李政：以碳中和為抓手 實現(xiàn)人類綠色革命

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出，中國要在2030年前實現(xiàn)二氧化碳排放達峰，到2060年前實現(xiàn)碳中和。在世界范圍內，已有超過130個國家提出了碳中和目標，大多數(shù)國家承諾在2050或2060年完成目標。“碳中和”是人類為應對氣候危機而做出的終極努力之一，如果各國能夠按照各自的計劃，在幾十年內將碳排放歸零，我們或許還有機會將全球變暖控制在1.5℃或2℃之內，將人類與地球從氣候變化的深淵邊緣拉回安全地帶。 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

但是，作為仍在發(fā)展中的人口大國、煤炭大國、制造業(yè)大國，中國能夠完成這一涉及全社會方方面面的大轉型，在短短40年的時間內實現(xiàn)碳達峰和碳中和的巨大轉變嗎？宏大的碳中和藍圖包含哪幾個主要板塊，又分別應當如何推進？在這場由NSR編委、能源化學領域專家包信和院士主持的論壇中，來自多個相關領域的頂尖中國研究者齊聚一堂，共同梳理中國碳中和所面臨的形勢與挑戰(zhàn)，對發(fā)電端、用能端、固碳端的發(fā)展現(xiàn)狀與未來路徑進行深度解讀，嘗試勾畫出中國碳中和綠色革命的整體圖景。 本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

包信和：我們今天請到幾位不同領域的專家，主要從能源相關的幾個角度出發(fā)，一起來討論碳達峰和碳中和這個話題。從2020年9月習總書記在聯(lián)合國大會上提出碳達峰、碳中和的目標以來，國內做了許多規(guī)劃，采取了許多舉措。首先我們請李政老師從整體的角度，談一談我國提出雙碳目標的背景和意義。

 

禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

李政：氣候變化已經(jīng)在世界范圍內得到共識，這是一個全人類共同面對的巨大挑戰(zhàn)。而碳達峰、碳中和就是針對氣候變化的根源，即溫室氣體排放，所采取的一項根本性措施。世界上許多國家都提出了碳中和目標，而且從歐洲的綠色新政到我國的碳中和目標，都不是為了低碳而低碳，而是希望以碳中和為抓手，倒逼經(jīng)濟社會的高質量發(fā)展，完成一場“綠色工業(yè)革命”，把經(jīng)濟、社會的發(fā)展方向由傳統(tǒng)的依靠化石能源的路徑，轉向追求低碳、追求綠色的新的方向上來。“綠色革命”已經(jīng)成為了世界大勢，如果逆勢而行，我國下一階段的發(fā)展一定會遭遇阻礙，只有順應這個趨勢，而且應當努力引領這個趨勢，我國的經(jīng)濟、社會才能在未來取得新的跨越式發(fā)展。由此可以看出，雙碳目標是中國政府經(jīng)過深思熟慮而做出的戰(zhàn)略決策。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

各國都制定了碳達峰和碳中和的目標，但是各國的能源結構和經(jīng)濟發(fā)展階段不同，所以實現(xiàn)碳中和的難度也不同。西方發(fā)達國家實際上已經(jīng)完成了碳達峰。歐洲在上世紀80年代就已經(jīng)達峰，因此它們有70年左右的時間去完成從達峰到中和的過程；美國也在2005年達峰，有45年的時間。但是我國還在發(fā)展之中，而且我們的產(chǎn)業(yè)結構偏重、能源結構偏煤，科技創(chuàng)新能力也還不夠，因此要在短時間內實現(xiàn)達峰和中和，難度是比較大的。

