如何依靠科技創新推動“雙碳”目標實現？
【谷騰環保網訊】“推動科技創新是實現‘雙碳’目標的關鍵。”在5月14—15日召開的第二屆全國碳中和與綠色發展大會上，中國氣候變化事務特使解振華在致辭中指出：“當今世界正迎來一輪以低碳、零碳、負碳為特征的科技革命和產業競爭，全球綠色低碳轉型的大趨勢不可逆轉。”“要加快推進綠色低碳科技革命，狠抓綠色低碳技術攻關，加速發展動能的新舊轉換，實現經濟、社會、能源、環境、健康、糧食多領域協同發展。”
此次會議主題為“碳達峰碳中和技術”，由中國環境科學學會主辦。會議旨在分享碳達峰碳中和前沿技術，推進綠色低碳技術創新發展。與會專家和代表就當前“雙碳”的熱點和難點，以及各行業未來發展相關問題等進行了交流和探討。
“不是一談‘雙碳’就是‘棄煤’‘棄化石能源’”
中國工程院院士、上海交通大學碳中和發展研究院院長黃震認為，面向碳達峰、碳中和，我國面臨挑戰，要大力推進能源轉型，發展新型電力系統與可再生燃料。從基于自然稟賦的能源開發利用走向基于技術創新的新能源開發利用，構建清潔零碳、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，絕不僅是一個能源問題、一個環境問題，它們是一個全局性系統性問題。”黃震表示，“雙碳”目標不是一蹴而就的，而是要循序漸進，先立后破，先構建起新能源為主體的電力系統，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。
清華大學能源環境經濟研究所所長、教授張希良說，煤電將會起到調峰作用，通過加裝CCS（碳捕捉與封存），實現化石能源的低碳化利用。電力消費總量會顯著上升，占到總量的70%，電氣化很重要。通過模型分析，若要實現到2060年能源系統凈零排放的目標，電力行業在2045年應達到零排放，之后要實現負排放，2050年實現-1.1億噸二氧化碳，2060年實現-5.6億噸二氧化碳。
“碳中和與經濟社會發展不是對立、矛盾關系”
對于如何正確理解“雙碳”與經濟社會發展的關系，與會專家表達了自己的觀點。
科技部中國21世紀議程管理中心主任黃晶認為，“雙碳”目標是為了更高質量、更有效率、更加公平、更可持續、更為安全的發展。
“實現‘雙碳’特別是碳中和與經濟社會發展不是對立、矛盾關系。‘雙碳’不是賽道超車，而是換賽道，是重新定義人類社會的資源利用方式。”黃震認為，碳中和將引領構建全新的零碳產業體系，將引發數百萬億元投資與產業機遇，一批新技術、新行業、新商業模式將誕生。誰在零碳技術創新占據領先，誰就是新賽道上的領跑者。同時，一些傳統行業如不變革，行將歸零、被顛覆與消亡。“雙碳”是挑戰更是機遇。
鋼鐵行業在國內碳排放僅次于電力行業，但鋼鐵行業是國民經濟基礎產業，是工業的重要糧食、建設的重要保障、經濟的重要支撐。“鋼鐵行業要在發展中降碳，在降碳中發展。”冶金工業規劃研究院黨委書記、總工程師，俄羅斯自然科學院外籍院士李新創說，技術創新是推進鋼鐵行業綠色低碳轉型、落實“雙碳”目標的有力手段。
“2035年以前，能效提高一直都會發揮很重要的作用”
根據中共中央、國務院發布的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，到2030年，我國重點耗能行業能源利用達到國際先進水平。
目前，我國能源利用效率距世界先進水平仍有差距，亟待提升。2020年，我國能源消費占全球總量的26.1%，電力消費占全球總量的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、清華大學碳中和研究院院長賀克斌說，我國的能源強度是世界平均水平的1.3倍，遠高于美英法德日等發達國家，是經合組織國家的2.7倍。當前消費水平下，能耗降1%，可減0.5億噸標準煤當量，減排1億多噸二氧化碳。
張希良說，能效提高主要依靠經濟結構轉型和產品結構的調整，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有所下降，但仍約占50%。2035年以前，能效提高一直都會發揮很重要的作用。之后，能效提高的作用才會逐漸變小。
與會專家表示，我國要聚焦動能轉換需求，把握前沿，力爭在主要耗能領域的節能關鍵技術、清潔能源以及先進煤電和核電等重大裝備制造、重污染行業清潔生產集成等方面取得體系化突破，使主要工業產品單位能耗指標和排放指標達到世界先進水平。
“碳減排越早，對社會的經濟損失越小”
“碳減排越早，對社會的經濟損失越小。”中國科學院院士、浙江大學超重力研究中心主任陳云敏說。
