如何依靠科技創(chuàng)新推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)？
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】“推動(dòng)科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的關(guān)鍵。”在5月14—15日召開的第二屆全國碳中和與綠色發(fā)展大會(huì)上，中國氣候變化事務(wù)特使解振華在致辭中指出：“當(dāng)今世界正迎來一輪以低碳、零碳、負(fù)碳為特征的科技革命和產(chǎn)業(yè)競爭，全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的大趨勢不可逆轉(zhuǎn)。”“要加快推進(jìn)綠色低碳科技革命，狠抓綠色低碳技術(shù)攻關(guān)，加速發(fā)展動(dòng)能的新舊轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、能源、環(huán)境、健康、糧食多領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展。”
此次會(huì)議主題為“碳達(dá)峰碳中和技術(shù)”，由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)主辦。會(huì)議旨在分享碳達(dá)峰碳中和前沿技術(shù)，推進(jìn)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。與會(huì)專家和代表就當(dāng)前“雙碳”的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，以及各行業(yè)未來發(fā)展相關(guān)問題等進(jìn)行了交流和探討。
“不是一談‘雙碳’就是‘棄煤’‘棄化石能源’”
中國工程院院士、上海交通大學(xué)碳中和發(fā)展研究院院長黃震認(rèn)為，面向碳達(dá)峰、碳中和，我國面臨挑戰(zhàn)，要大力推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展新型電力系統(tǒng)與可再生燃料。從基于自然稟賦的能源開發(fā)利用走向基于技術(shù)創(chuàng)新的新能源開發(fā)利用，構(gòu)建清潔零碳、安全高效的能源體系。
“不是一談‘雙碳’就是‘棄煤’‘棄化石能源’。面向碳中和的能源變革，絕不僅是一個(gè)能源問題、一個(gè)環(huán)境問題，它們是一個(gè)全局性系統(tǒng)性問題。”黃震表示，“雙碳”目標(biāo)不是一蹴而就的，而是要循序漸進(jìn)，先立后破，先構(gòu)建起新能源為主體的電力系統(tǒng)，再逐漸減少化石能源的使用，最終零碳排放的化石能源+CCUS（碳捕獲、利用與封存）仍將是不可或缺的保障性能源。
清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所所長、教授張希良說，煤電將會(huì)起到調(diào)峰作用，通過加裝CCS（碳捕捉與封存），實(shí)現(xiàn)化石能源的低碳化利用。電力消費(fèi)總量會(huì)顯著上升，占到總量的70%，電氣化很重要。通過模型分析，若要實(shí)現(xiàn)到2060年能源系統(tǒng)凈零排放的目標(biāo)，電力行業(yè)在2045年應(yīng)達(dá)到零排放，之后要實(shí)現(xiàn)負(fù)排放，2050年實(shí)現(xiàn)-1.1億噸二氧化碳，2060年實(shí)現(xiàn)-5.6億噸二氧化碳。
“碳中和與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不是對立、矛盾關(guān)系”
對于如何正確理解“雙碳”與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，與會(huì)專家表達(dá)了自己的觀點(diǎn)。
科技部中國21世紀(jì)議程管理中心主任黃晶認(rèn)為，“雙碳”目標(biāo)是為了更高質(zhì)量、更有效率、更加公平、更可持續(xù)、更為安全的發(fā)展。
“實(shí)現(xiàn)‘雙碳’特別是碳中和與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不是對立、矛盾關(guān)系。‘雙碳’不是賽道超車，而是換賽道，是重新定義人類社會(huì)的資源利用方式。”黃震認(rèn)為，碳中和將引領(lǐng)構(gòu)建全新的零碳產(chǎn)業(yè)體系，將引發(fā)數(shù)百萬億元投資與產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，一批新技術(shù)、新行業(yè)、新商業(yè)模式將誕生。誰在零碳技術(shù)創(chuàng)新占據(jù)領(lǐng)先，誰就是新賽道上的領(lǐng)跑者。同時(shí)，一些傳統(tǒng)行業(yè)如不變革，行將歸零、被顛覆與消亡。“雙碳”是挑戰(zhàn)更是機(jī)遇。
