7月30日,2020年度國家自然科學獎一等獎“雙子星”——中國科學技術大學校長包信和院士、復旦大學化學系教授趙東元院士齊聚中國化學會能源化學專業委員會舉辦的首期線上“能源化學雲論壇”,為走好“雙碳”之路解題支招。
實現碳達峰、碳中和是國家高質量發展內在要求,也是中國對國際社會的莊嚴承諾。我國“雙碳”目標是二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。
對於這一目標,包信和解釋道,碳中和是指通過平衡二氧化碳人為排放量與人為去除量,實現淨二氧化碳零排放。他說:“事實上,碳中和只是初級要求。因為除了二氧化碳會對氣候造成影響外,甲烷、氮氧化合物也會對氣候產生重要影響。因此,通過實現碳中和,國際社會最終是希望實現溫室氣體中和以及氣候中和,從而讓所有人類活動對氣候系統的影響變為零。”
中國科學技術大學校長包信和院士分析“雙碳”實現路徑。(中國化學會能源化學專業委員會供圖)
當前,全球能源供應緊張,應對氣候變化壓力加大,怎樣如期實現我國“雙碳”目標?
包信和認為,歐盟從碳達峰到碳中和有71年時間,美國從碳達峰到碳中和有43年時間,而中國只有30年時間,我國實現碳達峰、碳中和是一場硬仗,難度和挑戰非常大。
歷史經驗表明,實現碳中和目標,需要一國經濟達到一定條件和水平。例如,發達經濟體是在人均GDP超過2萬美元時實現碳達峰。而目前我國人均GDP僅超過1萬美元,能源消費仍處上升通道。包信和認為,我國沒有時間重複發達國家“人均能源消費先快速增長-長時間飽和-再逐漸下降”的歷程,因此,科技創新必須要發揮更加重要的作用。
隨著我國能源生產和消費結構的不斷優化,近年來可再生能源消費佔比逐年提高。即便如此,趙東元認為,可再生能源目前還處於“嬰兒期”,難以實現“穩定供應-環境友好-價格低廉”三者完美兼具,可再生能源還不可能在短時間內挑起未來能源的重擔。
“我們可能在今後相當長一段時間裡處於對一次能源的依賴中,如期實現‘雙碳’目標需要建設一個以化石能源為引領的綠色低碳能源體系,因此對於一次能源的高效清潔利用將是必然,化學化工、材料發展會是重要支撐。”趙東元說。
復旦大學化學系教授趙東元院士分析“雙碳”實現路徑。(中國化學會能源化學專業委員會供圖)
為確保能源可靠供應,目前我國能源發展的總體思路是在保證能源安全的前提下,持續推進能源綠色低碳轉型。如何統籌好非化石能源,特別是可再生能源與化石能源之間的互補和優化組合?
包信和分析,化石能源仍是基礎,無法完全取代。結合中國的資源稟賦,化石能源還將長期佔據很大比重,用好我國以煤為主的化石能源,需要進一步提高煤作為化工原料的綜合利用效能,加快關鍵核心技術攻關。未來煤轉化趨勢是與可再生能源和氫等融合,最終實現二氧化碳零排放。
對於可再生能源的規模化利用,包信和分析,太陽能是重點,高效、低成本硅基疊層電池技術將是趨勢,“太陽能發電必須與儲能系統配套,在一般儲電和大規模電網中,電化學儲能將發揮重要作用”。