當(dāng)前位置: 首頁(yè) > 智庫(kù) > 專家觀點(diǎn)

金涌院士談碳達(dá)峰:要完成目標(biāo)需寄托于顛覆性創(chuàng)新

中新經(jīng)緯發(fā)布時(shí)間:2021-06-03 09:56:30  作者:付玉梅 王全寶

  在中國(guó)提出“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)后,各行各業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)。國(guó)際上,甚至有氣候變化問(wèn)題專家評(píng)價(jià)“這是過(guò)去十年里最大的氣候新聞”。

  要實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo),無(wú)疑是一場(chǎng)硬仗。中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌在接受中新經(jīng)緯客戶端專訪時(shí)指出,中國(guó)要從全球最大的碳排放國(guó)一下降到0,任務(wù)很重。其次,從碳達(dá)峰到碳中和的過(guò)渡期僅有30年,時(shí)間很緊。“現(xiàn)有的技術(shù)很難做到,我們要超前,就要寄托于創(chuàng)新,特別是顛覆性創(chuàng)新。”

  金涌多年來(lái)致力于循環(huán)經(jīng)濟(jì)與低碳經(jīng)濟(jì)的研究,積極推動(dòng)相關(guān)工程科學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)建設(shè),主持和指導(dǎo)了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部的工業(yè)生態(tài)園區(qū)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃建設(shè)。

  通過(guò)對(duì)未來(lái)40年綠色低碳循環(huán)發(fā)展路徑的系統(tǒng)性展望,金涌認(rèn)為,要實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo),中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將面臨挑戰(zhàn)。既要實(shí)現(xiàn)目標(biāo),又要保持經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展,首要任務(wù)是降低萬(wàn)元GDP能耗。“十四五”作為碳達(dá)峰的關(guān)鍵期,下一步該如何做?

  以下是中新經(jīng)緯視頻訪談欄目《全寶對(duì)話》之“全局觀”實(shí)錄

  碳排放目標(biāo)時(shí)間緊、任務(wù)重

  中新經(jīng)緯:中國(guó)提出,碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)峰,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。對(duì)于這個(gè)目標(biāo)您是如何看待的?有哪些挑戰(zhàn)?

  金涌:碳排放對(duì)中國(guó)來(lái)講是一個(gè)很重大的課題。中央很早就提出來(lái)說(shuō)我們面臨著世界百年未遇之大變局,國(guó)家之間的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國(guó)防實(shí)力、軟實(shí)力等都發(fā)生了巨大的變化。

  去年9月在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上,約有100個(gè)國(guó)家承諾到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。通俗來(lái)說(shuō),碳中和就是沒(méi)有二氧化碳排放了,一有二氧化碳排放就要回收。中國(guó)提出“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo),在承諾下來(lái)以后,我們就要思考以中國(guó)的條件怎么來(lái)實(shí)現(xiàn),這就是當(dāng)下最受關(guān)注的問(wèn)題。

  在我看來(lái),要實(shí)現(xiàn)碳排放的目標(biāo)有三個(gè)方面的困難。

  首先,中國(guó)的二氧化碳排放量在前幾年已經(jīng)達(dá)到了60億噸,是全球最大的碳排放國(guó),現(xiàn)在一下要降到0,這是第一個(gè)困難。

  第二個(gè)困難就是時(shí)間,我們要在2060年從碳排放最高變成0,速度非???。

  第三個(gè)困難,中國(guó)經(jīng)濟(jì)還處在發(fā)展階段,人均GDP是1萬(wàn)美元,而到了2050年,人均GDP要達(dá)到4萬(wàn)美元。以此測(cè)算,到了2060年,按照2%的增速,屆時(shí)人均將突破5萬(wàn)美元大關(guān)。那時(shí),我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要較現(xiàn)在提高5倍,碳排放方面也會(huì)面臨壓力。

  中新經(jīng)緯:要實(shí)現(xiàn)盡早達(dá)峰,這些困難要如何解決?

