实现“碳中和” 科技创新是关键

摘要:碳中和视角下的现实问题 Practical problems from the perspective of carbon neutralization 一面是如火如荼的能源转型行动与碳中和的规划设想,一面是应对化石能源短缺而无所不用的煤炭、天然气保...

“碳中和”视角下的现实问题
Practical problems from 
the perspective of "carbon neutralization"
一面是如火如荼的能源转型行动与碳中和的规划设想,一面是应对化石能源短缺而无所不用的煤炭、天然气保供措施,长期相对稳定的全球能源供需体系、市场体系已被打破,而想要从根本上解决现有的能源供应矛盾,不仅仅需要政策引导发力与市场的供需平衡调整,更需要从源头重新思考和解决能源转型的问题,重新回到实现“碳中和”本源中来,而在这其中,技术的创新尤为重要。
 
宏观远景目标Macro vision
科技部部长王志刚早在今年3月主持科技部碳达峰与碳中和科技工作领导小组第一次会议会议时便强调,要把加快碳中和科技创新作为科技部当前的重要任务,重点做好以下三项工作:一是要抓紧研究形成《碳达峰碳中和科技创新行动方案》,统筹推进科技创新支撑引领碳达峰碳中和工作。二是要加快推进《碳中和技术发展路线图》编制,提出我国碳中和技术选择、发展路径和有关部署建议。三是推动设立“碳中和关键技术研究与示范”重点专项。
会上同时强调,实现碳达峰、碳中和是一项复杂的系统工程,要处理好发展与减排、整体与局部、短期与中期长期的关系,科技创新是同时实现经济社会发展和碳达峰碳中和目标的关键。要认真研究如何更好发挥科技在整个碳达峰碳中和中的战略支撑作用。解决好在经济结构、技术条件没有明显改善条件下,温室气体减排等约束强化将压缩经济增长空间的矛盾问题。
 
清洁能源供给所面临的现实问题
Practical problems faced by clean energy supply
首先,要实现碳中和,未来30年必须实现清洁能源替代化石能源,并加快推动低碳经济替代化石经济,在这一重大变革进程中,清洁技术的开发和应用速度具有决定性意义,在一些领域需要实现突破性的技术解决方案,是否有充足、可靠的自然资源去应用相关技术也至关重要,而在所面临的问题中,我国的高碳能源结构问题尤为突出,在2019年主要国家的能源结构中,化石能源占比50%—85%,我国约为85%,但欧美国家化石能源中煤炭占比仅为3%—17%,我国却高达57%;二是我国的高碳产业结构,在全球产业链分工里,水泥、钢铁、石化这样高耗能的工业,在我们整个产业中的比例还比较高,实现碳中和,煤电二氧化碳排放要基本清零,非化石能源发电要达80%以上,低碳转型非常艰难。
 
实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的社会经济变革。作为发展中国家,我国目前仍处于新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化加快推进阶段,实现全面绿色转型的基础仍然薄弱,生态环境保护压力尚未得到根本缓解。当前我国距离实现碳达峰目标已不足10年,从碳达峰到实现碳中和目标仅剩30年左右的时间,与发达国家相比,我国实现“双碳”目标,时间更紧、幅度更大、困难更多。
 
科技创新是实现“碳中和”的关键
Scientific and technological innovation is the key to achieving "carbon neutrality"
而重新回到科技创新的角度,我国低碳、零碳、负碳技术的发展尚不成熟,各类技术系统集成难,环节构成复杂,技术种类多,成本昂贵,亟需系统性的技术创新。低碳技术体系涉及可再生能源、负排放技术等领域,不同低碳技术的技术特性、应用领域、边际减排成本和减排潜力差异很大。
 
 
零碳能源关键技术体系涉及传统化石能源系统低排放转型、新能源大规模使用和广泛部署等,重点包括碳基能源高效催化转化、先进高效低排放燃烧发电等关键减排技术,以及氢、太阳能、风能等新能源利用技术。
 
先进高效低排放燃烧发电技术能够有效减少化石能源作为燃料利用的碳排放,灵活多源智能发电系统集成与协调控制、超高参数燃煤发电高效热功转换机制、新型热力循环与高效热功转换创新技术,以及多污染物协同控制等发展技术将成为未来的方向,持续朝着高效、节能、节水和低排放、零排放方向发展,零排关键技术是实现碳中和的关键抓手,是建设低碳绿色能源体系、实现碳中和目标的核心工作。
 
科技创新是实现碳中和的核心驱动力,推动和依靠绿色技术创新作为共同的战略选择来实现碳中和目标已成为主要发达国家的共识,科技创新对生态文明建设具有基础性战略性支撑作用,实现碳中和的关键是科技创新,将推动社会经济发展从资源依赖型走向技术依赖型,可以预见,未来能源的综合互补利用、多能系统规划设计,运行管理、能源系统智慧化等重大科技问题,以及开发多能互补系统变革性技术等,将构建多能融合综合能源系统是能源发展的新趋势,发展变革性智能化绿色过程技术体系,支撑高碳行业流程再造,解决能源转化和工业生产过程的高能耗高排放难题,从科技的角度,保障能源利用与生态文明同步协调发展。
 

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