而從國際氣候談判的角度來看，各國對造成當前問題的責任是不一樣的。在歷史上，發(fā)達國家排放了更多的二氧化碳。因此，在向碳中和目標前進的過程中，必須堅持氣候正義，不應當損害發(fā)展中國家的發(fā)展權。在2021年的格拉斯哥氣候大會上，發(fā)達國家提出了兩個比較大的訴求，第一是希望將1.5℃設定為氣候行動的單一目標，第二是要逐步完全淘汰（phase out）煤炭。經(jīng)過各國的談判和斗爭，最后的協(xié)議決定：第一是堅持了《巴黎協(xié)定》2℃并努力實現(xiàn)1.5℃的目標，但也明確指出要保持1.5℃可達；第二是將“phase out”改為“phase down”，不要求逐步完全淘汰煤炭，而是逐步降低煤炭的使用量。 本+文`內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

總之，實現(xiàn)碳中和、追求低碳綠色的新型社會體系，是符合人類共同利益，各國都在關注和努力的一個重要方向。 本@文$內.容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

 

包信和：關于實現(xiàn)碳中和的策略和方法，有哪些我們可以借鑒的國際經(jīng)驗？ 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

 

本@文$內.容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

李政：美國有過一個“2050零碳美國”的研究，其中有一些值得借鑒的內容。這個研究描述了在不同政策、不同能源結構和電氣化水平選擇之下，美國未來可能出現(xiàn)的6種情形。由此總結出的幾個主要措施，都是我們可以借鑒的。首先，終端的電氣化是最主要的措施。減少用能端的能量消耗和碳排放，對于減碳至關重要。第二是要平衡化石能源和非化石能源的比例。要實現(xiàn)零碳目標，非化石能源必然成為主體，但是為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性，也要保留一定比例的化石能源，所以二者之間的比例是一個關鍵問題。第三，必須配套發(fā)展碳捕獲與碳封存（carbon capture and storage, CCS）技術，才能平衡掉化石能源使用帶來的碳排放。事實上，在碳中和的場景下，CCS的固碳能力決定著我們能夠使用多少化石能源。

內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

  本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

郭正堂：各個國家的基本情況不一樣，所面臨的挑戰(zhàn)也各不相同，因此有很多東西我們不能簡單照搬。我認為在國外的“碳中和”經(jīng)驗中，主要有以下三個方面可以借鑒。一是借鑒國外先進的、普適性的技術。二是要學習歐洲等國，建立全民低碳文化。在歐洲一些國家，低碳概念深入人心，普通百姓都會有意識地選擇小排量汽車，并且在日常生活中時刻注意節(jié)能和材料的循環(huán)利用，這是我們需要加強的。三要制定因地制宜的“碳中和”路徑。目前，中國已經(jīng)制定了一些全國性的“碳中和”路徑，但是各個地區(qū)的自然條件、發(fā)展的階段性、能源結構、產(chǎn)業(yè)結構都不一樣，不可能按照一個模式去付諸行動，特別需要在全球和全國路徑的基礎上，因地制宜地制定每個自然或行政區(qū)的實施路徑。 本`文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

 

本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

成會明：我認為我們提起碳中和時，似乎總是圍繞著能源和資源問題，而歐洲的系統(tǒng)性更強，除了能源結構，也會同時考慮工業(yè)轉型、建筑節(jié)能，以及交通、農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等方方面面。這種系統(tǒng)性可能也是值得我們學習的地方。

內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

包信和：我們本身是能源相關的研究者，所以可能接觸到這方面的消息比較多，但是實際上中國也在關注你所提到的各個方面。不過碳中和確實是一個非常大的概念，需要各個產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)性努力，我們是不是可以總結一下，有哪幾個主要的方面？

  禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

何雅玲：我認為主要可以分為三個大的方面：一是產(chǎn)能端（包括發(fā)電）的減排，主要手段是逐步實現(xiàn)碳替代，一方面減煤、控油、增氣，另一方面大力發(fā)展各類可再生清潔能源；二是用能端的綠色轉型，包括鋼鐵、建材、化工等領域的工藝流程再造，以及交通等領域的綠色化轉型等；三是固碳端，要發(fā)展各種技術，做好碳的捕捉、封存和再利用，保證碳中和目標的實現(xiàn)。另外，在產(chǎn)能端和用能端，都還需要進一步發(fā)展儲能技術。

