“碳达峰、碳中和”专家院士观点汇编目录贺克斌院士：目前尚未成熟的净零排放关键技术，分布在哪些行业............01金涌院士：“碳中和”是中国转型的巨大驱动力............................................08杜祥琬院士：实现双碳目标需要克服巨大困难................................................27舒印彪院士：实现碳达峰碳中和，能源是主战场、电力是主力军................31丁仲礼院士：中国碳中和框架路线图研究........................................................37刘中民院士：绘制好能源发展路线图..............................................................53王金南：《碳中和促进法》立法恰逢其时......................................................58王金南：坚持绿色复苏全面开启全球应对气候变化新征程........................62禁止地方在“高碳”轨道上谋划“十四五”.................................65碳中和需要每个人参与......................................................................67“碳中和”目标将带来能源行业新增长点....................................70实现碳中和需要有力抓手................................................................72如何实现二氧化碳排放达峰............................................................80王金南：常纪文：杜祥琬：杜祥琬：何建坤：贺克斌院士：目前尚未成熟的净零排放关键技术，分布在哪些行业中国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。为什么需要碳中和？碳中和能改善空气质量吗？碳中和会加大南北差异吗？目前尚未成熟的净零排放关键技术，分布在哪些行业？围绕这些问题，8月18日，网易研究局采访了中国工程院院士贺克斌。网易研究局：有观点认为，除开放缓全球气温上升速度，碳中和更深层的含义在于能源结构调整和经济结构转型。还有观点认为，得碳中和者得天下，你怎么看？贺克斌：碳中和将会带来一场经济社会的系统性变革，其核心就是能源结构调整和经济结构转型。在推动碳中和实现的“五碳并举”体系中，“能源结构降碳”是减碳幅度最大的一个方面，大力促进风光等可再生能源发展、改变产业用能结构等，将推动我国的深度能源结构转型。能源结构的转型，将推动世界经济从资源依赖型向技术依赖型转变。当然，碳中和还将体现在资源利用增效、和更为低碳的生活方式等。因此，碳中和的含义是广泛而深远的。在实现碳中和的道路上，我们要有紧迫感。距离2060似乎仍很遥远，实则我们时间紧迫。首先，能源基础设施的投入使用都有一个时间周期，即“碳排放锁定效应”。比如，现在的燃煤电厂，生命周期可以1达到40年甚至更长。如果一个燃煤电厂在“十四五”期间投运，加40年生命周期就大约是2060年了，在这期间它可以持续的排放二氧化碳。因此，如果我们的转型越慢，这种排放的“锁定”就可能越强，对我们未来碳减排带来更多压力，对我们长期的气候目标带来更大威胁。同时，世界各国特别是发达国家在加快发展低碳技术、推动能源转型，比如欧洲和美国都提出了2050年碳中和目标及其技术创新路径，这本质上是在从资源依赖型向技术依赖型发展道路上的激烈竞争。新的减碳技术体系形成过程中，国际能源、产业、经济格局会发生巨大的转变，可能出现碳边境税等新的制约因素。因此，碳中和更深层的含义是新一轮的工业革命。我国目前在光伏组件、锂电池等方面的市场占有率已经位居世界第一，但在前瞻性的低碳或零碳技术上，跟欧美国家仍存在差距，我们面临的既是挑战又是机遇。因此我们需要自我加压，抢占先机。网易研究局：2020年，全国二氧化碳总排放量104亿吨，陆地和海洋系统能吸收的二氧化碳大概在10亿吨，碳汇有增长的潜力吗？如何增长？贺克斌：碳汇是有增长的潜力的。一方面，我们可以通过一定方式增加生态系统的碳汇。以土地利用变化为代表的生态系统管理与增汇措施，例如植树造林、生物能源作物种植、适当退耕还林和退牧还草等可以提升生态系统的碳汇量。在人工生态系统，比如农田中，我们还2可以通过改进水肥管理等提高其固碳能力。另一方面，在未来碳捕获和碳封存技术（CCS）可能得到更广泛的应用，也就是我们将电力、工业等部门排放的二氧化碳通过一定技术手段捕获，并运输、封存到适合的地层中，也可以起到类似于增加碳汇的作用。网易研究局：碳中和对空气治理有什么意义，能在多大程度上减少污染物排放？会对健康带来什么好处？贺克斌：碳中和目标将对未来长期的空气质量提升、实现“美丽中国”目标起到重要协同增效作用。PM2.5对健康产生影响的阈值极低，因此世界卫生组织（WHO）给出的PM2.5年均浓度指导值为10μg/m3，而我国现行PM2.5标准相当于WHO第一阶段目标值，距离WHO指导值尚有较大差距。这一差距在未来人口老龄化的大背景下，其健康影响问题将更加凸显，因此应当推动空气质量长期持续改善并实现WHO指导值，以达到全面保护人群健康的目的。但是最新研究表明，2030年之后，末端治理措施的减排潜力就将基本耗尽，难以支撑长期的空气质量改善目标。未来碳中和目标下的深度低碳能源转型措施将成为我国空气质量持续深度改善的动力源泉。我们的研究预计在碳中和情景下，到2060年中国将基本完成低碳能源转型，可再生能源发电占比将达到70%以上，工业部门终端煤炭消费比例低于15%，新能源车占比达到60%以上，民用部门能源全面清洁化；与此同时，全国人群PM2.5年均暴露水平达到8μg/m3左右，78%的人群PM2.5年均暴露3水平低于WHO指导值，中国空气污染问题将得到根本解决。总体来说，在未来气候变化和清洁空气的协同应对将会发挥越来越大的作用。网易研究局：据IEA统计，中国电力和热力生产行业贡献51.4%的碳，随着技术进步，光伏电、风电现在的价格已经很低了。但由于利益分配的原因，光伏电、风电并没有被大规模应用，如何解决这个问题？贺克斌：现阶段，光伏发电和风电的价格已经可以与煤电等化石燃料发电方式竞争，甚至低于煤电价格，但是还面临着较高的并网成本的问题，一定程度上阻碍了其更快更广的应用。其实在近些年，我国在风光资源发电方面已经有很大的发展，到2019年，我国风电和光电装机容量已经占总装机容量的超过20%，而在2010年两者仅仅占3%左右，同时弃风率、弃光率也在近年不断下降。在未来更广泛的使用风光资源，还需要更多灵活消纳技术体系以及市场、政策等的支持。比如，在全国碳市场体系中，利用风电、光电相比煤电可能在价格、成本等上获得一定优势，从而促进风光资源的更大范围的利用；也可能针对供需两侧出台相关的扶持政策等，来有效促进风电、光电的比重继续增加。网易研究局：据IEA今年发布的《2050年净零排放：全球能源行业路线图》，2050年实现净零排放的关键技术中，50%目前尚未成熟。这50%的技术是哪些技术，分布在什么行业？4贺克斌：目前尚未成熟的净零排放关键技术，分布在各个行业中，凸显了各个行业共同努力实现技术突破和应用的必要性和紧迫性。比如，电力部门中，天然气/生物质燃料结合CCUS（碳捕获、利用与封存）技术、氢能涡轮机还处于示范阶段；工业行业中，钢铁部门的氢能炼钢、水泥部门的CCS应用、许多化学品制造的电气化等尚未成熟；交通部门中，电动船、电动飞机的研发应用还处于示范期或小规模原型期。此外，建筑物用电的固态冷却技术、二氧化碳的船舶运输技术和以二氧化碳为原料生产甲醇等化学品的技术等多方面技术都仍未成熟。因此，碳中和的实现是与各个行业的进步都息息相关的。网易研究局：有观点认为，山西等经济较落后的能源省份承担更大压力，北上广等发达地区压力更小。碳中和是否会加大经济发展的地区差异？贺克斌：碳中和将对不同地区带来不同机遇与挑战。一方面大规模的风、光等可再生能源的开发与使用，必然为我国风光资源较好的西北等经济欠发达省份带来新的发展机会，一方面也对山西等经济欠发达的化石能源大省带来挑战与压力。我国的碳达峰、碳中和工作要坚持“全国一盘棋”，要以各地区战略定位、发展水平、资源禀赋，以及各省控制温室气体排放的责任、潜力和能力等为依据，还要综合考虑行业发展需求、产业链间关系、生产力布局、产业结构特点等因素，统筹确定地区、行业梯次实现碳达5峰的目标任务。一方面山西作为化石能源大省，不宜再建能源强度高、碳锁定效应大的能源基础设施，应该因地制宜寻找新的发展机会；另一方面要处理好“用能大省”与“产能大省”的互动关系。在梯次实现碳达峰的目标任务中，需要积极鼓励发达地区对山西等欠发达能源省份的支持、以及先进的做法、技术与经验的转移。网易研究局：从目标来看，碳交易所是为了实现碳中和，而不是以盈利。但现实中，碳市场可能会出现操盘和炒作行为，导致碳价不稳定，给企业带来损失，怎么稳定碳价格，让碳交易所更好地为碳中和服务？贺克斌：碳市场和碳价格的稳定需要政府适当的调控和干预措施。从实践看，人们对碳市场的担心是碳价太低，还没有出现碳价太高的情形。碳价的基本面是由政府发放的配额数量决定的，如果碳价太高了，政府可采用拍卖的方式向市场提供额外的配额；如果碳价太低了，政府可通过对配额有效性期限限制和公开市场操作（就是政府回购配额，此措施虽然提出过，但迄今没有用过）等措施稳定碳价。为了防止大户操纵市场，一般都对配额挂单交易设置上限，譬如上海环境交易所就设置了每单不超过10万吨的上限。还有，碳市场中也设置了交易熔断机制，譬如上海环境交易所就是设置了与上个交易日相比，交易价格变动不能超过正负10%。另外，现在信息技术很发达，对所6有的交易行为都有记录，也都可以进行追踪，在这方面的市场监管和普通的证劵交易没有区别，因此可以对市场行为进行有效的监管。7金涌院士：“碳中和”是中国转型的巨大驱动力2021年6月23日，《环境与生活》记者专访中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长、博士生导师金涌教授，请他分享一个资深化工科学家对“碳中和”的理解与思考。金涌院士认为，化工行业未来应该实现低碳转型，变“化石燃料”为“化石材料”。