作者簡介 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om
徐俊(中國科學技術部社會發展科技司) 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
摘要 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om
中國提出碳中和目標,將深刻影響我國社會經濟體系。碳中和對內將助推我國經濟高質量發展、全面實現綠色轉型,對外則可實現彎道超車,引領全球技術發展。然而,要實現這一目標,我國面臨時間短、任務重、難度系數大的挑戰??萍紕撔伦鳛榧夹g發展的動力引擎,在碳中和中扮演舉足輕重的角色。沒有科技創新,也就無從談碳中和。然而,當前我國科技創新仍然存在整體水平較低、體制機制不健全、創新投入不足、基礎條件薄弱等問題。碳中和愿景下,從技術端,要依靠“能源供給端”“能源消費端”“固碳端”三端共同發力。結合我國不同階段能源消費結構、產業排碳特征,遵循各領域技術發展規律,提出各領域的科技創新路徑,從而分階段、分重點、分目標地推進技術發展。從政策端,也應從深化頂層設計、加強戰略研究、加快技術發展、促進市場銜接、推動隊伍建設等方面加大科技創新對碳中和的支撐作用。 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com
碳中和 科技創新 技術路徑 政策建議 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網-tan pai fang. com
* 聯系人:徐俊,郵箱:john_sheng1998@aliyun.com。 本文`內-容-來-自;中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om
一、引言
工業革命以來,人類在使用化石能源/資源、從事工業生產以及改變土地利用方式等過程中向大氣層排 放了大量以二氧化碳(CO2)為代表的溫室氣體,科學界普遍認為這是導致氣候變化尤其是全球變暖的主要 原因。這一觀點在2021年8月聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的關于氣候變化物理科學的最新評估報告(Sixth Assessment Report,AR6)中得到再次明確(IPCC,2021)。
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全球變暖將帶來許多“不可預測”的環境影響。對歐洲而言,氣溫升高若引發北極冰川融化,大量淡水融入北大西洋,導致北大西洋暖流的補償流減弱,進而使得洋流循環體系變慢,暖流動力減弱甚至消失1,歐洲或將迎來極寒時代。對我國而言,氣候變暖在一定程度上可能是利大于弊。西北地區平均氣溫和降水量均呈上升趨勢,出現了向暖濕轉型的趨勢,有可能出現重回漢唐時期的關中八百里沃野、八水繞長安、西北似江南的盛世景象(陳冰,2015;姚旭陽等,2022;張強等,2021)。但是從全球角度來看,如果任由氣候變暖不斷加速, 人類生存環境總體將遭受極大負面影響,引發災難性后果。 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網-tan pai fang . com
1 麥克斯韋的科學,2021,《科學家預警,大西洋洋流系統面臨崩潰,歐洲或將迎來極寒時代?》https://baijiahao.baidu.com/s?id=1707808886327021297&wfr=spider&for=pc。
當前歐洲等國積極推動碳減排倡議,一是基于其自身生存環境可能遭受極大威脅考慮;二是從政治方面出發,通過搶占道德制高點,穩固世界影響力;三是為了遏制經濟衰退趨勢,通過重塑世界發展規則,憑借技術優勢,催生新的經濟增長點,提高經濟競爭力,推動歐洲經濟復蘇。
對比歐洲在氣候變化問題上面臨的困境,我國所面臨的客觀環境壓力較小。且與發達國家相比,我國經濟社會發展階段還具有碳排放持續增長的剛性需求,但仍然以壯士斷腕的勇氣和決心多次向全世界提出碳達峰碳中和目標,彰顯了我國對保護人類賴以共同生存的地球家園的負責任態度,彰顯了對構建人類命運共同體的擔當(習近平,2020)。 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放(交—易^網-tan pai fang . com