鋼鐵行業(yè)在國內(nèi)碳排放僅次于電力行業(yè)，但鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)的重要糧食、建設(shè)的重要保障、經(jīng)濟(jì)的重要支撐。“鋼鐵行業(yè)要在發(fā)展中降碳，在降碳中發(fā)展。”冶金工業(yè)規(guī)劃研究院黨委書記、總工程師，俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士李新創(chuàng)說，技術(shù)創(chuàng)新是推進(jìn)鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型、落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的有力手段。
“2035年以前，能效提高一直都會(huì)發(fā)揮很重要的作用”
根據(jù)中共中央、國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，到2030年，我國重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用達(dá)到國際先進(jìn)水平。
目前，我國能源利用效率距世界先進(jìn)水平仍有差距，亟待提升。2020年，我國能源消費(fèi)占全球總量的26.1%，電力消費(fèi)占全球總量的32.1%，但GDP只占全球總量的17.4%，單位GDP能耗約比全球平均水平高50%。
中國工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長賀克斌說，我國的能源強(qiáng)度是世界平均水平的1.3倍，遠(yuǎn)高于美英法德日等發(fā)達(dá)國家，是經(jīng)合組織國家的2.7倍。當(dāng)前消費(fèi)水平下，能耗降1%，可減0.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量，減排1億多噸二氧化碳。
張希良說，能效提高主要依靠經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以降低能源的消耗。到2030年以前，能效提高是最主要的降碳手段，而非化石能源替代作用只約占24%。2031—2035年，非化石能源替代作用顯著提升，能效提高帶來的降碳作用會(huì)有所下降，但仍約占50%。2035年以前，能效提高一直都會(huì)發(fā)揮很重要的作用。之后，能效提高的作用才會(huì)逐漸變小。
與會(huì)專家表示，我國要聚焦動(dòng)能轉(zhuǎn)換需求，把握前沿，力爭在主要耗能領(lǐng)域的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)、清潔能源以及先進(jìn)煤電和核電等重大裝備制造、重污染行業(yè)清潔生產(chǎn)集成等方面取得體系化突破，使主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗指標(biāo)和排放指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
“碳減排越早，對社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失越小”
“碳減排越早，對社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失越小。”中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)超重力研究中心主任陳云敏說。
碳排放的社會(huì)成本，是指單位二氧化碳排放對現(xiàn)在以及將來社會(huì)造成的經(jīng)濟(jì)損失。2007年每噸二氧化碳的社會(huì)成本為208.66元，并以每年3%遞增。碳減排收益主要來源于碳減排量市場交易（46.56元/噸二氧化碳）和填埋氣發(fā)電并網(wǎng)產(chǎn)生收益（0.538元/千瓦小時(shí)）。
陳云敏分享的天子嶺填埋場碳減排案例顯示，每減少1噸二氧化碳排放當(dāng)量就產(chǎn)生了98.29元的效益。2007—2022年，共產(chǎn)生碳減排效益9.4億元。如果能夠提高填埋氣收集率，則可更顯著減少碳排放。如果填埋氣收集率能達(dá)到100%，2007—2021年，碳排放總量比目前可減少70%，增加經(jīng)濟(jì)效益6.1億元。
碳中和是一場經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，科技創(chuàng)新發(fā)揮不可替代的作用，法律法規(guī)、綠色金融、碳稅、碳交易等政策制度、市場機(jī)制的作用也同等重要。建立健全碳交易機(jī)制，通過碳市場這只無形的手，可促進(jìn)企業(yè)將綠色低碳納入生產(chǎn)決策，引導(dǎo)企業(yè)加大低碳技術(shù)研發(fā)力度和應(yīng)用步伐。
張希良說，將來能源要發(fā)生顛覆性的變化，要有新的技術(shù)、新的投資，因此要有一個(gè)碳定價(jià)的機(jī)制。比如，碳價(jià)/邊際碳減排成本在2020年是58元/噸，到2050年就要達(dá)到751元/噸，2060年要達(dá)到2732元/噸。碳價(jià)要比現(xiàn)在的電價(jià)更高，才能發(fā)揮好碳市場的作用。
“目前覆蓋減碳的六大領(lǐng)域中的技術(shù)中約有一半尚未成熟”