本%文$內-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

 

 

本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

產(chǎn)能端：綠電正當時 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

 

內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

 

包信和：我國是煤炭大國，在煤炭發(fā)電領域，還有沒有進一步提高效率的空間，用更少的煤、更少的碳排放來產(chǎn)出更多的電？ 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

何雅玲：空間還是有的。目前我國煤電機組中先進的超臨界和超超臨界機組已經(jīng)占到一半。主蒸汽溫度在570-612℃，機組效率達到40%-45%，每千瓦時的二氧化碳排放700g-800g。未來先進的超超臨界機組主蒸汽溫可望達到700℃，屆時，可將能量轉換效率提高到50%左右，每千瓦時的二氧化碳排放量亦可再進一步降低到640g左右。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

在發(fā)電端，整體上一定會逐漸降低化石能源的比例，向綠色清潔能源轉型。與此同時，煤炭在能源體系中的角色也會逐漸發(fā)生轉變，從主要的能量來源轉變?yōu)橐粋€輔助者。一方面，因為太陽能、風能等新能源都有間歇波動、不穩(wěn)定的問題，需要化石能源在多能互補的能源體系中起到“壓艙石”的作用，保證可再生能源的比例不斷增加和安全經(jīng)濟運行；另一方面，多能并用、化石能源與新能源相互耦合的技術正在快速發(fā)展。例如，對于現(xiàn)有的燃煤電廠來說，可以通過與光熱發(fā)電、熔鹽儲熱系統(tǒng)相耦合的技術，提供一種減少煤炭用量、并保持供應可調度電能能力的改造途徑；再如可以將可再生能源與儲能系統(tǒng)或熱泵機組耦合，實現(xiàn)對棄風棄電的利用。總之，在燃煤行業(yè)中，各類改造都在緊鑼密鼓的進行中，以實現(xiàn)煤炭在能源系統(tǒng)中身份的轉變。 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

另一方面我也再次強調，在新能源、多能耦合以及用電端等許多領域，儲能技術都是非常重要的技術。如果大規(guī)模、低成本的儲能技術能夠取得突破性進展，將為這場能源革命做出顛覆性的貢獻。

 

包信和：謝謝何老師。在新能源領域，我們今天還請到了施正榮老師，施老師是最早在我國發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的先行者之一，請你來講一講光伏領域國內和國際的發(fā)展情況。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

施正榮：在過去20多年中，光伏在我國和全世界的發(fā)展都很快。我國的光伏產(chǎn)業(yè)從最開始的一窮二白快速發(fā)展到今天，在技術、人才、供應鏈等方面都已經(jīng)非常健全，整個產(chǎn)業(yè)鏈中90%以上都實現(xiàn)了國產(chǎn)化。在過去15年中，我國的光伏產(chǎn)量一直位居世界首位。這樣快速的發(fā)展，一方面得益于各國政府對可再生能源的大力支持，給與了很多政策推動；另一方面也是資本推動的結果。 本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

可以說，光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展為我國實現(xiàn)“雙碳”目標奠定了非常堅實的基礎。從上網(wǎng)電價來看，無論在國內還是國外，在政策的支持下，光伏的電價都已經(jīng)具備了競爭優(yōu)勢。從裝機規(guī)模來看，到2021年底，我國累計裝機容量已經(jīng)達到300 GW，全球已經(jīng)突破1 TW。從現(xiàn)在到2030年，如果要實現(xiàn)各國設定的減碳目標，全球還要新增2 TW的光伏裝機量，其中我國要新增0.8 TW。這都是要在今后幾年內實現(xiàn)的，所以也有不少人提出疑問：光伏的發(fā)展能不能達到這樣的速度？關于這個問題，我認為一方面從技術上，光伏產(chǎn)業(yè)主要依賴的元素是硅，而硅是地球上第二豐富的元素，因此在原材料方面不會有太大的限制。另一方面，隨著新一輪的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)投資與發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了供應鏈不平衡導致的漲價問題——上游多晶硅的生產(chǎn)建設周期要比下游電池等組件的周期長，這樣的不平衡就導致從2021年開始，光伏組件漲價接近20%，而且目前還沒有降價的跡象。因此，產(chǎn)業(yè)鏈不平衡是我們下一步需要想辦法解決的問題。

