碳中和目標，對科技界提出了新考驗

9月26日，在2021年中關(guān)村論壇“碳達峰碳中和科技論壇”上，全國人大常委會副委員長、中國科學(xué)院院士丁仲禮在主旨報告中指出，實現(xiàn)碳中和，要從能源生產(chǎn)、能源消費和固碳“三端發(fā)力”，其中“技術(shù)為王”是鮮明特征。

如何聚焦“碳中和科技創(chuàng)新路徑”？如何厘清在“雙碳”目標下我國未來經(jīng)濟社會發(fā)展需求和科技路線布局？如何突破碳中和技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)跨領(lǐng)域綜合交叉？這天，從能源到工業(yè)再到生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域全球知名專家匯聚中關(guān)村，聚焦科技前沿，共謀雙碳創(chuàng)新藍圖。

瞄準2060年排放總量控制來設(shè)計路線圖

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長、青島生物能源與過程研究所所長劉中民告訴中青報·中青網(wǎng)記者，二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放量與自然界、人為吸收量達到一種平衡的狀態(tài)，可稱為碳中和。

“雙碳行動”是應(yīng)對氣候變暖的國際行動之一。歐盟國家作為“碳中和”的首倡者，提出要在2050年達到碳中和。我國承諾，二氧化碳排放量力爭在2030年前達到峰值，在2060年前實現(xiàn)碳中和。

我國要實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”，無疑是一場硬仗。在論壇上，丁仲禮提到，假設(shè)中國每年不得不排放25－30億噸的二氧化碳，具體到電力系統(tǒng)每年為10億噸，工業(yè)上為10億噸／年，水泥則達到5億噸／年，其他的需要排放0－5億噸／年。

從吸收端來看，丁仲禮假設(shè)海洋吸收23％的二氧化碳，陸地無機過程吸收17％，則可以吸收10－12億噸／年，另外從陸地生態(tài)系統(tǒng)來看，每年可吸收10－13億噸，經(jīng)過生態(tài)管理可增加到15億噸，再加以CCUS技術(shù)（碳捕獲、利用與封存是應(yīng)對全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一，記者注），可每年固存5億噸二氧化碳。

“我們認為中國的碳中和目標應(yīng)該是瞄準30億噸二氧化碳的2060年排放總量控制，來設(shè)計我們的路線圖，來設(shè)計我們的體系?！?丁仲禮說。

對于“碳中和”，他分享了一個基本判斷：碳中和是經(jīng)濟社會的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)型，“技術(shù)為王”將作為鮮明特色，以技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

“科技戰(zhàn)略是‘雙碳’戰(zhàn)略的重中之重?！痹谥袊こ淘涸菏俊⒅袊こ淘涸痹洪L謝克昌看來，科技和工程可直接改變能源與碳排放的關(guān)系，科技戰(zhàn)略等于雙碳戰(zhàn)略。

“先立后破”促進建設(shè)性能源轉(zhuǎn)型

中國的煤電之爭由來已久。

將來用不用燃油車？煤炭到底清潔不清潔？清潔高效利用的煤炭是不是屬于清潔能源？謝克昌認為，需要建立一個以能源為核心，并廣泛關(guān)聯(lián)經(jīng)濟、社會、氣候、生態(tài)、環(huán)境、科技等維度的開放性的大數(shù)據(jù)體系，即泛能源大數(shù)據(jù)，幫助破解能源在發(fā)展中遇到的問題。

在論壇上，一個觀點是：“碳中和”趨勢下“舊”能源要循序漸進削減甚至淘汰。

劉中民提到，在碳中和的新趨勢下，減少化石能源的使用，增加可再生能源和清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比，“是一進一退的事兒”，以化石能源為代表的“舊”能源，要循序漸進削減使用甚至淘汰，這一過程中一定要平衡好不同能源的關(guān)系。

“未來必須要開發(fā)光伏、風(fēng)能、水能等新能源，滿足工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會發(fā)展的需求，完成系統(tǒng)性的能源替換過程。”劉中民說。

