦点。过去一年,我国在量子计算机研发领域取得了多项重大进展。 2月27日,国际权威期刊《科学进展》发表成果,由国防科技大学、军事科学院、中山大学等机构研究人员研发出的一款新型可编程硅基光量子计算芯片,实现了多种图论问题的量子算法求解,有望未来在大数据处理等领域获得应用。 5月7日,《科学》杂志发表中国科学技术大学潘建伟团队研究成果,其成功研制出了量子计算原型机“祖冲之号”,操纵的超导量子比特达到62个,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性,以及后续研究具有重大实用价值的量子计算奠定了技术基础。 10月底,潘建伟团队进一步研制出了66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之2.0”,在随机线路采样任务上实现了量子计算优越性,所完成任务的难度较2019年谷歌“悬铃木”高出2—3个数量级。 与此同时,潘建伟团队升级版的“九章2.0”也极大提高了其量子优势,对于高斯玻色采样问题,1年前的“九章”一分钟可以完成的任务,世界上最强大的超级计算机需要花费亿年时间;而“九章2.0”一分钟完成的任务,超级计算机花费的时间要再增加百亿倍。并且“九章2.0”还具有了部分可编程的能力。 “九章2.0”和“祖冲之2.0”的出现,使我国成为唯一在两个物理体系中实现量子计算优越性的国家。 3.“中国天眼”迎全球科学家 3月底开始征集观测申请 本着开放天空的原则,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)于北京时间2021年3月31日0时起向全世界天文学家发出邀约,征集观测申请,所有国外申请项目统一参加评审。观测时间从今年8月开始。 中国天眼坐落于贵州省黔南州平塘县的大窝凼,于2016年落成,是具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。射电望远镜与光学望远镜一样,口径越大接收到的电磁波越多,其灵敏度就越高,探测能力就越强。借此,中国天眼能够监听到宇宙中微弱的射电信号。 通过国家验收启动运行以来,中国天眼设施运行稳定可靠,发现的脉冲星数量已达到500余颗,并在快速射电暴等研究领域取得重大突破。中国天眼的研制和建设,不仅体现了我国的自主创新能力,还推动了我国天线制造技术、微波电子技术、并联机器人、大尺度结构工程、公里范围高精度动态测量等众多高科技领域的发展。 中国科学院院士、FAST科学委员会主任武向平表示,FAST面向全球开放使用,彰显了充分合作的理念,以及对人类命运共同体理念的实践。 4.用液氦造出-271℃世界 大型低温制冷装备“中国造” 4月15日,中国科学院理化技术研究所(以下简称中国科学院理化所)承担的国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”通过验收及成果鉴定,项目成果鉴定专家组认为,该项目整体技术达到国际先进水平。这标志着我国具备了研制液氦温度(-269℃)千瓦级和超流氦温度(-271℃)百瓦级大型低温制冷装备的能力。 液氦是制造超低温的“神器”。随着社会经济的高速发展,我国已成为大型低温制冷设备的使用大国。但由于缺乏大型低温制冷系统、关键子设备及集成技术,我国大型低温制冷装备长期被国外垄断,进口依赖度高。 2015年12月,中国科学院理化所开始启动液氦到超流氦温区大型低温制冷设备的研制工作。在几十年低温技术积累的基础上,经过5年艰苦攻关,坚持走自主创新道路,最终成功研制出技术指标先进的大型氦制冷机。 5.光存储时间达1小时 向量子U盘迈出重要一步 4月,中国科学技术大学郭光灿团队李传锋、周宗权研究组将光存储时间提升至1小时,大幅刷新2013年德国团队所创造的光存储1分钟的世界纪录,向实现量子U盘迈出重要一步。该成果于4月下旬发表于权威学术期刊《自然·通讯》。 光已成为现代信息传输的基本载体。光速高达每秒30万公里,“降低”光速乃至让光“停留”下来,是国际学术界一直不懈奋斗的目标。光的存储在量子通信领域尤其重要,通过将光子储存在超长寿命的量子存储器即量子U盘中,实现通过直接运输量子U盘的方式来传输量子信息。而考虑到飞机和高铁等交通工具的速度,量子U盘的光存储时间至少需达到小时量级。 李传锋、周宗权研究组2015年便自制光学拉曼外差探测核磁共振谱仪,依托该仪器,其精确刻画了掺铕硅酸钇晶体光学跃迁的完整哈密顿量,并在理论上预测了一阶塞曼效应为零(ZEFOZ)磁场下的能级结构。 未来,依靠更加成熟的量子U盘,人类有望实现基于经典交通运输工具的量子信息传输,从而建立起一种全新的量子信道。 6.“人造太阳”刷新世界纪录 实现可重复1.2亿℃燃烧101秒 5月28日,中国科学院合肥物质科学研究院传来喜讯,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)取得新突破,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。 “人造太阳”实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。新华社记者 周牧 摄 地球万物生长所依赖的光和热,都源于太阳核聚变反应后释放的能量。而支撑这种聚变反应的燃料氘,在地球上的储量极其丰富,足够人类利用上百亿年。如果能够利用氘制造一个“人造太阳”来发电,人类则有望彻底实现能源自由。 但制造“人造太阳”面临一个突出的现实问题:用什么容器来承载核聚变?人工控制条件下等离子体的离子温度需达到1亿℃以上。而目前地球上最耐高温的金属材料钨的熔化温度是3000多℃。这意味着,需要造出一个同时承载大电流、强磁场、超高温、超低温、高真空、高绝缘等复杂环境的装置,这对工艺设计和材料提出了极高的要求。 