《环境与生活》：在我国提出了2030年碳达峰，2060年碳中和的“双碳”目标之后，各行各业对此都极为重视。作为化学工程科研领域的领军人物，您深耕化工行业数十年，对“双碳”目标和化工行业的未来有着远远超越这个时代的理解和认识，请问在迈向碳中和的大背景下，化工行业应该如何转型？化工行业可持续发展的路该怎么走？金涌：咱们就说说碳中和，去年联合国大会上，有121个国家提出要2050年达到碳中和，这当然是对中国有压力的。我国在提出构建人类命运共同体的前提下，也坚持了自己的原则，也就是说应对气候变化问题，大家都有责任，责任是共同但有区别的。所以，我国提出了“争取在2060年前实现碳中和”的目标。那么，我国为什么要做这个事，并且作为全国的一个重大发展目标呢？事实上这和我国自身的发展需求也有关系。我觉得，我国制定“双碳”目标，一方面是应对来自西方国家的压力，另一方面也是我国发展到了目前的阶段，不得不做的。中国现在发展最大的矛盾就是能源短缺，资源不够，加上环境恶化。我国现在74%的石油是从国外8进口，差不多40%至50%的天然气进口，铁矿石80%进口。我国在资源和能源上，如果还想进一步发展，就会受到这些方面的制约。《环境与生活》：对于碳中和目标，目前似乎存在着两派观点，其中一派认为实现碳中和目标需要消耗大量的财力物力，这将会是十分困难的；另一派认为，我国现在已经具有足够的技术和经济实力，因此实现碳中和将是水到渠成。那么，您认为我国实现这一目标的难度如何？金涌：我国现在要从工业化社会变成信息化社会，就必须解决我国的资源问题、能源问题、环境问题。在这种情况下，我国正好以碳中和作为一个巨大的驱动力，来驱动中国的转型。所以说，碳中和是中国必须做的，我觉得我国通过中国人的财富、才能，是完全可以做到的，是可以解决这些问题的，我国是有自己的发展目标和任务的。因此我国提出碳达峰、碳中和的目标，要知道我国现在是全世界碳排放量最大的国家，排放全球近1/3的二氧化碳。我国从碳达峰到碳中和只有30年时间，这是非常短的时间。世界上其他一些国家，从碳达峰到2050年碳中和，像英国是接近80年，美国也有40多年。我国要想很快地把这么大的二氧化碳排放量，降到碳中和的目标，困难还是很大的。与此同时，我国还承诺到2050年，中国要从小康达到发达国家水平，要进入发达国家行列。发达国家最大的指标，就是人均GDP。像美国等发达国家，人均GDP能到四五万美元，我国目前的人均GDP是一万美元。在这个过程中，我国不光需要减少排放，还要提高GDP，9中高速经济发展同步进行，这就比较困难了。可是还不能不做。碳中和绝对不是一个单纯的能源问题或气候变化问题，而是一个深刻、广泛的经济社会系统变革，是涉及全社会的事，是一个非常非常大的目标。也可以说，碳中和将会是主导中国经济增长和转型的最大驱动力，也是我国以后经济活动最核心的部分之一。将来，我国无论科学研究、技术开发、投资、生产、消费，一直到物流、循环利用，全部决策都需要以此作为依据。因此我觉得，我国对碳中和的目标，要从一个比较高的角度来认识，不要以为就是解决一点环境问题，不是这样的。我国和美国人的想法是完全不同的。《环境与生活》：也有观点认为，中央是想以此为抓手，统筹整个社会的变革金涌：对，因为是一个整体的社会变革，如果达成目标，我国就真正做到了可持续发展，我国就不会再有对国外的能源的依赖。大部分资源我国能通过循环经济解决，这样的话，中国就真正做到了可持续发展，相应的，污染也减少了。《环境与生活》：通过您的介绍，我国对“双碳”目标也有了一个更加深刻的认识。您认为，我国后续将需要在哪些方向做出更多努力？金涌：我觉得首先我国需要对碳达峰、碳中和的真正的内涵、高度，有正确的认识。不能一上来就说是应对气候变化的问题。相应的，我国的经济和社会还想继续发展，就必须找到可再生能源代替化石能源。这是我想说的第一点，也就是高度的问题。我想谈的第二点，是我国需要怎么做。按人口学家的统计，到2060年，我10国的人口预计还会稳定在14亿左右。也许有可能会变少，但是可以肯定不会出现大幅度增加了。我国和发达国家的水平差在哪里？我想就是万元GDP能耗，也就是每生产1万元的产值消耗多少能量。这是目前我国和外国相比，存在的最大问题。日本和美国这些发达国家，每生产1万元产值，大概需要消耗不到0.2吨标准煤。我国目前是接近0.5吨。我国每生产1万元GDP，消耗的能源太多。所以，我国必须把每万元GDP能耗降下来，也要降到0.1吨这个级别。《环境与生活》：的确如您所说，2020年，我国的GDP首次突破百万亿元人民币，位列世界第二。但是，我国的人均GDP水平还是相对较低。金涌：为什么我国的每万元GDP能耗和发达国家有如此大的差距？根本问题在于产业结构，当然服务业少也是原因之一。改变产业结构非常重要，但是，我国也不会因此放弃制造业，因为中国是世界制造业第一大国。因此我国要发展高端制造业，向着高质量发展。我国现在存在很多产品价值低，但二氧化碳排放量大，并且能耗很大的产业。比如钢铁，我国2019年生产了12亿吨钢，占全球钢年产量的一半。按人均产量来算，是美国的3倍。水泥就更是如此了，我国的水泥产量占全世界70%，人均水泥生产量是美国的6倍。但是问题就来了，我国未来还会再建这么多高速公路或楼房吗？我国进入了信息化社会，产业就要发生很大变化，所以在这40年之内，可能我国会逐渐将一些产业淘汰，尤其是一些高耗能低产出的行业，要有序地退出，然后用先进的、高端的、耗能少、产值高的行业代替。这11样就有机会把我国的每万元GDP能耗也降到0.1吨左右，这是完全可能实现的。所以，这将会是全行业要面临的情况。我国要从工业化社会，变成信息化社会，这样才有可能真正实现碳中和。要想经济发展和减少碳排放同时实现，就需要全社会的共同努力。我国还需要消费拉动，比如说现在中国的高端化妆品大多数依靠进口，其实化妆品就是我刚才提到的高附加值、低能耗产品。那我国为什么不可以打造我们自己的高端化妆品？现在，我国每年进口的化妆品约有4000亿元，要是再算上那些在国外旅游购买或者代购的，几年以后很快就会达到1万亿元。相比起来，我国每年进口石油也就只有两三万亿元。随着我国加大在化妆品方面的研究力度，会慢慢拥有自己的高端化妆品，拥有一定的话语权，我国就会把这一部分市场慢慢夺回来。接着就是产业转型，现在我国的能源，基本都是把煤、油、天然气直接烧掉，燃烧就会产生二氧化碳。不烧不就没有二氧化碳了吗？可就目前的情况来看，不烧就没有能源了。化石能源是推动此前三次工业革命的主要力量，现在我国需要让化石能源逐渐退出，如果不烧，自然就不会有二氧化碳排放。那么，能源问题怎么解决？我国提出碳中和目标的一个先决条件，就是我国的光伏发电和风电产业发展很好。在光伏发电和风电发展了十多年后的今天，其发电成本已经大幅下降。现在光电、风电与火电相比，每发一度电的经济成本，已经基本相近。我国的技术已经到了这种程度，并且在这方面是领先的。我国的光电、风电发展非常12好，而且现在产量、产值都是世界第一。我国完全可以建设光电风电的发电装置来代替火力发电，也就是不用烧（燃料）了。中国的风力发电占全世界的1/3到1/4。中国出口的光电用硅板，产量占全世界70%。另外就是电动车，我国电动车保有量约为500多万辆，也是全世界第一，当然占比还很小。电动车在未来也会成为拉动经济的重要力量。美国就很害怕，6月初美国总统拜登在“汽车城”底特律市发表演讲，说中国在电动车领域超过了美国，无论产量、市场和电池，都比美国做得好。为了赶上中国，拜登公开承诺将会投入1700亿美元补贴美国的电动车产业。我国现在是有条件利用新的可再生能源代替火电了，技术问题都解决了，经济问题也接近解决，那么我国的环境当然会更好。以后，我国发展经济就需要考虑技术可行、经济合算、二氧化碳排放量低，这是与今后的发展吻合的。这些都是先决条件，如果没有这些条件，碳中和自然不可能实现，我国正是因为有了这些良好的基础，才有了现在的目标。《环境与生活》：作为深耕化工行业几十年的专家，您对我国化工行业现状有着准确、全面、清醒、超前的认识。您认为在“双碳”目标提出后，我国的化工领域会受到哪些影响？同时基于您刚刚提到的产业结构转型，您认为化工行业后续的发展方向是什么？金涌：回到化工行业的话题，既然我国未来不烧化石燃料了，那用它做什么？首先就是石油，将来我国的汽车绝大多数会被电动车代13替。这不会是十分遥远的未来，现在欧盟一些国家已经计划2030年后不再生产汽油车，而是全部变为电动车，那么传统炼油产业肯定要逐渐退出市场。相应的，要把石油做成材料，而不是变成汽油、柴油、煤油。现在，我国的传统炼油技术，80%的石油都变成了汽油、柴油、煤油，20%是石脑油。石脑油裂解再制成烯烃、芳烃。我认为，今后这种技术路线将会改变，石油化工企业将会改变结构，不再生产燃料，而是生产材料，比如说橡胶、纤维或其他高端材料、涂料。这种转型就是石油化工的发展方向，现在已经成为全球共识。国外的一些企业已经开始着手布局这种转型，比如欧洲的道达尔公司，就要把石油的利润占比逐渐减少，现在占50%，将来要减少到30%，同时要大量发展新产业，也就是石油材料。这也是我们清华大学化工系目前的主要任务之一，现在我们的实验室在研究把石油制成材料，我们也有相关的研究基础，在十多年前就开展了这方面的研究。《环境与生活》：您当时为什么会想到以此作为研究方向？金涌：当时的环境问题和能源问题并不像现在这么尖锐，但是我们作为科学研究者，意识到了炼油技术存在的问题。炼油最重要的第一步就是催化裂化，这个步骤决定了汽油、柴油、煤油和石脑油的占比。现在使用的反应器，是催化剂和石油气从下向上走，也就是上行床。我们研究的反应器与之相反，是下行床，也就是从上往下走，我们在10年前就已经做了年产15万吨的实验，证明了下行床可以大幅度提高石脑油的占比。我们在济南炼油厂利用厂区废弃的设备进行改造，完成了实验。通过实验证明，改进的下行床可以把石脑油的占比14提高到70%。有了石脑油，我们就可以生产三烯三苯，也就是乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯。就可以生产非常多的化工产品，可以说所有的石化产品，原料都是三烯三苯。有了这些，我们就可以生产各种高分子材料。我们不再把石油烧掉，而是把碳都留在了材料中，碳对人类是非常重要的物质，碳并不坏，只是不应该让它变成温室气体跑到天上去。所以石油总的发展方向，就是从燃料变成材料，这也是我国化工企业今后的发展方向，一方面我国不再烧石油了，减少二氧化碳排放；另一方面，企业转型为石油材料制造商，也避免了企业的损失。《环境与生活》：那煤炭何去何从？煤炭最好的出路是什么？金涌：最难的就是煤，煤燃烧是现在二氧化碳排放的大户。如果我们不烧煤，用它做什么？