毫無疑問,碳中和的提出將會深刻影響政治經濟文化和社會生活的方方面面。中國各部委、地方政府和大型企業也迅速響應,出臺政策或制定工作計劃,助力碳達峰碳中和目標(賴明,2021)。國內的專家學者、戰略家和企業管理者也從國家戰略、區域發展、產業布局甚至是企業管理角度,針對碳達峰碳中和工作面臨的形勢與挑戰、碳排放路徑、未來情景設計等方面提出自己的觀點和想法,全國掀起了一股碳達峰碳中和研究熱潮(王燦、張雅欣,2020;柴麒敏等,2020;王志剛,2021)。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網-tan pai fang. com
筆者長期從事綠色低碳科技管理工作,近一年多的時間里圍繞碳達峰碳中和,參與組織了與碳中和科技創新相關的研究與部署。本論文主要是基于筆者前期對科技創新之于碳中和的認識,集中分析了碳中和愿景下我國面臨的機遇和挑戰、科技創新所面臨的現實問題,進一步聚焦和思考了科技創新支撐碳中和路徑和政策方面的設計等,僅供讀者參考。
二、碳中和愿景下機遇和挑戰并存 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
2021年11月,第26屆聯合國氣候變化締約國大會達成了格拉斯哥氣候協議一攬子決定,重申了《巴黎協定》提出的21世紀內“把全球平均氣溫升幅控制在工業化前水平以上低于2℃之內,并努力將氣溫升幅限制在工業化前水平以上1.5℃之內”,以及“公平、共同但有區別的責任和各自能力原則”,同時也明確提出削減煤炭、取消低效化石能源補貼2。煤炭等化石能源將進一步被加速替代,這對仍處于工業化、城市化發展階段的中國而言,機遇與挑戰并存。
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2 澎湃新聞,2021,《COP26峰會達成協議,發布《格拉斯哥氣候公約》聯合公報》,https://baijiahao.baidu.com/s?id=171 6368873630146441&wfr=spider&for=pc。 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om
從機遇來看,一是綠色能源、低碳技術將引發全球范圍內一場深刻的科技革命和產業變革。我國作為世界上第二大經濟體,需要抓住這次大變革的機遇,改變傳統的發展方式,實現經濟的高質量發展;二是碳達峰碳中和也是我國生態文明建設整體布局的內在要求,以降碳為重點戰略方向,可以實現溫室氣體與污染物的協同減排,促進經濟社會發展全面綠色轉型;三是碳中和的現實表象是溫室氣體減排,實質是全球綠色低碳技術發展的競爭。當前綠色低碳技術在全球各國方興未艾,各國間還基本處于同一起跑線上,我國應搶抓此次全球技術變革的窗口期,實現彎道超車,引領未來全球的技術發展。 內-容-來-自;中_國_碳_0排放¥交-易=網 t an pa i fa ng . c om
從挑戰來看,中國在2006年超過美國成為世界第一大碳排放國。IEA(2020a)的統計數據顯示,2020年我國二氧化碳排放量約112億噸,約占全球排放總量的四分之一,是美國的2倍多、歐盟的3倍多;人均碳排放約為7.1噸CO2/人,相當于世界平均水平1.6倍,同時超過歐盟和二十國集團的平均水平;單位GDP碳排放約為 0.7千克CO2/USD(2015年不變價),是世界平均水平的1.7倍、美國的3.5倍。我國碳達峰峰值水平預計在115 億噸以內,約是美國的2倍、歐盟的3倍。而從時間跨度上看,從碳達峰到碳中和,我國只有30年,而歐美則用了 43~70年的時間,因此我國碳達峰碳中和面臨的目標任務極其艱巨。另外,從經濟社會發展階段看,我國尚處于經濟社會發展的上升期,碳排放總量和強度“雙高”的情況仍將持續,經濟發展與碳排放仍存在強耦合關系。在未來四十年,我國仍需要大力推進經濟建設,提高城鎮化水平,提升人民生活水平和質量,這其中都需要以大量能源消耗為前提。要實現經濟社會發展與碳排放量脫鉤,必須尋求一種可持續的經濟發展模式。因此,無論從經濟發展階段、碳排放總量、人均碳排放量、碳中和實現周期,還是從技術發展水平來看,我國實現碳達峰尤其是碳中和目標需要付出更大努力(張賢等,2021)。
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三、科技創新是實現碳中和的唯一選擇 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放(交—易^網-tan pai fang . com
(一) 科技創新是碳中和的唯一出路 本+文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com