  金涌:首先,我們必須要有一些基本的指導(dǎo)思想。第一是要從人文角度出發(fā)。我們既然承諾了人類命運(yùn)共同體,那就一定要呼應(yīng)。這也是一個(gè)負(fù)責(zé)任大國(guó)的表態(tài)。這是從人文角度出發(fā)的。

  第二,我們做這個(gè)事必須是科學(xué)正確的。第三,在技術(shù)上一定要可行。現(xiàn)有的技術(shù)很難做到,我們要超前,就要寄托于創(chuàng)新,特別是顛覆性創(chuàng)新。我們要暢想未來(lái),在幾十年內(nèi)技術(shù)發(fā)展的可能性。第四,考慮我們經(jīng)濟(jì)上能承受的范圍。中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)很多東西要改變,比如在投資上有些產(chǎn)業(yè)要退出,那么在經(jīng)濟(jì)上能不能做到?能不能承受在經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)?這四點(diǎn)是我們必須要考慮的。

  要把萬(wàn)元GDP能耗降下來(lái)

  中新經(jīng)緯:碳排放如果壓降過(guò)快、過(guò)急,勢(shì)必會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生劇烈沖擊。能源系統(tǒng)應(yīng)該怎樣逐步調(diào)整,產(chǎn)業(yè)如何逐步轉(zhuǎn)型,以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的節(jié)奏?

  金涌:如果以上的問(wèn)題都考慮到了,那么我們的首要就是要解決能耗問(wèn)題。中國(guó)處在一個(gè)后工業(yè)化社會(huì)時(shí)代,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差異的表現(xiàn)就在能耗上。每創(chuàng)造1萬(wàn)元GDP,會(huì)消耗多少能源?算下來(lái)是大概是0.5噸煤,同期主流發(fā)達(dá)國(guó)家的萬(wàn)元GDP能耗一般維持在0.1-0.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

  中國(guó)如果不把萬(wàn)元GDP能耗降下來(lái),那么(在碳排放的目標(biāo)下)我們的GDP要提高5倍,也絕對(duì)是做不到的。因此,我們一定要首先把社會(huì)轉(zhuǎn)型排到未來(lái)40年的計(jì)劃之內(nèi),要從一個(gè)后工業(yè)社會(huì)進(jìn)入到一個(gè)智能化、信息化社會(huì)。這個(gè)是全民的事,做不到這點(diǎn)去談碳排放,我想是沒(méi)有希望的。

  我們還可以來(lái)算一算,雖然美國(guó)人均耗電量是中國(guó)的3倍,但中國(guó)總體的電量比美國(guó)更多。從整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的角度來(lái)看,為什么我們的耗電量比人家多,是由經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)決定的,我們大量生產(chǎn)的都是工業(yè)的初級(jí)產(chǎn)品。

  比如,中國(guó)鋼材產(chǎn)量10億噸,占到全球的半壁江山,美國(guó)只有1億噸。中國(guó)水泥產(chǎn)量近20億噸,以近六成的占比成為全球最大的水泥生產(chǎn)國(guó)家。諸如此類的初級(jí)產(chǎn)品,具有產(chǎn)值低、耗能大的特點(diǎn)。而到了將來(lái)的30年、40年以后,我們還需要這么多的鋼鐵和水泥嗎?我想肯定不需要了。

  所以,我們要把這些初級(jí)產(chǎn)品慢慢地退出市場(chǎng),去發(fā)展產(chǎn)值高、信息化價(jià)值高的產(chǎn)業(yè)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型還得靠實(shí)體經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)從制造業(yè)到高端制造業(yè)的轉(zhuǎn)變。這樣的話,我們也可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)元GDP能耗的降低。

  經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型還是要依靠科技進(jìn)步來(lái)解決。其實(shí)同樣進(jìn)行一項(xiàng)工業(yè)活動(dòng),中國(guó)的耗能量只比國(guó)外差10%至30%,也就是每件技術(shù)都落后10%至30%。但是,從總體上來(lái)看,由于我們的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不暢,整體的耗能就落后了兩三倍,甚至三倍以上。