为了达到聚变实验装置所要求的条件,EAST团队的科学工作者自主创新,自主设计、研发了大部分具有自主知识产权的关键技术,创造性地完成了EAST装置主机的总体工程设计。世界上新一代全超导托卡马克核聚变实验装置在中国率先建成并正式投入运行,为未来清洁能源的利用和发展提供实验研究平台。 7. 地球模拟装置启用 看清地球的过去、现在、未来 6月23日,国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”在北京怀柔科学城落成启用。这是我国研制成功的首个具有自主知识产权的地球系统模拟大科学装置。 地球系统模拟装置,又称地球模拟实验室,是对地球系统进行数值模拟,即以地球系统观测数据为基础,利用描述地球系统的物理、化学和生命过程及其演化的规律在超级计算机上进行大规模科学计算。科学家们由此得以重现地球的过去、模拟地球的现在、预测地球的未来。 此次新落成启用的地球模拟实验室整体性能与国际先进水平相当,是我国首个具有自主知识产权,以地球系统各圈层数值模拟软件为核心,软、硬件协同设计,规模及综合技术水平位于世界前列的专用地球系统数值模拟装置。其具备地球表层各圈层的模拟能力,能够更全面地考虑地球系统的各种过程。尤其是在当下最为紧迫的气候变化应对与碳中和领域,该系统能够全方位关注全球生态和生物地球化学过程及其与气候系统的相互作用,并在此基础上建立起“生态—气温—二氧化碳浓度—碳排放量”的清晰关系,对温室气体核算、未来升温预估提供有力的模拟支撑,助力碳达峰、碳中和愿景目标的实现。并且它还将为我国未来在气候与环境领域的谈判提供依据,提升我国的国际话语权。 8.“冰光纤”问世 既可灵活弯曲又能高效导光 7月9日,权威学术期刊《科学》杂志发表的成果显示,浙江大学光电科学与工程学院童利民教授团队联合浙江大学交叉力学中心和美国加州大学伯克利分校的科研人员,在-50℃环境中,制备出了高质量冰单晶微纳光纤。其既能够灵活弯曲,又可以低损耗传输光,在性能上与玻璃光纤相似。 光纤作为一种将光约束和自由传输的功能结构,是目前光场操控最有效的工具之一。常规玻璃光纤的主要成分氧化硅(石英砂),是地壳中含量最丰富的物质之一。但实际上,在地球及诸多地外星体中,比石英砂更普遍的物质是冰或液态水。因此用冰制备光纤,具有广泛的应用前景。 本次研究中,童利民团队自行搭建了生长装置,在大量实验基础上,改进了已有的电场诱导冰晶制备方法,在低温高压电场中,辅之以一定的湿度条件,通过静电促使水分子朝电场方向运动,改变其无序的运动状态,从而诱发单晶生长。最终在-50℃的环境中,成功制备出直径在800纳米到10微米的冰单晶微纳光纤。并且,该团队还利用新发明的低温微纳操控和转移技术,在-150℃的环境中,使冰微纳光纤获得了10.9%的弹性应变,接近冰的理论弹性极限。 童利民认为,该项研究结果将拓展人们对冰的认知边界,激发人们开展冰基光纤在光传输、光传感、冰物理学等方面的研究,以及发展适用于特殊环境的微纳尺度冰基技术。 9.“甩开”光合作用合成淀粉 节约资源同时提升生产效率 9月23日,中国科学院宣布重磅成果。该院天津工业生物技术研究所研究人员提出了一种颠覆性的淀粉制备方法,不依赖植物光合作用,以二氧化碳、电解产生的氢气为原料,成功生产出淀粉,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能。相关研究成果9月24日在线发表于《科学》杂志。 淀粉主要由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳进行合成。在玉米等农作物中,将二氧化碳转变为淀粉涉及60余步的代谢反应和复杂的生理调控,太阳能的理论利用效率不超过2%。而农作物的种植更是需要数月的周期,使用大量的土地、淡水、肥料等资源。 为提高生产效率,中国科学院天津工业生物所研究人员从头设计了11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径,在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。并且在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数推算,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩土地玉米种植的平均年产量。 10.证明凯勒几何核心猜想 解开数学界60多年“悬案” 11月初,中国科学技术大学几何物理中心创始主任陈秀雄教授与合作者程经睿在偏微分方程和复几何领域取得里程碑式结果,其解出了一个四阶完全非线性椭圆方程,成功证明强制性猜想和测地稳定性猜想这两个国际数学界60多年悬而未决的核心猜想,解决了若干有关凯勒流形上常标量曲率度量和卡拉比极值度量的著名问题。两篇论文发表于国际著名刊物《美国数学会杂志》。 凯勒流形上常标量曲率度量的存在性,是过去60多年来几何中的核心问题之一。关于其存在性,有三个著名猜想——稳定性猜想、强制性猜想和测地稳定性猜想。经过近20年来众多著名数学家的工作,强制性猜想和测地稳定性猜想中的必要性已变得完全清晰,但其充分性的证明在此之前被认为遥不可及。 求出一类四阶完全非线性椭圆方程的解,就能证明常标量曲率度量的存在性。陈秀雄、程经睿的工作恰恰就是在K-能量强制性或测地稳定性的假设下,证明了这类方程解的存在。他们不仅求出了方程的解,而且建立了一套系统研究此类方程的方法,为探索未知的数学世界提供了一种新工具。此外,他们还给出了环对称凯勒流形上稳定性猜想的证明,将唐纳森在环对称凯勒曲面上的经典定理推广到了高维,并对一般稳定性猜想的证明提出可能的解决方案,让一般稳定性猜想的完全解决成为可能。