但需要警惕有可能發(fā)生的風(fēng)險，謝克昌在論壇上提到，要警惕急功冒進減碳操作引發(fā)的經(jīng)濟剛性破壞，警惕時時、事事、處處減碳操作引發(fā)的社會不公，警惕無視“雙碳”科學(xué)性的“攤派式”減碳等系列風(fēng)險，“節(jié)能降耗是減排第一要務(wù)，煤炭在未來較長時間內(nèi)是我國主體能源，但需與其他能源協(xié)同共濟?！?/p>

中國工程院院士、中國工程院原副院長杜祥琬則認為，在高效、清潔化出力發(fā)電的同時，應(yīng)有序安排煤電機組的靈活性改造，參與深度調(diào)峰，確保機組安全運行，提高電力系統(tǒng)的靈活性。

“‘先立后破’的含義之一，就是建設(shè)性的電源轉(zhuǎn)型?！?杜祥琬說。

在論壇上，他分享了一則德國的案例：曾有一次發(fā)生過日全食，德國的光電設(shè)備無法發(fā)電。德國以10％的電廠作為備用應(yīng)急電源，用戶可由大數(shù)據(jù)提供的各種電源出力情況的預(yù)測，選擇電源，緩解了儲能，“在多能互補的條件下，可以通過電力交易市場解決調(diào)峰問題?！?/p>

實現(xiàn)“碳中和”要“全國一盤棋”

“從碳中和來看，海洋和陸地的自然過程吸收部分是‘天幫忙’，而國土內(nèi)生態(tài)固碳部分是‘人努力’的成效?！?丁仲禮說。

在論壇上，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員于貴瑞介紹，目前碳中和的人為措施有四大類，分別是“減排”，能源轉(zhuǎn)型，工業(yè)減排；“增匯”，實現(xiàn)生態(tài)工程的“增匯”；“保碳”，做好自然生態(tài)的保護；“封存”，利用生物－工程技術(shù)完成碳封存。

在未來的路線圖上，碳中和是一個“三端發(fā)力”的體系。丁仲禮在主旨報告中提出，第一端是電力端，用風(fēng)、光、水、核等非碳能源替代煤、油、氣。第二端則是能源消費端，用電力、氫能、地熱等替代煤、油、氣，第三端則是固碳端，用生態(tài)建設(shè)、CCUS等碳固存技術(shù)應(yīng)用而將碳固定在地表、產(chǎn)品或地層中。

“研發(fā)力量作‘一盤棋’式組織，把全國的相關(guān)力量組織起來，既分工又協(xié)作，形成一個嚴密的責任體系，為產(chǎn)業(yè)落地提供支撐?！倍≈俣Y建議，要建立技術(shù)聯(lián)盟，明確責任體系，開展技術(shù)攻關(guān)，支撐產(chǎn)業(yè)先進性，形成強大的國家競爭力。此外還要與鄉(xiāng)村振興、美麗中國等國家戰(zhàn)略相結(jié)合，通過生態(tài)建設(shè)提升我國固碳能力。

我國發(fā)電和工業(yè)行業(yè)排放二氧化碳占全國二氧化碳排放量的約80％，在能源和工業(yè)突圍上，中國科學(xué)院能源研究已經(jīng)取得突破進展，如：合成氣直接制低碳烯烴、第三代甲醇制烯烴、甲醇制乙醇、百兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)、百兆瓦級全釩液流儲能系統(tǒng)、張家口黃帝城小鎮(zhèn)100％可再生能源示范、液態(tài)陽光燃料合成等。

實現(xiàn)“雙碳”目標需要經(jīng)濟社會發(fā)展的全面綠色轉(zhuǎn)型，涉及能源結(jié)構(gòu)、工業(yè)、交通、生態(tài)建設(shè)等各領(lǐng)域，迫切需要發(fā)揮科技創(chuàng)新在其中的引領(lǐng)和支撐作用。在論壇上，中國科學(xué)院院長、黨組書記侯建國建議，拿出一張路線圖，解決碳達峰碳中和的實現(xiàn)路徑問題，還要提出一批新理論，突破降碳固碳的原理問題，攻克一批新技術(shù)，解決減排增匯的工藝和裝備問題。此外記好一本“收支賬”，解決碳源碳匯的監(jiān)測核算問題。