本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

從目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向來看，我認為分布式發(fā)電潛力很大。目前我國準備在西部建設大規(guī)模的集中式光伏基地，大約會有150-200 GW的容量。與此同時，分布式光伏也在快速發(fā)展，尤其是在山東、安徽、河南、河北等日照條件較好的地區(qū)，分布式的裝機容量在2021年的占比已經(jīng)達到了40%。很多居民都愿意把自家的房頂租出去，用于光伏發(fā)電，自身還能獲得一定的收入。再比如，近幾年有所謂“東數(shù)西算”的概念，一些公司要在東部建立大型的數(shù)據(jù)中心，這些數(shù)據(jù)中心需要不少的電能，而為了達到清潔能源的標準，它們就打算去西部投資建設光伏機組。但是，要把西部發(fā)出的光伏電能運送到東部，其實是一件成本很高，并且需要國家統(tǒng)籌建設的事情。因此我建議這些公司可以就在東部地區(qū)建設分布式的光伏發(fā)電，當?shù)貛讉€縣的分布式光伏就足夠覆蓋它們的用電需求。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

此外，“光伏+”也越來越成為市場發(fā)展的新亮點，包括光伏與建材、車輛、農(nóng)業(yè)、城市照明等各個領域的結合。這兩年尤其熱門的是光伏制氫，許多公司都在大力投資，相關的技術也在快速發(fā)展，光伏制氫成本快速降低，已經(jīng)得到了產(chǎn)業(yè)界的廣泛認可。 內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

最后我想說，從產(chǎn)業(yè)的角度來看，我們需要在進行各類基礎研究的同時，先把已有的技術快速應用起來，才能促進“雙碳”目標的按期實現(xiàn)。比如在清潔能源領域，發(fā)電端的大規(guī)模儲能目前仍然是個難題，相對來講分布式儲能要容易一些，所以發(fā)展分布式發(fā)電是我們可以馬上去做，并獲得成效的一個重要方向。

 

本+文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

何雅玲：在可再生能源領域，光伏發(fā)電和風力發(fā)電目前相對成熟，而除此之外，光熱發(fā)電也是一個很重要的方向。我國在光熱發(fā)電領域啟動比較晚，政策支持力度還不夠，因此光熱發(fā)電的企業(yè)還沒有很好地成長起來。但是我國太陽光熱儲能發(fā)電核心技術已經(jīng)成熟，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)業(yè)鏈，關鍵設備部件已全部國產(chǎn)化。而光熱電站除了發(fā)電之外，也可以成為電網(wǎng)中的長周期、低成本、大規(guī)模的儲熱途徑。此外，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長，對帶動我國相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是一個推動。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

  內.容.來.自：中`國`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

成會明：我之前在一個報告中聽到了“光伏羊、風電牛”的說法，就是說在西部光伏電場和風電場的下面，可以自然生長出牧草，用來放羊、牧牛。因此，光伏和風電站可能不僅不會破壞西部的生態(tài)環(huán)境，反而會產(chǎn)生一些好的影響。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

夲呅內傛萊源亍：ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

包信和：是這樣的，這些電場本身就需要用水來清洗設備，而這些水就促進了植被的生長。不過在光熱發(fā)電的鏡場下面是不能養(yǎng)羊的，因為羊會把光熱板頂歪，角度不對，就不能聚光了。 本`文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

 

本%文$內-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

施正榮：而且養(yǎng)羊還有另外一個好處，就是減少這些電場下面的植被量，從而避免火災。這其實還降低了電場的維護成本。 本@文$內.容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

  禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

 

 

用能端：各行各業(yè)的綠色革命 內.容.來.自：中`國`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

 

