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包信和院士:未来碳达峰和碳中和目标的实现焦点是“绿氢”

作者:卜羽勤 来源:21世纪经济报道 发布时间:2021-03-09 浏览:

中国储能网讯:3月5日,第十三届全国人民代表大会第四次会议在北京开幕。今年政府工作报告指出,要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,包括制定2030年前碳排放达峰行动方案;优化产业结构和能源结构;推动煤炭清洁高效利用,大力发展新能源,在确保安全的前提下积极有序发展核电等。

全国人大常委会委员、中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和在接受21世纪经济报道专访时强调,未来碳达峰和碳中和目标的实现,包括可再生能源发展,最重要的当然是电,但是在能量转化以及二氧化碳处理和资源化利用过程中最为关键的就是氢。

未来碳达峰和碳中和目标的实现焦点是“绿氢”

《21世纪》:“十四五”规划建议提出,要降低碳排放强度,支持有条件的地方率先达到碳排放峰值,制定2030年前碳排放达峰行动方案。你如何看待这一目标设定?

包信和:现在很多人关注碳达峰和碳中和,我认为这也是我国一个非常重要的发展目标。地球环境是共建人类命运共同体中非常重要的一部分,中国作为一个负责任的大国,也是地球村的成员,有必要完成在联合国会议上的承诺。此外,碳达峰和碳中和的实现从长远和可持续发展的角度也将有助于我国国民经济的发展和人民生活质量与环境的优化。

要注意的是,这一目标的实现并不容易。首先,世界上一些发达国家,比如欧洲在上世纪七八十年代已经做到碳达峰,美国在本世纪初也达到这一目标。但是中国要力争二氧化碳排放2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和的目标,从碳达峰到碳中和的时间跨度比一些欧美先进国家要短得多,难度不低;其次,我国是世界上最大的发展中国家,国家的发展离不开能源,因而发展中国家还处于能源应用、排放增加的过程。此外,中国的能源结构中煤占了很大的比例,但是煤燃烧后放出的二氧化碳的比例相对比石油和天然气都要高,能源结构的调整难度也很大;况且,中国还有许多尚不发达的农村,这些地区短时间内难以做到减少化石能源的使用甚至全部转为使用可再生能源。

但总体来讲,我认为不管难度多大,我国肯定要朝着这个方向去努力,并最终实现碳达峰和碳中和的目标。

《21世纪》:我国实现“碳达峰”到“碳中和”的基础优势有哪些?

包信和:从去年数据来看,我国化石能源比例占到80%左右,在这种情况下未来要实现碳中和的目标,能源结构上需要有非常大的调整,需要大幅增加可再生能源的占比。这方面我国起步也比较早,特别是可再生能源,比如光能、风能等有比较好的基础,装机总量和增长速度在国际上也排在前列。与此同时,中国用能总量很大,但是风能、太阳能等在能源结构中占比还是比较小,要想让这些清洁能源在能源结构中占据主流,肯定要花很大的努力来做。此外,核能发电所占比例也只有3%-5%,未来要想提高核能占比肯定还要克服很多困难。所以我国要想力争在2060年前实现碳中和的目标,在观念和技术上都还有很大的突破。

《21世纪》:你曾提出,“我国能源转型将要在三个重要方向上着力:化石能源清洁低碳利用、清洁能源规模化以及排放二氧化碳处理和利用”。目前三个方向发展如何?

包信和:未来要实现碳达峰和碳中和,这三个方面非常重要。

其中化石能源要低碳利用,可以预计,未来几十年内化石能源仍还会占据一个比较可观的比例(2030年才能达到峰值),在这种情况之下我们不能忽视化石能源,至少这几十年内一定要把化石能源用好,逐步降低碳排放。

化石能源主要有三大块,煤、石油和天然气。总体来看,目前煤在发电中所占的比例还比较高,光电、风电等这些可再生能源的发电比例提升后,煤的发电可能会有比较大的降低。在作为化工材料的原料应用时,学校和研究所也在研究如何减少过程中排放的二氧化碳,也就是通常所说的高碳资源低碳化利用。

其次是石油,它现在我国能源结构中占比20%以上,石油要“吃光榨尽”,把它100%利用起来。现在已经有不少比较精准的炼油方法,比如所谓的“分子炼油”等都在发展,要千方百计提高资源利用,降低二氧化碳的排放。

最后是天然气。天然气在我国的使用量相对较少,但从现有的估计数据来看,我国的天然气水合物和页岩气的资源量还是比较大。此外,因为天然气分子氢碳比比较高,其中氢的量就比较大,燃烧后生成的二氧化碳也相对比较少一些。所以,发展新技术,实现天然气的优化利用近期内应该会作为降碳的一大方向。

《21世纪》:我国是否已经初步建立起一条完整的氢能经济产业链?下一步需要做好哪些方面的补链?

包信和:中国的氢能产业一直在发展。但是氢在自然界中并不存在,都是从一些化石能源或者是水中置换出来。所以迄今为止我们使用的大量的氢,包括国外,95%左右都是从化石能源当中来的。但是化石能源制氢会产生大量的二氧化碳,未来所谓的“绿氢”一定要从可再生能源中来,如果通过电解水制氢这条路能比较经济有效地走下去的话,氢源的问题就能得到比较好的解决,就能形成比较完善的氢能产业链。

我认为,未来碳达峰和碳中和目标的实现,包括可再生能源发展,最重要的当然是电,但是在能量转化以及二氧化碳处理和资源化利用过程中最为关键的就是氢。如何能够采用可再生能源,比较高效、便利地从水中获取氢,这是未来一个很大的发展方向。

“热起来”的基础研究和“卡脖子”问题的解决

《21世纪》:今年政府工作报告提出,要切实减轻科研人员不合理负担,使他们能够沉下心来致力科学探索,以“十年磨一剑”精神在关键核心领域实现重大突破。如何能让基础研究“热起来”、让研究者能坐得住?

包信和:现在很多人都说要让基础研究“热起来”,我想一般来说从事基础研究的科学家要耐得起寂寞,要有“甘坐冷板凳”的精神,所以如果“热起来”是指让冷板凳变得有温度,这是对的。假如说要让基础研究真的都“热起来”,变成另一波“热点”,大家都去做基础研究,这也会出现新的问题。因为基础研究并不是说单纯砸钱和增加人就可以出成果,有些领域还是要静下心来去做,要有阶段性,有科学发展的自然规律,要靠“磨”。“热起来”也千万不能变成要不断出“成果”、“沿途下蛋”,或是引起社会的不断关注。基础研究有它的特点,要有适合做基础研究的人坐下来思考。我本人还是比较赞成总书记指明的科学研究“四个面向”的方向,要聚焦重点、合理布局。

《21世纪》:面对一些可能“断供”的、一些“卡脖子”的领域,如何实现科技自立自强?

包信和:我想需要对“卡脖子”领域进行区分,不是说所有的“卡脖子”的事情都要靠举国体制来解决。比如“北斗”导航、空间科学这些问题就需要有举国体制来解决,但是最近发布的鸿蒙操作系统,也是一个“卡脖子”问题,它就是华为公司主持研究出来的。从国家层面看,需要对不同问题进行区分,有些适合举国体制来操作,有些应该集中市场的力量来操作。不能一提到“卡脖子”都要国家用举国体制解决。但总体来讲,科研人员还是要在重大国家战略需求中,找到基础的、关键的科学问题,并通过这些科学问题的解决来破解实际过程中遇到的一些“卡脖子”问题。南方财经全媒体集团全国两会报道组 卜羽勤 上海报道

(本报记者施诗、实习生迟翔远对本文亦有贡献)

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