碳中和表面上關注的是“碳”的問題,本質上是涉及能源、資源轉化過程中盡量少排、不排甚至負排碳的問題。而能源、資源轉化過程的實現都是以技術為載體實現。因此,碳中和的實現,技術是根本的落腳點。
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據中國21世紀議程管理中心專家測算,若延續“十四五”期間低碳轉型政策力度(即每五年碳強度下降率 達18%,能源強度下降率達13.5%),保持現有技術發展水平,我國可實現在2030年前二氧化碳排放達峰,但峰值高達126億噸,到2060年仍有約94億噸碳排放,離2060年前實現碳中和目標有很大差距(見圖1)。因此,現有技術發展水平不足以支撐碳中和目標實現。 本`文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com
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為了提高技術水平,唯一能做的就是不斷地進行科技創新,在理念創新、科學規律、技術發明、產業創新等各方面開展全新全方位的探索實踐與創新變革。因此,科技創新是實現碳中和的唯一出路,也是碳中和目標實現的最終落腳點。
(二) 世界各國的低碳科技競賽 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com
縱觀全球,世界主要地區、發達國家和國際組織都基于碳中和目標對重點領域的碳減排技術路線進行了系統研究和戰略部署,積極發展低碳技術,試圖搶占低碳技術制高點。歐盟在2019年頒布的《歐洲綠色新政》 提出“地平線歐洲”計劃,35%的經費將用于支持應對氣候變化研發,提出能源、工業、建筑、交通、消費等7個 重點領域的關鍵政策、核心技術和實施計劃4;并在2020年3月提交的《歐洲氣候法(草案)》中提出將綠色經濟作為未來經濟、社會、外交等事務的重要抓手5。同時,歐盟也對一些關鍵技術提出了專門的發展戰略。比如, 2020年7月,歐盟委員會發布《歐盟氫能戰略》,規劃出歐盟氫能發展的三個階段,提出到2050年的氫能發展目標,啟動歐洲清潔氫聯盟籌建,并預計到2050年,可再生氫能方面的累計投資將高達1800億~4700億歐元。英國《綠色工業革命十點計劃》中提出將投入120億英鎊,加強海上風電、低碳氫、先進核電、零排放汽車、綠色建筑、CCUS等技術研發。6美國總統拜登將氣候變化作為四大優先事項之一,在其《清潔能源革命和環境正義計劃》中,擬確保美國在2035年前實現零碳發電,在2050年前達到“凈零排放”,實現“100%清潔能源消費”。7在低碳技術方面,美國強調對液體燃料、低碳交通、可再生能源發電、儲能技術等方面加大研究投入及技術支持。日本發布的《綠色增長戰略》確定了海上風電、燃料電池、氫能、核能、交通物流和建筑等14個重點領域深度減排技術路線圖和發展目標,旨在確保日本到2050年實現碳中和目標,構建“零碳社會”。8國際能源署長期開展減排技術評估并發布減排技術路線圖,在《能源技術展望2020》中系統分析了解決能源行業各領域排放問題 所需的清潔技術,如電氣、氫能、生物能源以及碳捕獲、利用和儲存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技術等,強調要大力開發和部署清潔能源技術,才能在確保能源系統彈性和安全性的同時于2050年左右實現凈零排放(IEA,2020b)。
4EUROPEAN COMMISSION. The European Green Deal[A/OL]. https://ec.europa.eu/info/strategy/ priorities-2019-2024/european-green-deal_en, 2019-11-12. 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm
5 資料來源: 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m
6 The Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution, https://www.gov.uk/government/publications/the-tenpoint-plan-for-a-green-industrial-revolution/title,2020-11-18. 本+文`內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
7 資料來源:https:// climatecrisis.house.gov/sites/climatecrisis.house.gov/files/ Climate%20Crisis%20Action%20Plan. pdf。