  本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 

本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

包信和：在用能端，包括建材、冶金、化工、交通等各個部門，要做到節(jié)能減排，都還有很多工作需要去做。我想首先一點就是可以加強對各種材料的回收再利用。比如我國對鋁的回收利用率只有20%左右，而美國可以達到80%，日本甚至接近100%。因此對于廢鋁、廢鋼等各種材料的循環(huán)利用，還需要系統(tǒng)性的加強。除此之外，冶金、建材、化工等很多領域都在進行低碳改造。我們請謝在庫老師來談一談在化工及其他過程工業(yè)領域，我們還有多大的減排空間？

本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

 

謝在庫：我國是一個制造業(yè)大國，而且產(chǎn)業(yè)結構偏重。強大的制造業(yè)是國家發(fā)展的重要保障，但同時也帶來了相當數(shù)量的碳排放。那么過程工業(yè)應當如何節(jié)能減排呢？我想一方面就是包老師剛才說的資源的循環(huán)利用，特別是在鋼鐵領域，以廢鋼為原材料的短流程煉鋼，可以極大地減少二氧化碳排放，一些發(fā)達國家已經(jīng)在這方面做出了示范。

而另一個重要的路徑就是對整個工業(yè)流程進行變革和再造，這就涉及到許多領域和許多基礎性的問題。在流程再造方面，目前大家談論比較多的是氫基流程，去建立一個氫基工業(yè)體系。在石油化工、冶金、建材等領域，氫氣都有很大的應用前景。在石油化工領域，我們用氫去生產(chǎn)油品，體現(xiàn)能源屬性；也可以用它去生產(chǎn)各類化學品，體現(xiàn)物質屬性。在冶金領域，目前煉鋼的主要方法是用焦炭去還原鐵礦石，在得到鋼材的同時也會產(chǎn)生大量的二氧化碳。而現(xiàn)在廣泛關注的“氫冶煉”是用氫做還原劑去還原鐵礦石，就避免了碳排放。在建材領域，生產(chǎn)水泥等材料的過程中碳酸鈣分解會釋放出大量二氧化碳，可考慮用氫氣或者其他含氫的化合物來還原這些二氧化碳，將它們轉化為甲醇、汽油等有用的化合物。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

所有這些領域都涉及到同一個問題，就是氫從哪里來。傳統(tǒng)的煤氣化制氫及重整制氫在成本上具有競爭力，但是在產(chǎn)生氫氣的同時也會產(chǎn)生大量二氧化碳。因此，這些過程的關鍵之一是解決綠氫來源問題，這就需要科技創(chuàng)新去推動基于可再生能源的光/電催化分解水制氫技術加快發(fā)展，實現(xiàn)綠氫的大規(guī)模、低成本、清潔化獲取,進而打通整個氫基工業(yè)體系的流程，創(chuàng)造出新的工業(yè)路徑和流程系統(tǒng)。當前，可再生能源制氫技術開發(fā)與示范正在加快推進并取得積極進展，這為氫基工業(yè)流程的突破奠定了良好的基礎。 本*文@內-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 

何雅玲：在工業(yè)領域，余熱利用也是一個有很大空間的節(jié)能方法，也就是將化工、鋼鐵、水泥等高能耗等過程中產(chǎn)生的廢熱重新收集起來，再利用到工業(yè)流程的其他步驟中去，或者用于烘干等其他領域。這其中涉及到能量的采集、儲存和再利用等三個步驟。首先要想辦法將余熱采集起來，有的時候由于采集到的余熱量不足以直接再次利用，所以還需要將它們加以儲存，達到一定量之后再去利用；而且工業(yè)產(chǎn)生的余熱往往含塵含灰、帶有污染，所以在存儲和再利用的過程中，還需要有防污、去污、提升熱量品質等各種措施和技術，才能完成整個余熱利用的流程，達到減少碳排放的目的。

內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

  本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

包信和：交通也是用戶端中一個重要部分，近年來電動汽車和燃料電池汽車都在快速發(fā)展，我們請歐陽明高老師來談一談這方面的發(fā)展趨勢。 本%文$內-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

  禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

歐陽明高：電動車和光伏產(chǎn)業(yè)類似，都是從2000年左右開始發(fā)展，到目前已經(jīng)取得了很大的成績。在性能上，現(xiàn)在的家用電動汽車在續(xù)航里程、壽命、成本、安全性等方面都已經(jīng)達到了可以和燃油車競爭的水平。我國的電動車銷量也開始快速增長，我們預計到2025年，我國的電動車保有量會達到3000萬臺，2030年達到一億臺，2040年達到三億臺，基本完成對燃油車的替代。與此相對應，我國的私家車碳排放會在2025年左右達峰，而卡車會在2030年左右達峰。

內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

電動車領域最核心的技術就是動力電池，這個領域的創(chuàng)新和發(fā)展非?；钴S，我國的動力電池產(chǎn)業(yè)也處于世界前列，產(chǎn)能占全球的70%。近期由于市場需求太大，出現(xiàn)了原材料漲價的問題，但我們分析，這應該是一次周期性的漲價，如果沒有國際地區(qū)沖突等影響，會在兩三年之內恢復正常水平。而且，電池不是消耗性的產(chǎn)業(yè)，而是一個材料循環(huán)型的產(chǎn)業(yè)，我們預計到2025年，電池回收也會實現(xiàn)規(guī)?；?。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

電動車的發(fā)展也在帶動交通的全面電動化——電動船、電動飛機等領域也都非?；钴S。而且，電動車還會促進整個新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是對儲能技術有極大的推動作用。在這里我想重點講一下“車網(wǎng)互動”。到2040年，當我們有3億輛電動車的存量，以每輛車上的電池中有70度電計算，總共就會有210億度電存儲在車上，而這些車在大部分時候是停在那里的。我們計算認為，這些電動車上存儲的電能，至少有一半是可以拿來調度的，也就是說，電動車可以成為重要的分布式儲能單元，它不只用電，也可以反過來為電網(wǎng)供電，維護電網(wǎng)的穩(wěn)定。而我們需要的儲能規(guī)模是多大呢？我們預計到2030年，中國的儲能總規(guī)模，包括發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶側的儲能，需要達到18億千瓦時[即18億度電]左右，這個數(shù)字遠小于電動車中存儲的電量。因此從數(shù)字上看，以電動車為基礎的分布式微網(wǎng)發(fā)電有能力發(fā)揮巨大的作用。 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

除了電動汽車，燃料電池汽車也是一種重要的新能源汽車，而且目前也進入到了成本快速下降的階段，我國已經(jīng)有幾家成規(guī)模的企業(yè)，基本建立了相關的產(chǎn)業(yè)鏈。在2022北京冬奧會期間，我們團隊牽頭了冬奧的氫能示范項目，全部采用可再生能源制氫，用接近1000輛氫燃料電池汽車，滿足了冬奧期間的用車需求。在冬奧之后，燃料電池汽車也開始在國內多個城市示范，我們估計在2025年，中國燃料電池汽車會增加到5萬到10萬輛之間。

本*文@內-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

而且，氫燃料電池的發(fā)展也將會成為氫能大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個先導，為制氫、儲氫、用氫的全鏈條積累經(jīng)驗。在制氫角度，按照目前的估計，中國要實現(xiàn)碳中和，需要氫年產(chǎn)量達到8000萬噸以上，而且其中應該有70%-80%是由新能源綠電制得的綠氫。而氫燃料電池技術的發(fā)展可以自然地帶動電解水制氫技術的發(fā)展，這是因為這兩個過程實際上是互逆的反應，二者所使用的體系是完全一致的。而在用氫角度，一方面如謝在庫老師所說，氫氣在冶金、化工等工業(yè)領域有很大應用，是減碳的重要原料；另一方面，也可以用氫來發(fā)電，逐步取代煤電，作為更清潔的調節(jié)電站，服務于未來的可再生能源發(fā)電體系。