  假如我們把萬(wàn)元GDP能耗平衡好,降到0.2噸煤,甚至是降到0.1噸煤,這都是可能的。這樣的話,40年后,即使我們的能耗就跟現(xiàn)在的能耗差不多,但是我們經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)了5倍,萬(wàn)元GDP能耗也下降了。就這么個(gè)邏輯,維持現(xiàn)在的能耗,也可以支撐我們經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)5倍的增長(zhǎng)。

  提倡把80%以上的原油做成材料

  中新經(jīng)緯:在推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和過(guò)程中,作為碳排放“元兇”的化石能源的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是怎樣的?

  金涌:二氧化碳是化石能源燃燒造成的。因此,我們要協(xié)調(diào)解決碳排放的問(wèn)題,首先是考慮怎么把這些化石燃料變成材料,將來(lái)可以不再燒它了。化石能源對(duì)一個(gè)國(guó)家的發(fā)展來(lái)說(shuō)是永遠(yuǎn)需要的,我們不把它當(dāng)成燃料燒掉,而是拿它當(dāng)原材料,加工成產(chǎn)品。

  過(guò)去的技術(shù),每煉一噸原油,提煉出來(lái)的汽油、柴油占80%,燒了后就變成二氧化碳排放。剩下的20%才用來(lái)提煉烯烴、芳烴,而這才是可以進(jìn)一步合成高分子材料的重要原料,可以制成塑料、橡膠纖維、涂料等等??涩F(xiàn)狀是,80%的原油都用來(lái)燒掉了。

  因此,我們提倡將全部的或是80%以上的原油做成材料,而不是燒了后變成二氧化碳排放。那怎么實(shí)現(xiàn)呢?現(xiàn)在大家都在努力。這個(gè)事不是中國(guó)人獨(dú)有的問(wèn)題,全世界都有。最近全球最大的石油公司埃克森美孚也找到我們清華大學(xué)化工系的團(tuán)隊(duì),希望能介入研究?,F(xiàn)在,我們已經(jīng)可以做到將80%的原油變成烯烴、芳烴,進(jìn)而生產(chǎn)合成塑料、橡膠、纖維等材料。我們生活里用的絕大多數(shù)東西也都是這些材料可以做成的。

  未來(lái)智能電網(wǎng)及儲(chǔ)能是關(guān)鍵

  中新經(jīng)緯:在您看來(lái),中國(guó)能源結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過(guò)哪些調(diào)整?哪類新能源的發(fā)展值得期待?需要在哪些方面投入更多努力?

  金涌:比如說(shuō),石油不拿來(lái)開汽車了,就會(huì)有一個(gè)問(wèn)題,汽車怎么辦?汽車就要靠電池了,我們要發(fā)展燃料電池車,這也是清華大學(xué)化工系很重要一個(gè)方向。

  將來(lái)電動(dòng)汽車鋰電池的生產(chǎn)量將是巨大的。先進(jìn)的電動(dòng)車,每個(gè)車都有一塊電池。未來(lái),買電動(dòng)車也可以不買電池,而是租賃使用,開車到加油站換電池。換電池的好處是可以讓電池統(tǒng)一在夜里充電、調(diào)峰。

  為什么將來(lái)我們可以做到不用化石能源了?是因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在風(fēng)電、光電等可再生能源發(fā)電技術(shù)進(jìn)步得非???,而且全世界都已經(jīng)做到了。就從發(fā)電的成本來(lái)看,火電的成本和風(fēng)電、光電的成本都差不多。但我們?cè)诮ㄔO(shè)風(fēng)電、光電時(shí)也有弱點(diǎn),比如一塊云彩飄過(guò),風(fēng)電、光電一下發(fā)電就少了,而且夜里也不能發(fā)電,所以它是不穩(wěn)定的。