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8 資料來源:https://www.meti.go.jp/english/ press/2020/1225_001.html。
(三) 中國的低碳科技創新部署 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
中國政府已經充分認識到科技創新對碳達峰碳中和的重要意義。在《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中提出“政府和市場兩手發力,構建新型舉國體制,強化科技和制度創新,加快綠色低碳科技革命”。國務院《2030年前碳達峰行動方案》提出:“發揮科技創新的支撐引領作用,完善科技創新體制機制,強化創新能力,加快綠色低碳科技革命。”中央層面成立的碳達峰碳中和工作領導小組正在全面構建碳達峰碳中和“1+N”政策體系,“科技支撐”位列一系列保障方案的第一位。國務院國資委編制印發《關于推進中央企業高質量發展做好碳達峰碳中和工作的指導意見》,提出“著力科技和制度創新,加快中央企業綠色低碳轉型和高質量發展” 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om
長期以來,中國在能源、建設、交通、廢棄物資源化等相關領域持續支持綠色低碳關鍵核心技術的研發與示范,并取得了優異成果(劉仁厚等,2021)。碳達峰碳中和目標提出以來,科技部也在積極部署針對碳達峰碳中和科技創新的“碳達峰碳中和關鍵技術研究與示范”重點專項,以及“可再生能源技術”“氫能”“儲能與智能電網”等10個與碳達峰碳中和強相關的重點專項和“綠色生物制造”“顛覆性技術創新”等16個弱相關重點專項。國家自然科學基金委部署了“面向國家碳中和的重大基礎科學問題與對策”專項項目。中國科學院也在積極部署面向碳達峰碳中和的先導專項。上海、江蘇、重慶等多地都在醞釀甚至已經推動設立相關研究項目。
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四、中國科技創新存在的主要問題 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網-tan pai fang . com
然而,當前的技術儲備與研發力度離支撐目標的實現還有很大差距,具體體現在:
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(1)低碳科技總體水平參差不齊。目前我國在低碳科技創新基礎研究方面投入少、能力不足,尚未形成技術源頭。同時不同領域的發展水平差距大。以能源領域為例,我國的光伏、水電、煤化工、鋼鐵長流程等領域在全球處于領先地位,但是儲能、氫能、鋼鐵短流程等技術發展相對滯后。推動技術系統化、工程化、產業化的高附加值能源科技裝備國產化率低,高性能、高技術含量能源裝備產品的設計、制造能力與國外差距較大,仍以引進、仿制為主。
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(2)低碳科技創新體制機制仍不完善。碳中和提出以來,雖然社會各個層面就如何實現雙碳目標掀起了一股思潮。但是總體來說,國家層面針對如何科技創新,未能發揮戰略主導作用。各個領域各自為政,甚至各說各話,從國家層面尚未有一個統一、科學、公允的聲音和態度。國家層面對碳中和相關的重大政策尚缺乏深入研究和論證,政策落地不確定、不穩定和不持續。碳中和是一個系統性問題,缺乏建立一個系統、高效且能夠調動和融合各個領域協同創新的機制。同時,低碳科技推廣與市場銜接力度不夠,缺乏促進科技創新的財稅金融政策,以及產業政策、法規保障,導致研發向應用轉移的動力不足,創新價值鏈還未形成。 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網-tan pai fang . com
(3)低碳科技創新投入仍然不足。我國低碳科技投入不足。以能源領域為例,能源研發投入、政府研發投入占全國研發投入比例均在下降。能源企業更多地通過技術改造、技術引進和直接購買國外技術實現低水平技術升級。能源工業中用于消化吸收和再創新的經費極少,大部分經費用于自主創新含量不高的技術改造和 技術引進。
(4)低碳科技創新基礎條件薄弱。針對低碳科技創新產業總體規模在不斷擴大,科技人員不斷加入,基礎創新能力不斷增強,但離需求水平還相差甚遠。以國家重點實驗室、國家工程技術中心、國家認定企業技術中心、企業國家重點實驗室為創新載體的數量少,缺乏整體的戰略部署,創新載體的特色不明顯,定位和側重重復交叉,同時國家對創新載體缺乏持續穩定的支持。