煤化工显然不是最好的选择，我国之前从事了很多年的MTO（醇制烯烃）和“煤变油”研究，我国的煤化工产量已经达到千万吨级了，过去因为油价很高，所以还有价值。但是继续发展下去，随着全球对石油的需求量越来越小，煤化工的问题也就凸显出来，一是经济效益差，二是二氧化碳排放高，因此我认为传统的煤化工技术，都将慢慢淡出市场。那么，煤最好的出路是什么？我国需要在这方面研发出具有颠覆性的技术。事实上中国的煤资源并不多，煤储量只有美国的一半，而人口数是美国的4倍，这样算下来，美国的人均煤储量是中国的8倍。中国的煤储量只占全世界的12%，因此我国其实也不能大肆浪费煤资源。15除了需要在未来探寻颠覆性的技术外，目前我们已知的最佳利用途径，也就是煤的分质利用。煤不是单纯的碳，煤中的碳氢比是1比0.8，也就是每10个碳原子，伴有8个氢分子，如果用煤当燃料，就相当于把氢也一起烧掉了。如果我们在烧之前，就先把碳、氢分开，也就是所谓的蓝碳技术，现在我国在这方面做得很好，但也有一些最终的技术问题没解决。这不是单纯的煤制氢技术，煤制氢技术每制造1吨氢气需要排放11吨二氧化碳，从碳中和的角度来看，煤制氢技术是要被淘汰的。煤的分质利用，是把煤所含的碳变成焦炭或半焦，把氢拿出来利用。这些比煤热值还高的半焦，可以用于火力发电，推动蒸汽轮机，同时利用分出来的碳氢化合物挥发部分，喷在半焦发电烟道气中，再点燃一次，推动燃气轮机，这个技术就是燃气轮机-蒸汽轮机联合循环发电，这种技术的能量转化率可以达到60%，远高于传统火力发电的45%。这样一来，煤的利用率就提高了，相应的经济价值也提高了。同时，联合循环发电中的燃气轮机可以随时启停，因此也可用于调峰发电。我认为，在未来大量使用光伏发电和风力发电之后，火电的生存空间，就是用于调峰发电。那下一个问题就是，我们将煤分质利用后，这些半焦要如何处理？如果用来烧，还是会产生二氧化碳，所以我们也为半焦找到了出路。碳本身也是还原剂，如果把半焦加热到一定温度，碰到二氧化碳，就会把二氧化碳还原成一氧化碳。这是我们目前正在研究的项目之一，通过这种还原，半焦就不再产生二氧化碳，反而是能将二氧化碳16还原为一氧化碳的还原剂，这就成为二氧化碳减排的物质了。二氧化碳还原是吸热的，那我们同时再将一部分半焦烧掉，加入少量氧气使燃烧放热的同时，生成一氧化碳。一氧化碳可以用来制造很多的化工产品。我想这就是煤今后的出路。《环境与生活》：再就是天然气，我国要如何处理天然气才能与碳中和的目标相吻合？金涌：目前，我们对天然气的利用存在问题，我们把天然气用来做饭，也就是民用。举例来说，我们把一壶水放在燃气灶上烧，天然气中的热量有多少进入水壶了？其实只有30%至40%，其他的热能都加热空气了，这个利用率是很低的。如果用电加热水壶烧水，热能的利用率可以达到90%以上。所以，我认为以后的家庭将会电气化，应该把天然气用于工业。现在，我国的情况正好相反，禁止工业使用天然气，这是不符合碳中和原则的。美国电气化的家庭约占50%，欧洲一些国家已经逐渐开始禁止天然气入户了。天然气更适合用于工业生产，天然气（CH4）中每有1个碳原子，就有4个氢原子，是最好的制氢原料。很多国家都利用天然气制氢，只有中国是煤制氢，当然这也是因为我国的天然气储量很小。总的来说，未来的天然气将与工业结合，要把煤分质利用产生的一氧化碳与天然气结合，也将大幅度减少二氧化碳排放。总而言之，我国化石能源的煤、石油、天然气，都需要其相应的产业慢慢转型，这种转型将会为二氧化碳减排做出巨大贡献。除了化石能源转型之外，利用其他的可再生能源也有助于减排。首先是生物17技术，生物是利用太阳能最好的方法之一，目前比较有机会产业化的就是微藻利用，微藻在干燥后，以甘油三酯的形式固定光合作用产物，含油率可达50%至60%，并且藻类可以在海水中生长，生长速度和阳光利用率是陆生植物的4至5倍，这是生物代替化石能源的重要途径。《环境与生活》：目前，我国有藻类制油的项目落地吗？金涌：我国的新奥集团就有这种阳光微藻转化器，在温室中搭建玻璃管道，管道内通入海水，加入二氧化碳和藻类，在流动过程中藻类就会快速生长，成品的藻类形态就像黄酱一样。不过，目前产业化还存在一定困难，因为成品藻类的含水率在90%以上，干燥需要大量热量，如果用烧煤干燥，消耗的热能比藻类产生的能量要高出很多。现在也在研究如何不经过干燥，直接将藻类生成的能量提取出来，也就是不干燥直接把油拿出来，但是目前这项技术还没有打通。日晒是不行的，因为如果遇到阴天，藻类很容易变质腐烂，所以这方面的技术还得继续探索。《环境与生活》：沼气、生物乙醇这些还有生存空间吗？金涌：我国有很多的秸秆、人畜粪便可以进一步利用，也就是生产沼气。关于沼气，我认为沼气不能一家一户去做，而是要以村为单位，一个村设置一两个沼气站，由专人或公司负责，维持沼气的高产。这可以解决农村的能源使用问题，并且制沼气的副产物——沼渣沼液可以用做肥料。另外，有人说种树可以解决二氧化碳排放问题，其实并非如此。首先，如果要通过植树吸收人类活动排放的二氧化碳，需要的植被数18量是非常大的。其次，植物在白天通过光合作用吸收二氧化碳，固定碳元素，到夜间还要排放二氧化碳。同时，树木落叶腐烂会产生大量甲烷，其温室效应比二氧化碳还要高得多。对于这些落叶、农作物秸秆，我们也要将其碳化，做成生物炭。有一个企业叫三聚环保，他们把秸秆制成了具有多孔结构的生物炭，将这种生物炭投入土地可以保水、改良土壤，或使化肥缓释。另外就是生物乙醇。美国的乙醇汽油技术比较成熟，因为他们的粮食有富余，在粮价下跌时，为了稳定粮价，就把粮食做成乙醇。美国的乙醇产量可以达到4000万吨/年，全部用于代替石油。巴西的乙醇产量是2000万吨/年。巴西有很多制糖副产物，也就是糖蜜，是不可以食用的，但它是非常好的发酵原料。我国没有那么多富余的粮食用来制乙醇，我国目前主要是利用废粮制乙醇，乙醇产量为300万吨/年。事实上，我国的乙醇需求量是每年1500万至2000万吨。我国没有多余的粮食，用什么来做？煤可以制醇，但是工艺路线很长，经济效益一般。目前，在首钢曹妃甸地区还有一个乙醇生产线，是利用一氧化碳作为碳源，来发酵生产乙醇。目前，已经建成了4.5万吨/年的装置，同时副产5000吨/年的生物蛋白饲料，具有很好的经济效益。这样的话，我国不用粮食，不排放二氧化碳，就可以生产乙醇，所需要的一氧化碳，可以通过煤来生产。这样的话，整个过程就接上了，形成了一个产业链，这一套产业链中的二氧化碳排放量非常低。19煤，我们把它分质利用制成半焦和氢气。焦炭，我国把它作为还原剂，将二氧化碳还原成一氧化碳。一氧化碳，我们用它来制乙醇。乙醇，脱水后就是乙烯，再聚合后就是丁二烯。这样的话，作为我国储量最高的化石能源，煤就有了新的利用方式，在不排二氧化碳的同时，产生了可用于制作材料的新资源。这就是我们对于煤、石油、天然气、生物技术的整体规划，在实现碳中和目标的过程中，这些都是十分重要的，既解决了二氧化碳的排放，同时也为它们找到了新的用途。能源结构的调整需要因性而谋、因势而定《环境与生活》：关于可再生能源的问题，我们注意到您也曾提出生物质能和微藻产油等新能源技术，能否请您向大家详细介绍这些新技术目前的发展状况？金涌：我们先从电力说起，现在我们的技术已经可以让光电风电的成本与火电持平了，但光电、风电仍然存在一个很大的缺点，就是不稳定性，所以必须有储能装置。只有让光电、风电平稳，不波动，才能组成智能电网，储能装置的作用就在于此。因此现在电力发展的关键，就是解决储能问题。太阳辐射到地球的能量，是目前人类所需总能量的3000倍，中国有很好的条件，很多地区都适宜发展光电和风电。对于光电和风电来说，技术有了，条件也有了，关键就是蓄电设备。目前，使用最多的蓄电设施，约占70%以上，就是利用水建立水库，用多余的电把水抽到上游，需要电力时放水推动发电。但是，20仅靠这一种方式显然是不行的，我们还需要开发更多的方式储电。目前，清华大学在储能领域的主要攻关方向是电动车，电动车需要电池，现在的锂电池大部分问题都已经解决，剩下的小问题我相信慢慢都会解决，比如说储电能力不够，充一次电只能跑两三百公里。随着锂硫电池的发展，国内已经形成产业化，充一次电可以跑800公里，续航问题解决了。有的人说锂硫电池容易着火，现在这个问题也已经解决。将来，我国的所有交通都可以电气化，不用烧油了，因此就需要大量的储电设备。当然，制造电池的门槛很高，我们做化工的人不做电池，但我们可以为电池提供材料，有了更好的材料，才能做出更好的电池。我们现在已经产业化的，一个是纳米碳管材料，将石墨烯与纳米碳管结合，形成立体的结构，我们称为石墨烯和纳米碳管的杂化，这种碳材料是非常好的锂电池正极材料。我们把产品出售给其他国家，并弄清楚其用途。他们将这种材料和离子液体混合，压入多孔的泡沫铝中，就做成了锂电池的正极材料。于是，我们也研究制作出多孔的泡沫铝材料，用于生产电池。比起传统材料，我们的材料拥有更好的储电能力。现在这项技术也正在产业化，相信很快就能看到这种材料最终的效益。这是比较成功的，已经产业化的材料。同时，我们也在着手研发一些新的技术，比如说固体电解质。固体电解质制成电池的安全性很高，因为其内部不存在有机材料，不会着火。我们非常看好锂电池的发展，一方面是电动车可以代替燃油车减少碳排放。另一方面，电池本身就是储电设备。我国现在机动车保有量是2.5亿辆，假设在未来，其中的1亿辆变成了电动车，在夜间不21使用时充电，那这1亿辆电动车就成了储电设备，充当了调峰的角色。所以，我也设想，今后的电动车不再搭配销售电池，而是将电池出租，或变为换电池的形式。电动车没电了，可以直接到电站充电或换电池。同时，电站与电网相结合，集中给电池充电，这就起到了储能和调峰的作用。现在，国家也正在积极策划这方面的行动，当然对于目前的电动车保有量来说，还不足以实现，但就发展而言，这绝对是一个一举两得的措施。如果是建立大量大型的调峰电厂，将会耗费巨大的经济成本。《环境与生活》：有人说现在的锂电池虽然有调峰的作用，但经过多次的充放电后，电池的储电能力会明显下降。同时，全球锂矿的储量是否能支持如此大量的锂电池生产？金涌：锂电池需要经过几万次的充放电才会有显著的影响，并且现在锂电池可以回收，这方面的技术也已经解决了。废旧的锂电池可以用于制造新的电池。至于全球锂矿的储量是否能支持如此大量的锂电池生产，我认为现在还不需要把这些因素作为顾虑。除了锂电池之外，现在研究人员还在研究钠电池，还有空气电池。电池的发展有很多渠道，锂电池仅仅是第一个突破。后续肯定会有很多新的技术投入使用。《环境与生活》：关于氢能，以及相对应的氢燃料电池，我们也注意到您一直都持有保留态度，能否请您详细说明一下？金涌：我们做化工的人，舍不得把氢拿来烧掉。氢燃料电池本质上不是储电设备，而是烧氢气的，它是通过电化学反应，把氢和氧烧22成水，同时产生电能。