  但是,生產(chǎn)工作需要穩(wěn)定的電路供應(yīng),那就必須要有智能電網(wǎng),有了智能電網(wǎng),還必須要有儲(chǔ)電的能力,能把天上不穩(wěn)定的能量?jī)?chǔ)存起來(lái),再穩(wěn)定地供應(yīng)出來(lái)。

  所以將來(lái)我們要支撐整個(gè)產(chǎn)業(yè)的全部用電量,就要靠風(fēng)電、光電這些可再生的用電,然后再配上一個(gè)智能電網(wǎng)及其儲(chǔ)電設(shè)備,比如發(fā)電車,我們大概現(xiàn)在有2.8億輛車在運(yùn)行。智能電網(wǎng)也就是分布式電網(wǎng),即分布式儲(chǔ)能、分布式發(fā)電,我們可以不用火電了。

  我們?cè)賮?lái)看看煤?,F(xiàn)在煤主要就是用來(lái)發(fā)電的,40年內(nèi)我們就要不燒煤了,電廠就要退伍了。當(dāng)風(fēng)電等逐步取代火電時(shí),替代過(guò)程中也需要智能電網(wǎng)。此外,是不是要把所有的火電都取消了?當(dāng)然不是,我們可以留一部分火電,干嘛使?調(diào)峰用?,F(xiàn)在的火電廠不能夠想開就開,想關(guān)就關(guān),因?yàn)樗菬旱?,是蒸汽發(fā)電。

  那么現(xiàn)在新的發(fā)電技術(shù)IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)),通過(guò)燒煤,凈化后變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料,使鍋爐產(chǎn)生蒸汽,讓蒸汽去發(fā)電。通過(guò)燃?xì)夂驼羝?lián)合循環(huán)發(fā)電,燃?xì)廨啓C(jī)就可以隨時(shí)停,可以調(diào)峰,所以將來(lái)火電的趨勢(shì)也應(yīng)該是IGCC。

  中新經(jīng)緯:火電保留的比例有多大?未來(lái)的趨勢(shì)是怎樣的?

  金涌:這個(gè)比例就很難說(shuō)了,可能逐漸一點(diǎn)點(diǎn)替代。但現(xiàn)在有一個(gè)討論的共識(shí)就是,就是火電廠不要再建了。德國(guó)提出去煤化,但我們還不敢這么說(shuō)。通過(guò)逐漸關(guān)閉火電廠,慢慢改造變成調(diào)峰電廠,最后可能剩10%-20%。不過(guò),現(xiàn)在誰(shuí)也不能完全預(yù)料最終的比例。

  現(xiàn)在發(fā)電主要是靠火電,但是靠火電二氧化碳排放多。我們現(xiàn)在的發(fā)電量到頂峰,是因?yàn)槲覀兇罅康責(zé)?。如果要轉(zhuǎn)型,未來(lái)發(fā)電不再依靠煤了,而是光電、風(fēng)電,就需要智能電網(wǎng)的結(jié)合使用。用不了的時(shí)候儲(chǔ)存起來(lái),使可再生的發(fā)電能夠穩(wěn)定的進(jìn)入電網(wǎng)中。同樣的,儲(chǔ)電和調(diào)峰就依靠電池。

  我認(rèn)為,未來(lái)分布式能源與分布式儲(chǔ)能的結(jié)合將成為解決人類能源問(wèn)題的最終方案,以煤炭、天然氣等化石燃料為燃料的火電廠仍將保有少量規(guī)模,以滿足調(diào)峰與應(yīng)急需求。

評(píng)論

用戶名:   匿名發(fā)表  
密碼:  
驗(yàn)證碼:
最新評(píng)論0

相關(guān)閱讀

能源行業(yè)狠抓甲烷排放管控 助力“雙碳”目標(biāo)

近日,中國(guó)石油、中國(guó)石化、中國(guó)海油等能源行業(yè)企業(yè)發(fā)起成立了中國(guó)油氣企業(yè)甲烷控排聯(lián)盟,嚴(yán)格實(shí)施甲烷排放管控,助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。
綜合新聞2021-06-02

明陽(yáng)智能發(fā)布2023碳中和藍(lán)圖!