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五、碳中和愿景下科技創新的路徑思考
實現碳中和,需要從整個鏈條(包含源頭替代—燃料和原料、過程削減—工業生產和建筑交通、末端處理—CCUS和碳匯三大部分)統籌加以考慮。通過對能源供給端和消費端的分析,碳中和需要“三端協同聯 動”,即“發電端”“能源消費端”和“固碳端”共同作用。9電力部門作為“發電端”,工業、建筑和交通等社會經濟部門作為“能源消費端”,而碳匯、碳捕集利用與封存等負碳技術作為“固碳端”,不同發展階段下不同部門實現碳減排的技術路徑有所不同??萍紕撔聭裱鱾€領域技術發展規律,與時俱進、動態調整,分階段、分重點、分目標推進技術創新。
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9 資料來源:https://www.in-en.com/article/html/energy-2311652.shtml。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com
(一) 能源供給端科技創新路徑 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om
2020年,中國能源消費總量49.8億噸標煤,煤炭消費占比56.8%。煤電裝機占比49.1%,發電量占比 60.8%。據蘇健等(2021)測算,在“雙碳”目標下,為滿足我國經濟和社會發展,中國能源消費總量還將繼續增加,消費峰值在2030~2040年間達到60億~ 64億噸標準煤,隨后穩步下降;到2025年、2030年、2060年我國能源消費總量將分別為58億噸標準煤、60億噸標準煤和56億噸標準煤(見圖2)。 本+文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com
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從能源結構分析,降煤、穩油、增氣、大力發展可再生能源是未來40年中國能源消費結構的總基調。我國煤炭生產“總體富余,供需基本平衡”,能滿足每年40億噸需求。然而為了實現碳中和,對于煤炭消費的壓縮和限制首當其沖。最終煤炭在我國的能源消費體系內將起到壓艙石的作用。中國原油、天然氣生產長期不足。如果沒有變革性技術,原油生產將穩定在2億噸左右;天然氣生產到2030年達到3000億立方米峰值后,將努力保持穩產。中國可再生能源資源豐富,尤其是西部地區風、光資源和東部沿海大陸架風力資源,資源潛力能夠滿 足我國到2060年非化石能源占能源消費比重80%以上的需求。
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中國未來能源趨勢主要呈現以下幾個特點:一是能源需求總體呈現先增長后降低的趨勢;二是化石能源 在2040年之前仍然在中國的能源消費體系中占主導地位;三是非化石燃料在一次能源需求總量中的比重不斷提高,2040年替代化石能源成為能源供給主要形式,其在一次能源需求總量中的比重將從2025年的20%飛躍至2060年的80%左右;四是電能作為能源傳輸的主要形式,其重要性不斷體現,其中又以綠電為主。2020年我國電能占終端能源消費比重約為27%,預計到2030年、2060年將分別提升到39%和70%。10 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om
10 資料來源:全國能源信息平臺, https://baijiahao.baidu.com/s?id=1711103389482683034&wfr=spider&for=pc。 本+文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com