我们好不容易得到了氢，它有很多种用途来降低二氧化碳排放，为什么要把它烧掉？更关键的问题在于，现在全世界还没有电解水制氢的大型工厂，因为没有任何的经济效益。电解水制氢，能源的利用率只有30%左右，即使今后利用率可以提高，也不会超过60%。同时，氢到了燃料电池中再重新转化为电能，目前转化率的目标是50%，我想以后最多也就是60%。也就是说，用电制氢气，能量就先少了一半，再把氢转化成电，就又少了一半，即使是理想状态下，60%乘60%，最终的利用率只有36%。电网中的一度电，最后到氢燃料电池释放出来，就只剩下1/3，这样的利用率太低了。有的人可能会说没关系，因为太阳能是取之不尽的。但我们还要考虑设备投入的成本，以及使用的成本。事实上，我们非常需要氢，非常愿意生产氢，因为我们可以用氢把二氧化碳还原回来。氢气是一个好东西，比如美国人就提出了“氢经济时代”的概念，而不是“氢燃料时代”。氢是非常重要的，但不是用来烧的，这是两个不同的概念。氢太宝贵了，它可以解决碳排放的问题，可以用来做很多合成。氢气对化学家非常宝贵，我们不愿意把它烧掉，从另一个角度来说，氢烧掉的利用率太低，没有经济效益。日本人愿意烧氢，是因为他们进口的天然气多，天然气中每有1个碳原子就有4个氢原子，他们的氢是富余的。同样，美国也不愿意，他们很早就不做氢燃料电池了，因为美国的能源结构和中国类似。所以，现在炒作氢燃料电池概念的只有日本，因为他们研究的时间很长，想把这个技术卖给中国，但我认为这是个大坑。23从我的认知看来，氢燃料电池汽车是没有出路的。氢气不好储存，不便于运输，容易泄漏，还有爆炸的风险。如果说有一个地下停车场，几百辆氢燃料汽车在里面停着，有一辆车的氢漏了，积累到一定浓度会发生爆炸，那这几百辆车就全都要爆炸了。现在有800公斤的压力瓶放在车里储存氢气，如果全中国几亿辆车都带着压力瓶到处跑，你害怕不害怕？即使有一个爆炸，都是很大的事故，要是遇到连环交通事故，那更是不得了。所以，我认为这是不可靠的，不安全的。从能量上来看，利用率低没有经济效益，从安全性上看，缺乏可靠性。我们不谈氢气的性质，单说压力罐如果出现问题，气体膨胀发生爆炸也十分危险。当然，氢燃料电池真的就完全没用吗？我想也并非如此。比如说潜艇、轮船、飞机，这些大型运输工具想用锂电池显然是不可能的，因为锂电池很重。这些大型运输工具的电气化，我想还是要用氢燃料电池。还有就是煤矿中的矿车，因为要装载大量的货物，并且矿车本身较重，如果再使用锂电池，就会存在很多问题。因此我认为，氢燃料电池在一些特殊情况下、特殊的场景中，比如说需要长距离或重载的交通运输中，有很好的应用前景。目前，锂电池与氢燃料电池相比，单位重量储存的电量还远远不够，如果进行长距离运输，显然不如氢有优势。我想在未来，一些大型车辆，或是轮船，都有机会变为氢燃料电池供能。《环境与生活》：“碳中和”与我们的生活息息相关。那么，在普通人的生活中，碳中和除了带来电动车之类的改变，还有哪些也会随之24改变？金涌：到了碳中和的那一天，我们发电就不再使用火电了，交通也要做到零碳排放。那么，下一个大量消耗能源、排放二氧化碳的就是住房问题。现在的人们都追求舒适的居住环境，这就涉及供热取暖的问题，也就是建筑节能。中国的二氧化碳排放，有近20%是人居产生的，包括供热、制冷，这也是未来需要解决的问题。当然，外国人在这方面也有很多成熟的技术，有一些建筑物已经做到能源完全自供。前一阵我去万通地产，他们就在发展地源热泵技术，利用地球本身的热能取暖。另外，就是保温建筑材料，还有利用工厂的废热供暖，这些技术目前整体发展都比较完善，在国际上也有先例。德国人在这方面做得最好，在建筑节能方面有相应的标准，也就是房子要达到居住舒适的标准，冬天取暖夏天制冷，每平方米建筑面积的耗能不能超过7升柴油/年，他们把这个叫做“7升房”。目前，德国的建筑水平可以达到3升柴油/年。中国的一些老房子，可能每平方米20升柴油/年都不止。因此，我国在这方面如果能有所进步，相应的二氧化碳排放量就可以有很大的下降。这方面的市场商机也很大，万通就在生产泡沫材料，之后新建的建筑将会使用泡沫材料作为隔热层。因为泡沫材料不导热，室内的温度不容易受到室外影响，也就是冬暖夏凉。未来的建筑表面还可以设置光伏发电材料，真正实现建筑物的用电自给自足。在这方面国外的一些成功经验，我们都可以参考学习。最后一点就是全民参与。联合国早就提出了全民参与的概念，环境与我们每个人都有关系，因此大家都需要节能。联合国发布过一个25核算表，里面列出的很多数据很有意思，比如洗完衣服不甩干，而是自然晾干，每人每天就可以少排放2.3公斤的二氧化碳；不使用白炽灯，而使用荧光灯或LED灯；到室外慢跑而不使用跑步机……我说这些就是想说明，低碳环保需要全民参与，我们生活中每一个细节的改变都有助于减排。所以，将来中国实现碳中和，会有几个时代的变化。第一，我国要把工业化时代，变成信息化时代，这是需要全民参加的。信息化时代、智能化时代、数字化时代，这种时代的变革会同时发生。第二，目前的“化石能源时代”，将会变成“可再生能源时代”，这不是说我们的化石能源已经用完了，而是发展带来的变化，就好像石器时代发展到青铜时代，也不是因为石头用完了，而是因为有了炼铜技术。我们现在已经拥有了技术，那么时代的更迭就是必然的，这是很了不起的变化。当然，我还没提到核能，如果核聚变能源能投入使用，那我们之前说的那些新能源都不算什么了，就要完全变成“核能时代”了。第三，“化石燃料时代”变成“化石材料时代”，我国要把这些化石资源进行更加科学合理的应用。第四，就是进入到“循环经济时代”。只有真正实现了这四个时代的变迁，才能真正做到碳中和。26杜祥琬院士：实现双碳目标需要克服巨大困难2021年6月22日，在人民日报社举行的2021能源高质量发展论坛上，中国工程院院士、原副院长杜祥琬主旨演讲内容如下：实现碳达峰、碳中和目标的意义重大，引领我国及时实施低碳转型，以低碳创新推动可持续发展，社会文明形态将逐步由工业文明进入生态文明。双碳目标也将倒逼产业结构调整，及时抑制发展高耗能产业的冲动，推动战略性新兴产业、高技术产业、现代服务业进步，拉动巨量的绿色金融投资，带来新经济增长点和新就业机会，支撑高质量发展。作为能源革命的两个里程碑，双碳目标将大幅推动节能和提高能效，同时大力发展非化石能源，稳步减少化石能源，构建以非化石能源为主体的新型电力体系。在煤炭消耗量较大的阶段，实施低碳转型可使我国在能效方面获益更多。以更绿色和高效的能源保障能源的供需安全和环境安全。因此，低碳转型与保障能源安全并行不悖。实现碳达峰、碳中和目标，需要重新认识我国能源资源禀赋。若只讲“富煤、缺油、少气”，不能准确描述我国能源资源禀赋，这是一个影响我国能源政策、能源战略的重大问题。丰富的可再生能源资源是重要组成部分，我国现已开发的可再生能源不到技术可开发量的1/10。实现能源低碳转型，我们的资源基础丰厚。我国提出双碳目标，既体现了应对气侯变化的“共区原则”和基27于发展阶段的原则，又彰显了一个负责任大国应对气侯变化的积极态度。但同时，实现目标需要克服巨大困难，包括产业偏重、能源偏煤、效率偏低，以及对高碳发展的路径依赖惯性比较大等。因此，实现双碳目标是复杂的系统工程，也是一个科学的转型过程，政策性很强。需要把握好节奏，积极而稳妥，既要防止“一刀切”简单化，又要防止转型不力带来的落后和无效投资。而且，碳达峰不是攀高峰，更不是冲高峰，而是高质量经济发展同时的达峰，是产业结构优化和技术进步导致碳强度逐步降低的实现达峰，是瞄准碳中和的达峰。作为我国经济社会发展的新引擎，碳中和要开创一条兼具成本效益、经济效益和社会效益的路径。在实现目标的过程中，有9个抓手值得关注——1.“能源减碳”与“蓝天保卫战”有高度协同性。随着碳达峰和进一步降碳，空气质量的特征指标PM2.5将首先达到国家目标35ug每立方米，进而达到全球目标15ug每立方米。对此，应将二氧化碳的监测、报告、计算和标准体系纳入大气质量监测，抓实减污降碳协同效应。2.节能、提效是实现双目标的战略之首，产业结构、管理、技术和文化节能都很重要。2019年，我国能源强度仍是世界平均水平的1.3倍，是OECD国家的2.7倍。在当前消费水平下，能耗降1%，对应减少0.5亿吨标准煤，减排1亿多吨二氧化碳。3.推动能源电力行业减排，大力发展非化石能源电力。非化石能源，特别是可再生能源提供电和氢以及热和冷，是我国可以掌控的、28更经济安全的电源。对此，可发展智能电网、储能、分布式能源等，提升配电网服务水平；重视核电作出的新贡献，在安全前提下积极有序发展；利用地热、工业余热等，到2030年前实现散烧煤全部替代。在此过程中，还要重视中东部“身边取”和“远方来”相结合，集中式与分布式相结合，由此做到中东部高比例自给，减少“西电东送”“北煤南运”压力。4.重视交通行业减排。以电代油，以氢代油、使用生物航空燃油，并实施道路运输车辆达标车型制度，优化公交和轨道交通，倡导自行车绿色出行，发展交通设施与可再生能源结合。5.推行工业领域减排。目前，工业领域能耗占到全社会能耗的60%左右，急需调整产业结构，抑制发展高耗能产业的冲动。构建低碳循环的工业体系，强化物料循环回收利用体系建设。以钢铁行业为例，电炉炼钢技术的碳强度远低于高炉生产技术，长流程进步到短流程可大大降低碳排放，以绿氢直接还原铁可实现钢铁生产零碳化。但是需要下功夫，需要时间。6.实施建筑行业减排。供暖、制冷、照明等环节均可推行电气化，电则来自可再生能源和工业余热。数字化、智能化的应用，智能家居、智能家用电器的普及，均将加速建筑行业脱碳。其中，建筑改造不仅可节能，还能产能。比如利用BIPV，实现电力自发自用的潜力巨大。我国城乡建筑共约600亿平方米，可利用面积250亿平方米，外加其他建筑表面，使用其中的50%，即可安装15亿kw光伏，每年发电量2万亿kwh。297.关注循环经济，特别是固废资源化利用。把废弃物分类资源利用的程度，作为现代化的一个必备标志，由“无废城市”试点走向“无废社会”。建议减少垃圾填埋、高比例资源化，加大固废中金属等再生资源利用，还可用好能源转型当中产生的新型固废，为实现碳中和作贡献。8.发展碳汇，鼓励CCUS等碳移除和碳利用技术。减排后的温室气体排放，通过“碳汇+移除技术”即可实现碳中和。目前，我国生态系统碳汇能力大约为每年12亿吨二氧化碳，首先是发展森林碳汇，再在不易脱碳的工业环节，发展碳捕集、利用。9.将碳交易、气候投融资、能源转型基金、碳中和促进法等，作为引导碳减排的政策工具。碳中和呼唤深度的科技创新和金融支持。30舒印彪院士：实现碳达峰碳中和，能源是主战场、电力是主力军6月10日，全国金融经济领域的重要盛会第十三届陆家嘴论坛（2021）在上海召开，中国华能集团有限公司董事长、中国工程院院士舒印彪发表演讲。