碳排放的社會成本，是指單位二氧化碳排放對現在以及將來社會造成的經濟損失。2007年每噸二氧化碳的社會成本為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）和填埋氣發電并網產生收益（0.538元/千瓦小時）。
陳云敏分享的天子嶺填埋場碳減排案例顯示，每減少1噸二氧化碳排放當量就產生了98.29元的效益。2007—2022年，共產生碳減排效益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到100%，2007—2021年，碳排放總量比目前可減少70%，增加經濟效益6.1億元。
碳中和是一場經濟社會系統性變革，科技創新發揮不可替代的作用，法律法規、綠色金融、碳稅、碳交易等政策制度、市場機制的作用也同等重要。建立健全碳交易機制，通過碳市場這只無形的手，可促進企業將綠色低碳納入生產決策，引導企業加大低碳技術研發力度和應用步伐。
張希良說，將來能源要發生顛覆性的變化，要有新的技術、新的投資，因此要有一個碳定價的機制。比如，碳價/邊際碳減排成本在2020年是58元/噸，到2050年就要達到751元/噸，2060年要達到2732元/噸。碳價要比現在的電價更高，才能發揮好碳市場的作用。
“目前覆蓋減碳的六大領域中的技術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光伏項目上報出0.118元/千瓦時最低價，創下中國光伏電站項目最低紀錄。我國光伏已實現上網平價，陸上風電亦步入平價時代。全球排名前十的光伏組件制造企業中我國占8家，前十風機整機制造企業中我國占據了半壁江山。但我國可再生能源仍存在波動性、隨機性、間歇性等問題。黃震認為：“科技創新和技術變革是推動能源變革的最關鍵因素。”
當前，零碳能源技術是各國的競爭焦點。盡管我國光伏發電成本比美國低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60%左右。我國綠氫成本現在是全球最低，比美國約低30%，比歐洲約低50%。但美國也提出2030年要降低80%，達到1美元/公斤。賀克斌說：“在復雜的國際競爭格局下，依托我國的研發和技術的比較優勢，在未來以低碳為特征的國際競爭中占領制高點是一項重要挑戰。”
根據國際能源署和歐洲專利局分析，全球低碳能源技術國際專利集中在少數經濟體，歐盟占29%，日本占25%，美國占20%，韓國占10%，而中國只有8%。建立新的產業平臺，一項重要的挑戰就是核心技術創新。賀克斌說，根據國際能源署分析，要實現全球凈零排放目標，在目前覆蓋減碳的六大領域中的技術中，約有一半尚未成熟，需要技術創新。根據中國21世紀議程管理中心研究，通過對中國要實現減碳涉及的六大類、18個子類、66個亞類進行詳細梳理，得出一個基本的結論就是：以減碳的貢獻比例來看，1/3的技術已商業化，1/3處于中試或是示范工程，還有1/3是概念或處于研發階段。因此，對于科技工作者來說，要做的工作還很多，任務還很重。
“支撐CCUS形成顯著減排效益，助力碳中和目標‘到得穩’”
為推動CCUS產業發展，近年來我國出臺了一系列政策。2021年10月，中共中央、國務院在《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中提出，推進規模化碳捕集利用與封存技術研發、示范和產業化應用。2022年2月，國家發展改革委、國家能源局在《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》中提出，加強二氧化碳捕集利用與封存技術推廣示范。
科技部中國21世紀議程管理中心研究員張賢表示，到2070年全球實現凈零排放，CCUS技術累計需貢獻15%減排量，達到凈零時減排104億噸/年。研究表明，實現我國碳中和目標，2060年CCUS的減排貢獻在5億—29億噸。
“加強新一代技術研發是當務之急。”張賢表示，要加強新一代低成本、低能耗CCUS技術研發，爭取到2035年初步實現商業化應用，到2050年在多個行業廣泛推廣。要明確碳中和目標下各行業減排路徑，充分把握CCUS技術改造最佳窗口期，開展大規模示范與產業化集群建設。
中國科學院上海高等研究院副院長、研究員魏偉認為，目前亟待開展有望大幅度降低減排成本的顛覆性技術。在2030年之前，實現一代、二代技術規模化應用和集成示范，解決一批核心關鍵技術，支撐現有技術“走得快”，助力三代技術“靠得前”。到2060年之前，突破一批前沿顛覆性技術瓶頸，推動新興方案“跟得上”，支撐CCUS形成顯著減排效益，助力碳中和目標“到得穩”。
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