電力部門成為能源轉化和供給的關鍵部門。①在碳達峰甚至2040之前,電力部門有可能仍以化石能源燃 燒為主要的發電形式。針對煤電,主要創新手段是不斷提升煤電機組效率,推廣一次再熱的超超臨界機組、針對二次再熱超超臨界機組的高低位分軸布置技術、煤電的低負荷提效技術。同時,在我國儲能技術沒有大規模成熟之前,考慮以煤電的深度調峰技術作為提高可再生能源消納的方式。穩步提高光電、風電的開發力度。②在達峰以后的深度減排階段,推廣應用原料脫碳技術,即以大規模摻燒甚至全燒生物質顆粒的方式,實現火電的零碳化。同時,實現高效優質光儲能植物的創新研究,通過基因改良培育出高效光儲能植物,如超級蘆竹等植物,提供充足的生物基燃料,實現向“零碳生物質火電”轉型。11與此同時,實現電力部門與CCUS技術 的銜接,實現碳資源的部分轉化利用。在可再生電力發展方面,實現高效低成本晶硅太陽能電池、新型薄膜電池的技術突破,大幅提高可再生電力的轉化效率和儲存能力。風電向遠海高空、大型化、智能化、高可靠性發展。解決可再生能源制氫、智能電網等關鍵技術問題,利用大數據及新一代信息技術,構建出以光伏、風能、生物質和氫能等為主的一體化、智能化多能融合電力體系。在碳中和階段,在零碳的火電技術基礎上,得益于大規模的CCUS技術成熟,實現火電行業的負排放。同時積極推進四代裂變堆研發及聚變堆實驗突破,推進核能安全高效應用,進一步提高電力系統的降碳能力。 本%文$內-容-來-自;中_國_碳|排 放_交-易^網^t an pa i fang . c om
11 資料來源:http://xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=604161。 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com
(二) 能源消費端科技創新路徑 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om
對能源消費端的低碳轉型,一方面依托能源供給側外部帶來的系統性變革,另一方面也受益于其工業內部的技術革新帶來的降碳。
工業部門是實現碳中和的重點領域。2020年工業部門碳排放約49億噸,占比約44%,預計2025年前后達峰,峰值約55億噸,2060年工業總體碳排放建議控制在3億~5億噸。①在碳達峰之前,工業部門依靠的降碳途徑主要是生產工藝的進一步整合和優化實現能耗需求降低、提升產品的品質和延長使用壽命來減少產量規模、智能化生產以及提升產生過程中的二次資源的循環利用。對于鋼鐵和有色部門,主要通過產業全流程打通,冶金產品的質量提升,氫能冶煉、余熱回收技術應用等途徑,大幅降低碳排放。對于建材部門,主要走工業原料的低碳化,充分利用其他行業的固體廢棄物,開發循環利用的建筑材料。對于化工行業,也是依靠工藝單元之間的系統優化和集成,主要耗能工序的流程再造,能量梯級利用的推廣,物料循環利用提升以及低位熱能、灰渣等資源綜合利用,大幅降低化工產業的能耗。對于新建項目,積極選用具有國際領先或國際先進水平 的技術,提高產品收率,降低能源和資源消耗,推動行業低碳發展。比如,煤氣化技術方面的水煤漿水冷壁廢鍋氣化爐技術、第三代甲醇制烯烴(DMTO-III)技術、甲醇與石腦油耦合制低碳烯烴技術等。②在達峰以后 的深度減排階段,積極推廣原料替代技術和短流程技術。對鋼鐵和有色部門,主要通過工業流程的轉型,推廣 以廢舊金屬為原料的短流程冶金技術。水泥行業大規模推廣低鈣熟料、無熟料/少熟料等原料替代和氫能燃 料替代技術。化工行業實現短流程節能低碳技術、低碳原料替代技術、CO2資源化利用技術等的工業化應用, 在具有較好條件的化工領域,優先推進CCUS技術的工業化應用,助力化工行業實現近零排放。③在碳中和階段,人工CCUS/碳移除技術將在工業領域大規模應用,發揮關鍵性托底作用。 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om
建筑部門是主要的能源消費端。2020年,我國建筑部門直接碳排放約6.2億噸(不含村鎮散煤供熱和熱水 炊事等),占比約6%。中國建筑部門的碳排放總體開始進入平臺期,且相關的零碳解決方案較為成熟,應率先進入去峰期并盡早實現近零排放。建筑部門實現低碳/零碳轉型應以節能降耗建筑本體的開發建設以及全面普及電氣化為落腳點。①在碳達峰之前,對存量建筑實行節能改造,對新建建筑推行超低能耗和近零能耗標準。通過高性能圍護結構新材料、新產品和新工藝的應用,降低建筑的能耗需求。②在達峰以后的深度減排階段,一是提高建筑的建設質量和品質,延長建筑的使用壽命;二是著力實現建筑用能全面電氣化,推廣夏熱冬 冷地區供暖、炊事、熱水和蒸汽的電能與零排放替代技術和產品;三是加快推進熱電協同技術創新,發展光儲 直柔技術,加強低碳建材和低碳建筑結構體系化應用,實現與電力和工業部門協同減排;四是推廣光伏建筑 一體化技術,最大限度挖掘建筑本體的可再生能源開發潛力。