为了实现碳达峰、碳中和目标，能源电力行业做了哪些努力？金融又如何助力？舒印彪这样说！过去10年，我国清洁能源装机占比从27%提高到43%，目前高于美国（31%）12个百分点，低于欧盟（61%）18个百分点。清洁能源发电量占比从17%提高至32%，正在迅速发展。2013年，我国煤炭消费达到42.4亿吨（原煤）的历史峰值，之后进入平台期，目前已降至39.6亿吨。过去10年，煤炭消费占比从70%降至56.8%；煤电发电量占比从74%降至61%，煤电装机占比历史上首次低于50%；新增发电量中，清洁能源占比达到54%。2020年底，我国风电、太阳能发电装机达到2.8亿和2.5亿千瓦，分别占世界的34%、31%。过去10年，我国新能源发电建设投资超过8000亿美元、占世界的30%；陆上风电、光伏发电成31本分别下降40%和82%。光伏发电实现平价上网，最低度电成本低至0.24元/千瓦时。过去10年，我国电能占终端能源消费比重从19%提高到27%。新能源，形成完整的技术研发和生产制造产业链供应链体系，海上风电最大单机达12兆瓦，正在研究15兆瓦，光伏转换效率超过24%。水电核电，具备世界最大的百万千瓦水轮机组自主制造能力，第三代核电自主建造能力显著提升，第四代核电关键技术研发加快推进。特高压，远距离、大容量、低损耗输电优势得到发挥，适合于我国西电东送，年输送电量超过6000亿千瓦时，其中70%以上为清洁能源，支撑西部建成4个千万千瓦级水电基地、16个千万千瓦级新能源基地。2019年，我国二氧化碳排放总量113亿吨，占世界的28%，能源领域碳排放量99亿吨，占全国总量的88%；其中电力行业碳排放42亿吨，占能源领域的42%。因此，实现碳达峰碳中和，能源是主战场，电力是主力军！那么，为了实现碳达峰、碳中和目标，能源电力行业怎么办？舒印彪给出自己的观点！32我们判断，到2060年，我国能源发展将实现“70/80/90”的目标，即：电能消费比重达到70%，非化石能源消费比重达到80%，清洁能源发电量占比超过90%。要打造以清洁能源为主体的现代电力系统，将经历三个主要阶段：第一是达峰阶段2030年前能源领域碳排放达峰、峰值为106亿吨左右，电力碳排放2028年前后进入峰值平台期，峰值45亿吨左右。第二是快速减碳阶段从2031-2050年，2050年成为深度低碳电力系统。第三是中和阶段从2051-2060年，实现零碳电力系统，系统中保留少量的火电，利用CCUS技术实现碳移除。以“四化”为路径一是清洁化33大力发展清洁能源，预计到2030年，我国风电、太阳能发电装机将从目前的5亿千瓦增加到16亿千瓦，水电从目前的3.7亿千瓦增加到4.9亿千瓦，核电从目前的5100万千瓦增加到1.1亿千瓦，电源建设直接投资每年1万亿元。2060年，新能源装机将达到50亿千瓦（其中风电20亿、太阳能发电30亿）、核电3亿千瓦、储能5-10亿千瓦，电源建设直接投资累计超过40万亿元。二是电气化工业领域，目前碳排放占比33%，加快技术革新，钢铁、水泥、有色等重点行业加快电能替代，推广电驱动、电加热等技术。建筑交通领域要大幅提升电气化水平。三是数字化发展数字基建，各行业实施数字化建设和改造，用现代信息技术赋能，打造更加安全、灵活、智能、高效的新型电力系统。四是标准化目前我国还没有碳排放监测、计量、核算、认证等方面标准，要建立与国际接轨的碳减排制度体系，加强国际标准化建设，助力我国低碳技术、产品、服务和产业升级。34实现碳达峰碳中和，需要科技创新和金融创新相辅相成、相互促进。科技引领创新新能源技术发展高效率、低成本的风电、光伏发电，海上风电，光热发电等。大容量储能电化学储能的容量、安全性、效率等技术性能还有较大提升空间，降低成本、形成长效机制等问题还没有解决。CCS/CCUS技术我国CCS技术示范项目最长运行已有10年，但还存在能耗大、成本高等问题，捕集、运输、存储成本各占1/3，目前仅捕集成本就高达400元/吨CO₂。生物质、地热、氢能等根据我国资源条件，充分开发利用可再生能源。金融支撑保障35国家金融政策给予能源企业大力支持。建议进一步加强产融结合。科学有序推进碳市场建设。36丁仲礼院士：中国碳中和框架路线图研究2021年5月30日，中科院学部第七届学术年会上，中国科学院原副院长、中国科学院大学原校长丁仲礼院士以《中国碳中和框架路线图研究》为题作报告。以下是丁仲礼院士演讲全文：各位院士，针对“双碳目标”（指碳达峰、碳中和），中国科学院学部设立了一个重大咨询项目——“中国碳中和框架路线图研究”，由张涛院士、高鸿钧院士和我来牵头，下面我简单介绍一下这个项目要研究的主要内容。碳中和是什么？如何实现？“双碳行动”是应对气候变暖的国际行动的一部分。欧盟国家是“碳中和”的首倡者，他们提出要在2050年达到碳中和。我国去年9月承诺，2030年碳达峰，2060年达到碳中和。多年以来，美国由于党派争执，对待气候变化问题的态度一直摇摆不定，但是民主党上台以后，他们提出的目标还是非常激进的，尤其是提出2035年要达到无碳发电，2050年要达到碳中和。鉴于美国这么多年来的反复立场，其如何落实到实际行动上，还是要“走着瞧”。现在有不少国家都在制定碳中和计划，但我们认为这是一个雄心勃勃但又极其艰难的目标。37图1不同大国碳排放现状图1是一些典型国家1930年到2019年之间人均碳排放量的变化情况。我们能够看到，美国自1930年以来，一直是人均碳排放量最高的国家。1970年代，美国人均碳排放量达到了最高峰，之后开始下降，英国和法国大概也是在上世纪七十年代到八十年代达到最高峰。经常有人讲，“从碳达峰到碳中和，美国有60年时间，而中国只有40年”，其实这个表述是不够准确的，欧洲国家和美国从碳达峰到碳中和实际上是有70到80年的时间。从人均角度来分析的话，美国、英国、法国的碳排放已经处于下降阶段，正在走向碳中和。印度的人均排放量增长刚刚“启动”，大概相当于我国60年代的人均排放水平，尚未真正到达快速增长时期。我国基本上从2012、2013年开始就进入了碳排放的“平台期”。世界上还有许多农业国家尚未启动工业化，所以还没有”启动“碳排放。现在我们有两个目标，一个是碳达峰，一个是碳中和。在碳达峰上，达到什么样的高度，我们并没有一个天花板，也没有设定一个具38体目标。理论上有两种选择，一种是把峰调高，以后的减排数据会好看一点；第二种是尽量把峰值压低。我个人认为，出于改善空气质量的考虑，还是要追求尽量把峰值压低。所以，碳达峰其实不需要太多研究，要研究的问题主要是如何实现碳中和。图2主要国家人均二氧化碳排放比较图2显示的是主要国家人均碳排放的对比。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，不过比美国要低很多；从消费端来看，我们的人均排放量比英法美都低；最核心的是图2最右边图中展示的人均累计排放，大家都知道，一个国家的发展，尤其是基础设施建设，是逐年累积的，这张从1900年算起的人均累计排放对比图显示，全球平均水平是209吨/人，我国才157吨/人，美国是1218吨/人，欧洲的法国、英国这些国家都比我国多得多。所以计算人均累计碳排放，我国远远低于全球平均，这个结论大家一定要记住。我国现在的碳排放总量比较高，这和我国经济发展比较快有关。从这个角度看，我国的碳中和应该会比其他国家要困难，大家心39里应该有数。碳中和的概念，就是人为排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人为努力（木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等）和自然过程（海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等）所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大约是400亿吨，其中14%来自土地利用，86%来自化石燃料利用。排放出来的这些二氧化碳，大约46%留在大气，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收。这个数据可能不是特别准，但一百年以来碳循环基本上就是这么一个规律。碳固定过程非常多，我在这里举一个不被大家特别关注的例子——土壤。干旱、半干旱地区的碱性土壤中含有很多钙离子，不像南方酸性土壤钙离子很少，这些钙离子和大气中的二氧化碳结合，降水的时候就会淋溶形成碳酸钙沉淀，这是一个非常强大的自然过程。做黄土研究的专家经常说，黄土里面有料姜石，这就是碳酸钙的结核，还有在温暖时期沉淀下来的钙板。我国有大面积的干旱半干旱地区，这个自然过程对碳的固定，是一个非常重要的过程。接下来讲未来碳中和的主要途径。我们要考虑到，接近2060年的时候，因为人为排放下降了，二氧化碳分压降低，海洋吸收可能也会相应降低，但降低的幅度现在很难预测。陆地土壤沉积的固碳过程还是会存在，甚至有可能会加强。所以，不得不排放的二氧化碳，就要通过生态建设、工程封存等措施去除掉，这样才能达到中和。40图3未来碳中和的主要途径需要特别说明的是，自然过程吸收二氧化碳的量，只能理解为自然界存在的一个基数，比如海洋吸收的碳就不能归结为哪个国家的功劳。我们要考虑如何依靠人为努力，比如生态建设、工程封存、土壤固碳等措施来进行碳固定。也就是说，碳中和等于排放量同自然过程吸收、生态碳汇、工程封存等等抵消。中国如何达到碳中和我们这个学部咨询项目是从排放端、固碳端、政策推动这几个角度来考虑的。要特别说明，这个项目只是想把碳中和框架设计出来，把问题清单列出来，至于碳中和具体怎么做，还需要大家共同进行大量的研究。我们现在只是设计一个初步路线图，供大家研讨完善。这个咨询项目设立了九个专题，我把每个专题简单向大家报告一下。专题一：未来能源消费总量预测第一个专题由江亿院士他们来负责。这个专题要解决的一个核心问题是，在不同时间节点（面向2060），我国居民生活、工业、建41筑、交通等重点领域的能源需求以及全社会能源总需求。这里有个主要的几个边界条件要明确：一个是到2035年，我们GDP比目前还会翻一番，2060年还需要再翻一番，达到人均4万美元，生活水平也要相应地同发展阶段相当，产业结构从目前的中低端发展到中高端。另外一个因素就是人口变动，少子、老龄化这些因素必须考虑进去，要建立一个预测的模型。但预测常常是不准的，2009年有部门预测2020年我国一次能源消费将达到44亿吨标准煤，但实际上2020年我国一次能源消费达到50亿吨标准煤。所以我们希望高中低都有预测，不要局限于某一种观点。