“碳中和”过程既是挑战又是机遇,是一场涉及广泛领域的大变革。
丁仲礼院士认为碳中和看似很复杂,但概括起来就是一个“三端发力”的体系:
第一端是能源供应端,尽可能用非碳能源替代化石能源发电、制氢,构建“新型电力系统或能源供应系统”;
第二端是能源消费端,力争在居民生活、交通、工业、农业、建筑等绝大多数领域中,实现电力、氢能、地热、太阳能等非碳能源对化石能源消费的替代;
第三端是人为固碳端,通过生态建设、土壤固碳、碳捕集封存等组合工程去除不得不排放的二氧化碳。我国的生产端人均二氧化碳排放量是7.28吨/年,高于全球平均水平;从消费端来看,我们的人均排放量比英法美都低;从人均累计碳排放来看,我国远远低于全球平均,全球平均水平是209吨/人,美国是1218吨/人,我国仅157吨/人。
01 我国如何达到碳中和
丁仲礼院士团队设计了一份初步路线图,从排放端、固碳端和政策推动几个角度共同推进此目标。
1.非碳能源技术研发迭代需求
非碳能源技术发展是个迭代的过程。大化所的刘中民院士提出来三步走,第一步是化石能源的清洁高效利用与耦合替代;第二步,可再生能源多能互补与规模应用;第三步,低碳能源智能化多能融合。具体怎么做,还需要进一步探讨。这个问题最后还要和第二个专题一起“收口”。
2.陆地生态系统未来固碳潜力分析
计算我国陆地生态系统未来固碳的潜力,主要有以下核心问题:
一是陆地和近海不同生态系统的固碳潜力如何,以及未来在气候变化影响下,它们会如何变化;二是我国生态恢复、建设工程这些面状分布区未来的固碳潜力如何;三是新增点状分布区的固碳潜力如何,比如城市造林绿化等;四是其他一些人为措施,比如南水北调西线工程上马后西部干旱区变绿、海水淡化等实现之后,在其影响下新增的固碳潜力如何;还有未来陆地生态系统增加碳汇的措施,比如秸秆闷烧成碳屑等。我们还需要研究证明这些增汇措施的长期性。
3.碳捕集利用封存技术评估
负排放技术目前包括将二氧化碳制成化学品、将二氧化碳制成燃料、微藻的生产、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存储、硅酸盐岩石的风化和矿物碳化、植树造林、土壤有机碳和土壤无机碳、农作物的秸秆烧成木炭还田等等。
4.政策技术分析研究政策如何推动的问题,包括如何推动非碳技术,如何进行生态建设增加碳汇。目前来说,我国在减排问题上,政府约束性政策大于市场机制,以后可能要更多地依靠市场来发挥作用。
02 丁仲礼院士观点
第一, “碳中和”过程既是挑战又是机遇,其过程将会是经济社会的大转型,将会是一场涉及广泛领域的大变革。国家需要积极研究与谋划,谋定而动,系统布局,组织力量,特殊支持,力争以技术上的先进性获得产业上的主导权,使之成为民族复兴的重要推动力。
第二,完成这个大转型,需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”,所需之资金将会是天文数字,决不可能依靠政府财政补贴得以满足,必须坚持市场导向,鼓励竞争,稳步推进。政府的财政资金应主要投入在技术研发、产业示范上,力争加快我国技术和产业的迭代进步速度。
第三,只能先给出一个框架性建议,以供科技界讨论、修正、完善。我国学术界应该秉持开放的态度,广泛参与,发挥出想象力和创造力;国家有关部门在确定路线图的问题上可考虑先经历一段“百家争鸣”时期,千万不要急于“收口”,千万不要急于强力推进。
第四,这个大转型过程中,整个行业的协调共进非常重要。“减碳、固碳”“电力替代”“氢能替代”均需要增加企业的额外成本,因此分行业设计“碳中和”路线图及有效的激励/约束制度需尽早完成。
第五,评价国家、区域、行业、企业甚至家庭的“碳中和程度” ,需从收、支两端计量。从能源消费角度论,“支”(即排放)相对容易计量;“收”(即固碳)由于类型多样,过程复杂,很难精确。由此,国家要尽早建立系统的监测、计算、报告、检核的标准体系,以期针对我国的碳收支状况,保证话语权在我。