2021年6月國家電投在四川甘孜州正斗一期200MW光伏項(xiàng)目上報(bào)出0.118元/千瓦時(shí)最低價(jià)，創(chuàng)下中國光伏電站項(xiàng)目最低紀(jì)錄。我國光伏已實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)平價(jià)，陸上風(fēng)電亦步入平價(jià)時(shí)代。全球排名前十的光伏組件制造企業(yè)中我國占8家，前十風(fēng)機(jī)整機(jī)制造企業(yè)中我國占據(jù)了半壁江山。但我國可再生能源仍存在波動(dòng)性、隨機(jī)性、間歇性等問題。黃震認(rèn)為：“科技創(chuàng)新和技術(shù)變革是推動(dòng)能源變革的最關(guān)鍵因素。”
當(dāng)前，零碳能源技術(shù)是各國的競爭焦點(diǎn)。盡管我國光伏發(fā)電成本比美國低20%，比歐盟低27%，但美國能源署也提出，各類光伏成本到2030年要降價(jià)60%左右。我國綠氫成本現(xiàn)在是全球最低，比美國約低30%，比歐洲約低50%。但美國也提出2030年要降低80%，達(dá)到1美元/公斤。賀克斌說：“在復(fù)雜的國際競爭格局下，依托我國的研發(fā)和技術(shù)的比較優(yōu)勢，在未來以低碳為特征的國際競爭中占領(lǐng)制高點(diǎn)是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。”
根據(jù)國際能源署和歐洲專利局分析，全球低碳能源技術(shù)國際專利集中在少數(shù)經(jīng)濟(jì)體，歐盟占29%，日本占25%，美國占20%，韓國占10%，而中國只有8%。建立新的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)就是核心技術(shù)創(chuàng)新。賀克斌說，根據(jù)國際能源署分析，要實(shí)現(xiàn)全球凈零排放目標(biāo)，在目前覆蓋減碳的六大領(lǐng)域中的技術(shù)中，約有一半尚未成熟，需要技術(shù)創(chuàng)新。根據(jù)中國21世紀(jì)議程管理中心研究，通過對中國要實(shí)現(xiàn)減碳涉及的六大類、18個(gè)子類、66個(gè)亞類進(jìn)行詳細(xì)梳理，得出一個(gè)基本的結(jié)論就是：以減碳的貢獻(xiàn)比例來看，1/3的技術(shù)已商業(yè)化，1/3處于中試或是示范工程，還有1/3是概念或處于研發(fā)階段。因此，對于科技工作者來說，要做的工作還很多，任務(wù)還很重。
“支撐CCUS形成顯著減排效益，助力碳中和目標(biāo)‘到得穩(wěn)’”
為推動(dòng)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來我國出臺(tái)了一系列政策。2021年10月，中共中央、國務(wù)院在《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中提出，推進(jìn)規(guī)；疾都门c封存技術(shù)研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2022年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局在《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見》中提出，加強(qiáng)二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)推廣示范。
科技部中國21世紀(jì)議程管理中心研究員張賢表示，到2070年全球?qū)崿F(xiàn)凈零排放，CCUS技術(shù)累計(jì)需貢獻(xiàn)15%減排量，達(dá)到凈零時(shí)減排104億噸/年。研究表明，實(shí)現(xiàn)我國碳中和目標(biāo)，2060年CCUS的減排貢獻(xiàn)在5億—29億噸。
“加強(qiáng)新一代技術(shù)研發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。”張賢表示，要加強(qiáng)新一代低成本、低能耗CCUS技術(shù)研發(fā)，爭取到2035年初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，到2050年在多個(gè)行業(yè)廣泛推廣。要明確碳中和目標(biāo)下各行業(yè)減排路徑，充分把握CCUS技術(shù)改造最佳窗口期，開展大規(guī)模示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè)。
中國科學(xué)院上海高等研究院副院長、研究員魏偉認(rèn)為，目前亟待開展有望大幅度降低減排成本的顛覆性技術(shù)。在2030年之前，實(shí)現(xiàn)一代、二代技術(shù)規(guī)；瘧(yīng)用和集成示范，解決一批核心關(guān)鍵技術(shù)，支撐現(xiàn)有技術(shù)“走得快”，助力三代技術(shù)“靠得前”。到2060年之前，突破一批前沿顛覆性技術(shù)瓶頸，推動(dòng)新興方案“跟得上”，支撐CCUS形成顯著減排效益，助力碳中和目標(biāo)“到得穩(wěn)”。
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