专题二：非碳能源占比阶段性提高途径这个专题要解决的核心问题是，我们需要一个什么样的新型能源供应系统，尤其是电力供应系统，如何逐步增加非碳能源，特别是风、光、水、地热、核等的比重。其次，我们要重点回答，中国西部有丰富的风、光资源，如何从各种发电、储能、转化、输电、消纳等等环节协调发力，让这些资源得到有效充分利用。尤其要解决的问题是，由于风、光资源的时空分布不平衡，如何保证稳定输出，需要一套什么样的基础设施来保证稳定输出，这是一个非常大的问题，也需要有一个框架。42图4目前我国一次能源消费比例另外关于新型电力系统的能源供应系统，我们需要列出一个技术清单，到底需要哪些技术，作为未来研究方向。图4是我国2019年一次能源消费情况，可以看出，非碳能源实际上只占15%，另外85%是煤、油、气，这是一个非常严峻的现实。我国现在大约排放100亿吨二氧化碳。假如到2060年，我国还不得不排放20到25亿吨二氧化碳，在这样的情景之下，我们该怎么办？现在初步的认识是：非碳能源占比不会是线性提高的，主要靠技术组合和技术突破。煤炭作为主力能源，还会存在较长一段时期，因此煤炭清洁利用技术的进步仍需十分重视。另外一个是核能，我们不该追随某些“弃核国家”的脚步，还要加强核能利用，甚至在内陆地区建厂，把核能充分利用起来。尤其是西部干旱地区的风、光资源，是我们实现碳中和最大的底气，我们要考虑如何来稳定输出。专题三：不可替代化石能源预测这个专题的核心问题是，不可替代的化石能源必然会转化为不得43不排放的二氧化碳，对于这部分排放要有一个预测，来自于何处、来自于什么行业、总量有多少。我们现在讲碳中和，首先要考虑替代，就是用电、热、氢能等来替代，来减少二氧化碳排放。不同行业、不同领域的替代难度肯定是不一致的，我们能否从目前的情况来按照难易排序，这是非常关键的。其次，我们能否确定不可替代的领域有哪些？在这些领域不得不排放二氧化碳，那就是碳中和需要中和掉的部分，我们就需要进行针对性预测。现在初步认为：居民生活比较容易用电力、地热、太阳能来替代，关键在于国家如何推动；交通领域，目前已经在大力发展电动汽车，以后可能用氢能驱动船和飞机等，这个替代可能只是个时间问题；农业领域大部分也可以替代；比较难替代的是工业领域，包括冶金、化工、建材、矿山等等如何替代，还需要特别研究。另外，我们要克服风电、光电等输出不稳定性的问题。未来我们的电力系统如何保证稳定输出将是需要考虑解决的关键问题。美国提出来2035年就要实现无碳电力，中国什么时候实现低碳电力或者无碳电力，这也需要认真研究。目前有很多国家对氢能寄予了很大希望，我们的院士当中也有不同的声音。氢能战略也需要国家拿出方案。我国大约100亿吨二氧化碳排放中，发电端占比约47%，消费端如工业过程、居民生活等等占了53%，要实现碳中和就需要在发电端用更多的非碳能源来发电、在消费端用电和氢能等来替代，构建一个两端共同发力的系统。专题四：非碳能源技术研发迭代需求44非碳能源技术发展是个迭代的过程，需要逐渐进步，但具体分几步来做是一个问题。大化所的刘中民院士他们提出来三步走，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”。图5排放端专题分布及关系前四个专题主要研究排放端。在固碳端，我们也列了四个专题。专题五：陆地生态系统固碳现状测算第五个专题是关于我国陆地生态系统的固碳现状，就是说我国生态系统现在到底有多少固碳能力，以及碳汇的功能与速率，不同有机碳之间什么时候会达到平衡？还有我刚才讲到的碱性土壤这个问题，目前的研究还很少，也需要加强研究。中科院已经做过一些关于碳收支项目的研究。现在认为，我国目前地表碳储量相当于363亿吨二氧化碳，每年固碳速率是10到40亿吨二氧化碳，我们估计森林在2060年以前将会达到固碳的峰值，之45后固碳速率就会降低。干旱半干旱区的土壤还很难估计。图6就是用不同的方法测算出来的碳源，数据差别比较大。图6当前我国陆地生态系统固碳速率图7中科院碳专项中有关陆地碳汇研究成果大家从图7上可以看出来，我国建设的生态工程固碳总量是非常46大的，约占我国陆地生态系统年固碳总量的56%，这是一个令人鼓舞的现象。专题六：陆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。专题七：碳捕集利用封存技术评估第七个专题是碳捕集利用工程封存技术。我们谈到的负排放技术目前有图8中列出的这些，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。这些负排放技术中，前面几项是国际上所谓的CCUS技术，后面用红箭头标出来的这两项——矿物碳化和生物炭，我国研究得还比较少。47图8全球实现碳中和的主要技术这里的核心问题是，这些技术还需要进一步研究，现在还没有必要马上就大规模工程封存，那是要在2060年之前考虑的问题。目前这方面的技术进步是比较快的，未来会进步到什么程度还不好预测，但是我个人认为，最好不要单纯地封存，那样不产生经济效益，还是要想办法如何利用二氧化碳。专题八：青藏高原率先达标示范区建议第八个专题是建议在青藏高原建设一个率先达标的示范区。青藏高原在我国境内的面积有250万平方公里，我国正在建设青藏高原生态屏障，同时我国可能也要开发一些河流的水电，如果能把青藏高原建成一个率先达标示范区，我们就能够在气候变化问题上处于一个道德上的制高点。青藏高原固碳的潜力非常之大，因为它有很多退化的草地，所以我们现在要对它进行专题研究。另外还要考虑，以后一个地区或一个行业的碳中和程度如何评价，这要从生产端、消费端共同来做，也需要拿出一个思路。专题九：政策技术分析研究48第九个专题是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。图9政策技术分析框架图10咨询项目的最后情景设计与综合如图10，这个项目最终会做一个情景设计：假如我国每年不得不排放25亿吨二氧化碳，这些排放来自哪里？根据目前观测比例，自然过程可以吸收13亿吨，如果生态系统吸收8亿吨，可能还要考虑用风化和碳酸钙沉淀吸收2亿吨，还有2亿吨可能要变成生物炭埋49到土壤中。然后就是各种技术如何迭代，最后考虑如何收口。整个情景大概是这么一个设计。到2060年，如果我国能够做到25亿吨二氧化碳排放量，我个人认为是非常了不起了。最后再说几个观点：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。“技术为王”将在此进程中得到充分体现，即谁在技术上走在前面，谁将在未来国际竞争中取得优势。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，我们必须要积极地看待这个问题。第二，我们项目组强调：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。在此过程中，特别要防止能源价格明显上涨，影响居民生活和产品出口。第三，本项目只能先给出一个框架性建议，以供科技界讨论、修正、完善。期望汇聚众智后，学部的建议对我国如何推动此大转型，如何在未来国家创新体系中形成布局完善、责任明确的技术研发体系等重大问题，有实质性的指导意义。项目组也认为，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50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，如果某一行业不同企业间不能协调共进，势必会使“不作为企业”节约了成本，从而出现“劣币驱逐良币”现象。由此，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，这个非常关键。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，很难精确计量，尤其是“人为努力”下的固碳增量不易确定。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。当然，这里面还有国际上的合作与斗争，比如未来的排放权如何分配？未来排放的天花板应该如何确定？“共同又有区别的责任”未来怎么来体现？西方国家一直在说“资金与技术援助”，但是一直没做，他们如何兑现？每个国家排放量如何计量？另外我国该如何应对西方国家的舆论抹黑，比如西方国家总说中国是第一污染大国，其实从图2看，我国人均累计排放量远远低于世界平均，但是我们没有人就此问题发声。另外，针对外国对我国绿色产品比如太阳能电池板设立高额关税，我国该如何应对？这里面有很多的问题需要思考。还有一些基础性的科学问题需要研究，比如到底1.5℃、2.0℃增温对应什么样的二氧化碳当量浓度？以前国际上经常说450ppm二51氧化碳当量浓度，现在已经达到了这个浓度，但增温并没有达到1.5℃。我个人认为，格陵兰冰盖融化之前，变暖对中国是有利的，融化之后海平面要上升，对中国就不利了，所以我们还是要有一个研究目标。总之，科技界任重道远。谢谢大家！52刘中民院士：绘制好能源发展路线图5月8日，《经济日报》头版发布专访中国工程院院士、国家能源低碳催化与工程研发中心主任、中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民。记者：我国为什么要制定争取在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的目标？刘中民：实现“碳达峰”“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。3月15日召开的中央财经委第九次会议强调，我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。当前，中国的能源发展面临两大问题，一是安全问题，二是环境约束下的发展问题。全社会要形成绿色发展共识，我们必须调整发展方式，适应能源低碳化的国际大趋势。这既是中国秉持人类命运共同体理念的体现，也是推动高质量发展，建设美丽中国的内在要求。人类历史上，能源革命和工业革命一直是交互进行的。能源利用是我国温室气体的主要来源，占比大于80%，加上能源的基础地位和广泛辐射作用，实现“碳中和”目标，不仅意味着颠覆性的能源革命，同时也要求科技革命和经济转型。我们现在处于新一轮工业革命和能源革命的关口，“碳达峰”“碳中和”是我们这一代人的历史使命，53要负起责任。如果“碳达峰”“碳中和”做不明白，能源革命做不明白，工业升级做不明白，中华民族伟大复兴的目标就难以实现。记者：您如何理解“碳达峰”“碳中和”目标？