總之，無論是電動汽車還是燃料電池汽車，都不僅會減少交通系統(tǒng)的碳排放，而且也必將推進整個電力系統(tǒng)和工業(yè)系統(tǒng)的技術進步和節(jié)能減排。

  內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

 

儲能技術：大規(guī)模與分布式 本+文`內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

 

  禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

  夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

包信和：剛才許多老師都談到儲能技術對于以可再生能源為主的新型能源體系至關重要，這方面最新的發(fā)展情況如何？

本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

 

本@文$內.容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

成會明：可再生能源的使用離不開儲能。因為光伏和風電都是間歇式、不穩(wěn)定的，所以就需要通過各種類型的儲能技術，將間歇式的能源轉變成連續(xù)的能源，方便使用。而具體來看，又同時需要大規(guī)模集中式儲能和小規(guī)模分布式儲能。

禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

大規(guī)模儲能主要用于發(fā)電側，與集中式發(fā)電相配合，目前占比最高的規(guī)模儲能方法是蓄水儲能，而電化學儲能的比例在快速增長。要將電化學儲能更多地應用于規(guī)模儲能，一個重要的方向是要充分利用地球上資源比較豐富的元素，而不是像鋰這樣較為稀少的元素。比如，鈉離子電池、鋅離子電池等就有可能在規(guī)模儲能方面發(fā)揮更大的作用。

本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

而分布式儲能，我認為應當與剛才施正榮老師提到的分布式發(fā)電結合起來。分布式儲能最主要的方式應該是電化學儲能，其中也包括歐陽明高老師提到的電動車儲能，即車網(wǎng)互動；此外也需要發(fā)展相變材料儲能等其他無鋰儲能方法。

 

 

禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

 

固碳端：兜底碳中和？ 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com

 

  內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

 

本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

包信和：我們今天最后一個大問題，來談一談固碳端。因為無論我們怎樣減排，最后還是要使用一定量的化石能源，還是會有一些碳排放，這時候就需要用各種CCS和CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage；碳捕獲、利用與封存）技術，把這些碳固定下來，才能實現(xiàn)碳中和。但是關于這些技術，它們的技術本身是否成熟、成本有多大、固碳量最終能達到多少，似乎都還有很多爭議。我們請郭正堂老師來談一談碳匯方面的問題。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

  禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

郭正堂：根據(jù)一些研究的估算，不管我們采取什么樣的減排措施，到2060年，都還會有20-30億噸的二氧化碳，需要依賴減排以外的措施來加以解決。大家普遍認為應該利用生態(tài)系統(tǒng)固碳以及CCUS技術去應對這個問題。

關于生態(tài)系統(tǒng)碳匯，目前大家關注比較多的是陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯。按照我國目前的估算，大概每年可以通過生態(tài)工程和生態(tài)優(yōu)化吸收10億噸左右的二氧化碳。但是考慮到陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力將逐漸趨于飽和，將來它到底能發(fā)揮多大作用目前還不好說。因此我們認為，應該把生態(tài)工程等方面的固碳增匯視作“碳中和”窗口期的一種低成本措施，為進一步減排贏得時間。這里需要注意的是，通過生態(tài)工程固碳增匯要在合適的時間去實施——如果開展太早，使陸地生態(tài)碳匯過早達到飽和，那么到接近2060年的時候，它就無法為碳中和目標的實現(xiàn)提供保障了。 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

在生態(tài)碳匯中，海洋碳匯其實是一個非常重要的方面，因為海洋是地球上最大的碳庫。海洋碳儲量發(fā)生一點點波動，都可以使大氣二氧化碳濃度發(fā)生大幅度的上升或者下降。但是目前國際社會還很少提及對海洋碳匯的調控，可能也是因為這個系統(tǒng)非常復雜、難以把控。目前我們還不太清楚對海洋碳匯進行人為干預后可能會帶來怎樣的生態(tài)后果，所以還不敢貿(mào)然進行大規(guī)模的嘗試。但是鑒于海洋碳匯的重要性，仍然要開展持續(xù)深入的前瞻性研究，嘗試尋找可能的海洋工程增匯方法，比如對海洋微生物進行干預等。另一方面，對于已經(jīng)受人類影響比較大的近海海域，我們也需要加強相關研究，保護并恢復其碳匯能力。 本*文@內-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