6月1日,適逢集團(tuán)28周年廠慶之際,明陽(yáng)智慧能源集團(tuán)股份公司發(fā)布了首份碳中和報(bào)告,將面向國(guó)家“30、60”雙碳目標(biāo)打造最大比例的可再生能源供給系統(tǒng),在2023年底前實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)控制范圍(范圍一、范圍二)碳中和?!?/div>

華為云用技術(shù)推動(dòng)“碳中和”

是全球每年向大氣中排放的溫室氣體的大致噸數(shù),而0則是我們需要達(dá)成的目標(biāo),未來(lái)我們需要使出渾身解數(shù)將碳排放由現(xiàn)在一年約510億噸當(dāng)量的碳排放,通過(guò)如低碳技術(shù)、或碳補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ嗷サ窒兂?,而這個(gè)過(guò)程指向的就是現(xiàn)如今社會(huì)各界都在熱議的一個(gè)話題——碳中和。

中國(guó)石化首座光伏建筑一體化碳中和加油站投用

近日,中國(guó)石化首座光伏建筑一體化碳中和加油站在廣西石油百色六華加油站投入使用,這是中國(guó)石化在分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)用的一次突破。
煤電碳達(dá)峰:1000多座燃煤電廠要關(guān)停嗎?

煤電碳達(dá)峰:1000多座燃煤電廠要關(guān)停嗎?

一場(chǎng)顛覆性的大討論正在中國(guó)能源領(lǐng)域展開,主題是中國(guó)現(xiàn)役的1000多座燃煤電廠會(huì)不會(huì)被判“死緩”?以及未來(lái)中國(guó)電力系統(tǒng)究竟應(yīng)是什么樣的?
深度閱讀2021-06-01
中科院公布中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究進(jìn)展

中科院公布中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究進(jìn)展

5月30日,在中國(guó)科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士丁仲禮作了題為《中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究》的專題報(bào)告,介紹了中國(guó)科學(xué)院學(xué)部近期圍繞碳中和問(wèn)題所布局的咨詢項(xiàng)目進(jìn)展情況。
重要新聞2021-05-31
丁仲禮院士:“碳中和”將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)大轉(zhuǎn)型

丁仲禮院士:“碳中和”將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)大轉(zhuǎn)型

5月30日,在中國(guó)科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士丁仲禮作了題為《中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究》的專題報(bào)告,介紹了中國(guó)科學(xué)院學(xué)部近期圍繞碳中和問(wèn)題所布局的咨詢項(xiàng)目進(jìn)展情況。
人物2021-05-31

徐韶峰:布局“雙碳”,綠色能源管理應(yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)三大挑戰(zhàn)

 為了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),中國(guó)提出要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)到新型電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,是從以化石能源為主到以新能源為主的轉(zhuǎn)變,是從部分感知向高度感知、從單向控制向雙向互動(dòng)、從計(jì)劃為主向智能高效的轉(zhuǎn)變。
專訪2021-05-31

徐韶峰:布局“雙碳”,綠色能源管理應(yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)三大挑戰(zhàn)

 為了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),中國(guó)提出要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)到新型電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,是從以化石能源為主到以新能源為主的轉(zhuǎn)變,是從部分感知向高度感知、從單向控制向雙向互動(dòng)、從計(jì)劃為主向智能高效的轉(zhuǎn)變。
專訪2021-05-31
華為云Cloud for Good賦能“碳中和”戰(zhàn)略

華為云Cloud for Good賦能“碳中和”戰(zhàn)略

當(dāng)下,中國(guó)城市的發(fā)展已經(jīng)發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。在“雙碳”(碳達(dá)峰、碳中和)戰(zhàn)略下,綠色低碳逐漸成為發(fā)展的“硬約束”,企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型未來(lái)不再是一個(gè)可選項(xiàng),而是必選項(xiàng)。