刘中民：“碳达峰”是指二氧化碳排放不再增长，达到峰值之后逐步回落；“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、结构调整及自然吸收等，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现正负抵消，达到二氧化碳的相对“零排放”。当然，不能把二氧化碳“妖魔化”，毕竟它与人类的生产和生活活动密切相关。现阶段，不排放二氧化碳是不可能的，将其作为资源加以利用是相对理想的方式。“碳中和”不是完全禁止二氧化碳排放，而是一边降低二氧化碳排放，一边促进二氧化碳吸收，用吸收量抵消排放量，达到平衡。记者：我国存在“富煤、缺油、少气”的现状。要实现“碳达峰”“碳中和”目标，从能源革命看，主要难在哪？刘中民：二氧化碳排放与能源资源的种类、利用方式和利用总量直接相关。我国成为全球碳排放量最大国家，根本原因在于能源及其相关的工业体系主要依赖化石资源。要达到“碳中和”目标，必须重构能源及相关工业体系，从高碳向低碳化、绿色化突破。这是前所未有的挑战，任务异常艰巨。现在如果不打好基础，今后二三十年的发展会很困难。54从能源领域看，最大的难关是我国各能源系统相对独立，整体效率不高，结构不合理。煤，多用于发电且利用率较低，是主要排放来源，新技术突破比较困难；油，资源短缺，油品质量不高；气，资源不足，只能优先保障民用；可再生能源，资源形式与化石资源差别巨大，可再生电力难以并网；核电，局部电力过剩，热利用效率低。各能源系统难以协调发展的原因，除政策因素外，还缺乏链接各能源分系统形成优势互补、劣势对冲的关键技术。实现“碳中和”目标，需要改变从工业革命以来建立的以化石能源为主导的能源体系，逐步转变为以非化石能源为主导的能源体系。当然，化石资源和能源短期内不可能被完全替代，还需要通过技术变革等方式来适应“碳达峰”“碳中和”要求。记者：科技创新对实现“碳中和”目标将起到什么作用？刘中民：能源革命和工业革命根本上依赖于科技革命，科技创新是支撑实现“碳中和”目标的基础。我国前期在各领域部署了一批重大科技专项和重点研发计划，推动了一批绿色低碳技术的研发与推广，有力地促进了多行业低碳化转型。比如煤炭的清洁利用、可再生能源、氢能、核能、新能源汽车、智能电网，这些都与“碳中和”有关系。但要实现“碳中和”目标，已有的技术体系仍有很大困难。不仅需要突破各领域众多关键技术，更需要破除各能源种类及各能源相关行业之间的壁垒，跨领域突破关键瓶颈及核心技术。因此，跨领域系55统化布局“碳中和”科技创新不仅是发展的要求，也有巨大的空间，必将带来巨大的发展驱动力和总体节能减排效果。这也是我国新能源体系构建和相关产业转型升级的重点方向和难点。记者：对于跨领域系统化布局“碳中和”科技创新，您有什么建议？刘中民：一要加强顶层设计，制定核心技术突破的路线图。充分发挥举国体制优势，全国一盘棋，制定能源技术和产业发展路线。既要绿色发展实现“碳中和”，又要促进国家经济社会发展，形成一个长期的战略安排。二要跨领域联合攻关，推进多能融合技术体系突破。当前亟需跨领域系统化部署“碳中和”重大科技研发任务，推进跨领域综合交叉，打破能源与其他行业、能源内各分系统间相互独立分割的局面，解决单个领域科技发展难以突破的跨系统问题。三要发挥典型示范带动作用，以点带面促进形成全国低碳发展新格局。我国能源应用场景复杂，无法用一套通用的模式解决全国“碳中和”面临的所有问题。建议国家统筹区域发展与碳减排工作，选取典型区域、针对典型问题推进跨领域集成示范，以点带面促进形成低碳发展新格局。四要建设科技创新平台，促进科技、金融及资本的结合，促进成果转化。“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，需要构建新型创新体系，以充分调动政府、科研院所、企业、社会资本等56要素深度参与，加快建成完善的科技金融服务体系，加速成果转化落地。57王金南：《碳中和促进法》立法恰逢其时中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平日前主持召开中央财经委员会第九次会议，会议强调，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。会议强调，实现碳达峰、碳中和是一场硬仗，也是对我们党治国理政能力的一场大考。要完善绿色低碳政策和市场体系，完善能源“双控”制度，完善有利于绿色低碳发展的财税、价格、金融、土地、政府采购等政策。“碳达峰和碳中和是党中央在复杂的国内外形势下作出的重大战略决策。现有气候变化相关法律难以支持实施碳中和，立法58缺失将成为推进碳中和的掣肘。”全国人大环资委委员、中国工程院院士、生态环境部环境规划院院长王金南说。在刚刚结束的全国两会上，作为全国人大代表参会的王金南建议，应尽早制定《碳中和促进法》。保障碳达峰碳中和目标实现“近几年，我国生态文明建设方面的立法、修法突飞猛进，但在应对气候变化或者低碳发展领域还没有专门的全国性法律。”王金南指出，现有的与气候变化有关的法律并不直接以控制碳排放、促进碳达峰和碳中和为立法目的。“在促进碳达峰和碳中和、应对气候变化方面的效果和力度都存在诸多不足，而已经制定的旨在应对气候变化的政策和规章则缺乏上位法的法律依据。”由于我国未出台应对气候变化的专门法律，支撑碳达峰碳中和目标实现的法制体系薄弱、立法层级低且碎片化，所以远远无法满足我国实际工作需求，无法对如何实现碳达峰碳中和提供强有力的法律支撑。制定《碳中和促进法》是实现碳达峰碳中和目标的基本法律保障。“要实现碳达峰碳中和目标，更好地发挥政府作用，落实各方主体责任，急需立法引领、推动和保障。”王金南介绍说，开展碳达峰碳中和立法，可以强化碳达峰碳中和目标的刚性约束和相关制度的法制化，以法律的强制力保障我国碳达峰碳中和目标的实现。59王金南指出，通过立法，可以赋予碳排放峰值目标、总量和强度控制目标以法律地位，强化低碳目标引领。“立法可以明确温室气体排放权的法律属性及确权机制，保障我国碳排放权交易市场的有序推进。”碳中和立法还可以为政府管理部门分解落实碳减排目标、开展目标责任考核提供法律依据。王金南表示，立法可以为夯实应对气候变化基础能力提供法律激励，以气候立法作为统筹国际国内两个大局，积极参与全球气候治理的重要途径。碳中和立法时机和条件已成熟“制定《碳中和促进法》具有一定的法律基础。”王金南告诉记者。当前，我国已经颁行的《节约能源法》《可再生能源促进法》等与促进低碳发展具有一定的关联性，还制定和实施有《清洁发展机制管理暂行办法》《中国清洁发展机制基金管理办法》和《碳排放权交易管理办法（试行）》等规范性文件。地方上，青海省、山西省已经出台了省级《应对气候变化管理办法》，南昌、石家庄出台了市级《低碳发展促进条例》，上海、深圳等地针对应对气候变化工作出台了专项地方法规。“这些为在国家层面出台应对气候变化法律积累了经验和政策制度支撑。”王金南说。王金南指出，国际上丰富的立法经验也可以为我国《碳中和促进法》立法提供参考借鉴。60目前，英国、日本、墨西哥、欧盟、韩国、菲律宾、美国加州等国家和地区已经通过了应对气候变化的专项法律。此外，立法推进碳中和已经成为社会共同认识。早在2011年，中国社会科学院就提出研究起草《应对气候变化法》《中国应对气候变化国家方案》等一系列法规文件。“这次十三届全国人大四次会议上，还有丁烈云、丁士启、沈满洪、胡季强四位代表领衔分别就碳中和与低碳发展提出了四个议案。”王金南说。王金南认为，实现碳达峰碳中和是美丽中国建设的重要任务，绿色发展、循环发展和低碳发展也已经成为社会共识，而立法是促进碳达峰碳中和目标实现的重要保障。立法应明确目标、措施和职责“碳中和立法首先必须明确立法目标、定位和基本原则。”王金南指出。王金南告诉记者，《碳中和促进法》是应对气候变化和低碳发展领域里的一部纲领性、综合性的基本法，既是我国推进碳达峰碳中和目标实现所采取措施的基本法律依据，又将对国家和地方层面气候变化立法以及对相关法律法规中涉及气候变化的规定起到统领作用。“立法还要明确碳中和的基本制度与措施。”王金南认为，《碳中和促进法》的内容要包括但不限于以下方面：一是明确碳达峰碳中和制度体系。包括压实控制碳排放目标的法律责任；建立碳排放总量控制制度及分解落实机制、核算报61告制度等基本制度；建立全国和分地区、分行业碳达峰碳中和战略及实施路径和促进结构调整的低碳策略；确立碳排放交易制度、碳税等重要经济政策，构建包括低碳基金、碳资产与碳金融等激励或惩罚性的法律制度和措施；开展碳捕技术创新和推广应用；明确监测、监管能力建设保障措施；建立绿色生产生活的法律制度和政策导向；明确政府、企业和公众的相关法律责任等。二是统筹处理好与生态环境保护之间的关系。通过《碳中和促进法》，协调碳达峰碳中和与污染防治、生态保护、核安全监管等的关系，明确在目标管理、政策制度、技术创新、试点示范等领域的协同推进机制。三是明确气候变化控制国际合作的立场、领域、措施。推进和引领应对气候变化国际合作，加强在碳达峰碳中和方面的沟通交流与合作；鼓励和支持地方政府、企业、非政府组织等各类主体积极开展碳达峰碳中和领域的国际合作等。此外，还要强化优化管理体制和部门职责。王金南指出，只有充分调动各部门和地方推进碳达峰碳中和的积极性，才能形成合力，精准推进碳达峰碳中和目标的实现。王金南：坚持绿色复苏全面开启全球应对气候变化新征程“应对气候变化有许多途径和措施，坚持绿色复苏是当下应对气候变化的最直接的措施。”近日，中国工程院院士、生态环62境部环境规划院院长王金南在接受人民网记者采访时表示，地方政府和行业部门要把应对气候变化作为推动实现高质量发展和构建“双循环”新发展格局的重要抓手，加快制定并落实国家碳排放达峰行动方案。探索绿色复苏的气候治理新思路在2020年中央经济工作会议上，“做好碳达峰、碳中和工作”首次纳入其中。会议指出，我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。“十四五”是实现我国碳排放达峰的关键期，也是推动经济高质量发展和生态环境质量持续改善的攻坚期。王金南表示，现在一些地方还在“老思路”上打转，认为2030年前是提高化石能源使用的窗口期，搞“击鼓传碳”，想达到“新高峰”后再考虑下降，没有认识到碳达峰、碳中和对各地发展模式的严峻挑战。他建议，地方政府和行业部门要把应对气候变化作为推动实现高质量发展和构建新发展格局的重要抓手，坚持绿色复苏的气候治理新思路，加快制定并落实国家碳排放达峰行动方案，作为降碳减污总抓手和“牛鼻子”，实现碳达峰与经济高质量发展、构建新发展格局、深入打好污染防治攻坚战的高度协调统一。