在生態(tài)系統(tǒng)碳匯之外，國際上也提出發(fā)展碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術。在我國，目前關注比較多、可行性較高的技術是利用二氧化碳去驅油驅氣，就是將二氧化碳打入油氣礦井中，將油、氣“擠出來”的同時，實現(xiàn)二氧化碳的地下封存。近年來，國際上也提出了一些其他潛在固碳途徑，比如對濕地泥炭、硅酸鹽化學風化、河口碳酸鹽沉淀、干旱區(qū)盆地碳匯、巖溶區(qū)碳匯等的人為干預。一些研究顯示出，這些碳匯可能有非常巨大的碳封存潛力。比如，可以對地球上大量存在的超基性巖進行碳礦化，使得二氧化碳與這些巖石發(fā)生化學反應，生成穩(wěn)定的碳酸鈣，幾乎永久地固定封存起來。總之，只要是自然界中存在的可以固定二氧化碳的途徑，我們都可以嘗試進行人為干預或人為加速。整體看來，相關的研究和嘗試才剛剛起步，國際上非常重視。我國的相關研究還很少。

本`文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

另外一個重要的、值得關注的問題，是減排增匯以后碳庫的穩(wěn)定性，本質上是氣候變化與碳循環(huán)如何互饋這樣一個基礎科學問題。因為地球的碳循環(huán)是處于動態(tài)平衡之中的，如同化學實驗中的緩沖溶液一樣。如果我們人為地大量減少大氣中的二氧化碳，陸地和海洋的生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能可能就會下降，隨之可能會釋放出很多碳到大氣中，讓我們的減碳工作大打折扣。有研究者做過計算，大氣二氧化碳濃度下降的量可能最終只有20%左右的人為移除的二氧化碳量，剩余的二氧化碳都會被生態(tài)系統(tǒng)釋放量所抵消。所以從這個角度看，我們需要加強如何實現(xiàn)長久穩(wěn)定的生態(tài)固碳研究，也應該非常重視更穩(wěn)定的CCUS方法、各種新的碳匯科學原理與技術研究，包括我剛才提到的各種地質碳匯。

包信和：謝謝郭老師的介紹，看起來在碳匯和固碳方法方面，我們還需要很多的研究，其中有些方法涉及到化學，可能也需要化學家等其他學科研究者的參與。

本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

最后我來做一個簡單的總結。各位專家從各自的領域出發(fā)，圍繞碳中和的議題做了很全面的介紹。我們談到碳中和目標將會帶動一場社會經(jīng)濟的全面綠色革命。我們談到在發(fā)電產(chǎn)能側，一方面要大力發(fā)展光伏、風電等可再生生源，一方面也要提升煤炭的利用效率；在用能側，要發(fā)展資源的循環(huán)利用體系，要加強余熱利用，要發(fā)展電動汽車和燃料電池汽車，同時也要利用氫氣等方式，對各類過程工業(yè)進行創(chuàng)新和改造；在儲能技術方面，我們建議可以利用電動車等開展分布式儲能，同時也呼吁要繼續(xù)發(fā)展鈉離子電池等集中式的電化學儲能方法；在固碳方面，還需要對多種CCS技術進行探索和研究。總之，我們需要調動全社會和各行各業(yè)的力量，共同為節(jié)能減碳、實現(xiàn)碳中和目標、維護地球的生態(tài)安全做出努力。

內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

【版權聲明】本網(wǎng)為公益類網(wǎng)站，本網(wǎng)站刊載的所有內容，均已署名來源和作者，僅供訪問者個人學習、研究或欣賞之用，如有侵權請權利人予以告知，本站將立即做刪除處理（QQ：51999076）。