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交通部門作為油品和電力的主要消費端,碳減排潛力大,但難度高。對交通部門而言,2019年碳排放總量約11.5億噸左右,占比約10%。爭取將于2030年左右達峰,峰值控制在12.5億~13.5億噸。綜合考慮交通運輸的安全性、便捷性要求和減排技術與成本等因素,2060年碳排放將努力降至2億噸以內。交通部門實現低碳需 重點關注運輸工具節能降碳和新能源替代。①在碳達峰之前,積極倡導公共交通、慢行交通,減少交通出行的能耗。積極開展燃油汽車的節能技術研發,包括提高發動機的效率、汽車車身的輕量化等技術。積極開發交通 共享系統,提高交通出行的利用率。②在達峰以后的深度減排階段,突破高性能電動和氫燃料電池車輛技術, 全面推廣新能源替代。打造智慧交通系統,重點突破智能感知、多元大數據融合處理、多元協同指揮調度等關鍵技術,提升綜合交通運輸整體效率。
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(三) 固碳端科技創新路徑
碳匯、碳捕集利用與封存(CCUS)等負碳技術,是我國實現碳中和的兜底技術。①在碳達峰之前,未來針對森林、草原、濕地和海洋等生態系統,需加強碳匯機理研究,探索天空地一體化的碳匯精準監測技術,建立動態監測、報告和驗證的核算體系,創新典型生態保護和修復技術,穩定并提高現有生態系統碳匯能力。積極開展CCUS技術領域的基礎研究,適度推廣CCUS技術的示范研究。②在達峰以后的深度減排階段,加大針對碳捕集、分離、運輸、利用、封存及監測等各個環節的技術攻關,加強新一代低能耗、低成本和高安全性CCUS技術研發和大規模全流程集成示范部署,探索建立與美國45Q稅收法案類似的財稅激勵措施,為該技術的未來商業化應用奠定基礎。積極推進CCUS技術在工業領域實現規?;瘧谩"墼谔贾泻碗A段,全面推廣CCUS技術的商業化應用。 本+文`內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
六、碳中和愿景下加大科技支撐作用的政策思考 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com
一是深化跨技術、跨能源、跨領域的頂層設計。堅持全國一盤棋,建立科技部牽頭的跨部門協作機制,充分發揮各領域戰略科學家的群體智慧,廣泛開展前瞻性的交叉學科研討,準確把握未來碳達峰、碳中和領域的前沿科技發展方向,形成動態的碳中和科技創新頂層設計藍圖。 本+文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com
二是加強科技領域實現雙碳目標的能源戰略研究。在國家碳中和頂層方案的大前提下,依托科技計劃五年實施周期,放眼長遠做好中長期控碳、降碳、低碳和零碳能源科技戰略規劃,持續滾動推進非碳基能源技術迭代,深入研判經濟性與生態友好性兼顧的多場景技術路徑,保障國家能源安全。 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om
三是加快新技術新模式試點示范應用。系統分析雙碳目標下節能降碳技術需求,針對不同領域、不同場景積極開展試點示范,在試點中形成與推廣成熟技術,形成在研一批、投產一批、儲備一批的良性循環,促進新技術、新工藝、新模式的研發、轉化和落地應用。 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om
四是積極推動形成低碳技術市場化運作的體制機制。深入研究市場導向型的減排政策,開展凈零技術經濟學研究,深入研究碳中和對科技創新的倒逼和激發作用、科技創新對未來能源和工業體系的重塑功能,發揮有為政府和有效市場作用,有效協調技術政策與財稅和投融資政策,建設低碳技術評估、交易體系,激發低碳技術創新,鼓勵和引導低碳技術產業化應用,逐步提升凈零技術在經濟社會向碳中和轉型發展中的重要作用。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com
五是推動碳中和人才隊伍的系統和長遠布局。針對“雙碳”目標組建專門的技術創新和政策研究的人才隊伍,加大對優勢科研機構和團隊支持力度,建立穩定支持機制,完善技術創新攻關主體布局,設立國家重點實驗室和技術創新中心,建設科技信息資源平臺,深入推進各個領域的交叉融合,特別要加強碳中和青年科技人才培養。
六是深化國際創新合作,推動技術交流合作共贏。促進多邊機制與雙邊合作框架下碳中和科技創新,積極推動將碳中和技術創新納入與主要國家雙邊科技合作框架的優先領域。推動和深化應對氣候變化領域知識共享與技術轉移,搭建技術轉移平臺和數據庫,對接國際綠色低碳/脫碳轉型技術需求與供給,促進綠色低碳技術雙向流動。 本文`內-容-來-自;中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om
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