开创合作共赢的气候治理新局面63在气候变化挑战面前，人类命运休戚与共。只有团结一心，共同努力，共同减排，共同应对，才能共同开创合作共赢的气候治理新局面。王金南谈到，我国从碳达峰到碳中和愿景仅有30余年的时间。因此，地方必须摒弃“单赢”观念，树立“共赢”理念，全面鼓励技术创新，为清洁美丽地球做出贡献。《巴黎协定》下的国家自主贡献（NDC）是目前气候治理的核心制度，各尽所能是国家自主贡献的重要体现。“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。”在2020年气候雄心峰会上，中国进一步阐释2030年国家自主贡献的四个承诺措施和目标，标志着我国气候变化应对工作进入全新阶段。“对于国内实施碳达峰和碳中和举措，特别是在二氧化碳排放总量控制指标分配过程中，地区和部门之间也应该遵循‘各尽所能’和‘共同而又区别的责任’两个基本原则。”王金南表示，经济发展水平高、绿色发展基础好、生态文明创建积极性高的地区应争当“领头羊”，率先实现碳达峰和碳中和。全面开启全球应对气候变化新征程从第七十五届联合国大会到2020年气候雄心峰会，中国接连宣布的国家自主贡献新举措，展示了中国作为负责任大国的担当，64重构了气候治理的世界新格局，彰显了积极应对气候变化、走绿色低碳发展道路的雄心和决心。王金南认为，地方是落实国家碳达峰任务的责任主体，各地应以制定碳排放达峰行动方案为契机，结合地方发展特点，统筹推动产业结构、能源结构、交通结构等调整，促进低碳生产、低碳建筑、低碳生活，打造零碳排放示范工程，开展碳达峰和空气质量达标协同管理，以低碳环保引领推动高质量发展。“同时，要充分发挥市场配置资源的决定性作用，通过价格、财税、交易等手段，引导低碳生产生活行为。研究碳税融入环境保护税方案，以气候投融资和碳定价碳市场建设助推碳达峰和碳中和。”王金南说。科学技术的发展是推进低碳技术应用和低碳经济发展的重要基础。王金南还建议，国家应设立低碳科技重点专项，针对低碳能源、低碳产品、低碳技术、前沿性适应气候变化技术、碳排放控制管理等开展科技创新。王金南：禁止地方在“高碳”轨道上谋划“十四五”2030年前实现碳达峰该怎么走？全国人大代表、生态环境部环境规划院院长、中国工程院院士王金南提出路线图——“当前阶段最紧迫的就是要真正摒弃传统的粗放式发展道路，禁止地方在‘高碳’轨道上谋划‘十四五’‘十五五’规划，最大力度地消除未来10年产业发展的二氧化碳排放‘锁定’效应。”王金南65认为，要以碳中和目标制定31省区市、重点行业和部门碳达峰目标，加快建立地方二氧化碳排放总量控制“梯度”管理体系，分别进行全国、行业部门、地区达峰判断，全面建立自下而上的全国二氧化碳排放统计和核算体系。他建议，北京、上海、天津、江苏、浙江、山东、广东、青海等“十四五”维持达峰并尽可能减排，河北、吉林、辽宁、湖北、湖南、福建、陕西、内蒙古“十四五”实现达峰。国家生态文明试验区、美丽中国创建示范区以及京津冀、长三角、粤港澳大湾区等应该积极主动作为，率先提出“十四五”实现碳达峰。能源结构方面，王金南建议，“十四五”和“十五五”分别实现煤炭和石油消费达峰。控制化石能源消费，发展非化石能源。新能源发展规划与国土资源、林业草原、海洋海事等规划衔接，统筹生态保护与新能源发展用地关系。加快电力市场化改革，完善可再生能源消纳机制，加快燃煤机组灵活性改造，形成储能设施成本疏导机制。重点领域方面，推进电炉钢发展，加快对钢铁长流程产能替代，提高废钢铁准入企业增值税即征即退比例。建立废铝分类回收体系，推动将量大面广的铝产品纳入单独分类回收管理。规范废铝收购环节增值税抵扣管理。原则上不再审批现代煤化工项目，要严格限制甲醇作为燃料使用，不再扩大甲醇燃料试点范围。全面应用市场手段推动碳达峰。建立“总量控制-指标分配-碳排放权交易”管理体系，推动钢铁行业2022年、水泥行业2025年纳入全国碳排放权交易市场，其他重点行业尽早纳入全国碳排放权交易市场，降低企业碳减排66成本。改革环境保护税，研究制定碳税融入环境保护税方案，并建立国家碳中和基金。王金南说，“碳中和”将成为未来来技术和产业发展的全球性标准，低碳先进技术、产业体系和治理能力将成为各国经济发展的核心竞争力。只有推动低碳甚至零碳技术发展创新，才能与全球各国开创适度引领、合作共赢的全球气候治理新发展格局。常纪文：碳中和需要每个人参与作为我国下一阶段污染防治攻坚战的主攻目标，“碳中和”一词近几个月来密集出现在各大官方表态中，今年北京政府工作报告也提出，要明确碳中和时间表、路线图。什么是碳中和？与我们每个人有怎样的关系？对地方经济而言又有怎样的影响？1月24日，北京市人大代表、国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长常纪文在接受新京报记者采访时表示，碳中和与我们熟悉的北京治霾行动是协同控制，指通过植树造林、产业结构调整等减少和抵消碳能源的消耗。每个人在其中都有角色，如我们乘坐公共交通出行、夏天空调少调低一摄氏度等，都能减少碳排放。他还指出，科技水平提升是低碳发展的支撑力。碳中和实现路径包括植树造林、产业结构调整67“碳中和”指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。其提出背景是气候变化这一全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。因此，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国也由此提出碳达峰和碳中和目标：二氧化碳排放力争在2030年前达峰，努力争取2060年实现碳中和。常纪文表示，现在生态环境部正牵头制定相关时间表和路线图，各个省市也在制订本地的方案。各个省的经济情况、产业结构不同，比如山西、内蒙古等地方，碳达峰还有一定距离。政府工作报告提出，“十四五”时期，北京碳排放要稳中有降，碳中和迈出坚实步伐。2021年的主要工作中也提到，北京要突出碳排放强度和总量“双控”，明确碳中和时间表、路线图。记者从北京市生态环境局了解到，2020年，北京碳强度预计比2015年下降23%以上，超额完成“十三五”规划目标，碳强度为全国省级地区最低。“十四五”时期，北京市将开展碳减排专项行动，实现碳排放稳中有降。目前按照国家部署，北京市正积极开展碳达峰评估和立足于碳中和愿景下的碳减排专项方案研究工作。68碳中和要通过什么路径来实现？常纪文称，比如通过植树造林、产业结构调整等，从生产和生活两方面减少碳能源的消耗，减少温室气体的排放。与治霾协同控制，需要每个人参与涉及生产和生活领域的碳中和，也可以说是一场涉及全社会的行动。碳中和需要谁的参与？常纪文表示，政府负责统筹，企业负责生产，生活方面则包括我们少开车、多采用公共交通出行，减少汽车排放、减少汽油的消耗，也减少温室气体和污染物的排放。“每个人在其中都有角色。”他进一步称，包括夏天空调不要调太低、冬天空调不要太暖等，还有农村取暖用太阳能、地热能，也是减少煤炭利用和石油消耗的做法。碳中和与我们熟悉的治霾行动有什么关联？常纪文表示，二者协同控制，温室气体的减排与治霾同时，一个行动有多个效果，能够提高综合绩效，减少成本。科技水平提升是低碳发展的支撑力对于碳中和，市场上也有不同声音。有人认为低碳发展对地方经济而言是“卡脖子”的，会给企业增加成本。对此，常纪文表示，北京没什么工业了，外地还有很多，如果处理的不好确实会影响经济。过去很多地方就是高能耗、高排放，在“十三五”时期还有好多个高碳项目，很难降下来，不过北京不存在这个问题。69监管上可以有哪些引导和相关惩戒措施？常纪文认为，用强制加自愿的激励性措施来引导。一方面是提出强制性要求，比如规定公共场所夏天空调不能低于多少度，企业煤炭总量和强度双控指标，超过就罚款等。另一方面从价格上去引导，包括通过汽油价格的调整鼓励公众乘坐汽车或地铁等。可以预见的是，低碳发展也会带来投资偏好的变化。常纪文称，传统的高碳项目投资就要打折扣了，未来低碳发展、绿色发展才是投资的主流，以能源、环境为代价不可持续。杜祥琬：“碳中和”目标将带来能源行业新增长点“十四五”期间，我国可再生能源将迎来前所未有的大发展机遇，可再生能源新材料、新工艺包括储能、节能、绿氢等技术也将获得更多的创新和市场发展空间。在今天（10日）召开的第三届（2020）中国城市能源变革峰会暨第二届分布式能源生态论坛上，中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬表示，近年来，我国可再生能源行业快速增长，正由“微不足道”变为“举足轻重”，由能源供给的“补充”变为“主流”，将在能源变革和未来能源供给中担当大任。今年9月，中国明确提出二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”的目标。70杜祥琬表示，“碳中和”目标对我国能源行业既是挑战更是机遇，能源行业的投资方向更加明确，将带来新产业、新增长点，实现经济与环境双赢。“‘十四五’期间，我国能源的增量将主要靠非化石能源，特别是可再生能源提供。”杜祥琬说，一个关键的变化是可再生能源的成本快速下降，2010年至2019年，在全球范围内光伏发电、光热发电、陆上风电和海上风电项目的加权平均成本已经分别下降了82%、47%、39%和29%。杜祥琬预测，到2025年，我国非化石能源在一次能源中的占比将达到20%，电力在终端能源中占比将超过30%，非化石电力装机占比达到50%，发电量占比超过40%。这涉及水电、风电、太阳能、生物质能、地热等领域，还包括新能源汽车等技术领域和综合能源服务，以及电网、微网、虚拟电厂等新业态。“分布式低碳能源网络的形成，将培育一大批可再生能源的产消者。这批产消者，自发自用，寓电于民，也可与集中式电网互动。”杜祥琬说，数字化技术、储能技术和调峰技术可以把非化石能源变成稳定输出的优质电源，将在实现能源替代、降低化石能源比例的过程中发挥重要作用。研究显示，改革开放以来，我国能源的快速增长支撑了经济的高速增长。近年来，我国能效有明显提高，但与先进国家相比差距仍大。“能源结构有改善，但不够革命性。目前能源碳排放强度是世界平均71水平的1.5倍，不可持续。产业结构偏重、能效偏低、结构高碳，使环境问题日趋突出。”杜祥琬说。数据显示，从行业看，目前我国电力行业、交通行业、建筑和工业碳排放占比分别为41%、28%和31%。杜祥琬说，“碳中和”有两个公式，一为碳排放，即能源消耗乘以化石能源的占比，再乘以单位化石能源排放；二为碳汇，包括碳吸收及CCUS（碳捕获、利用与封存）碳移除。若两项基本相等，即为碳中和。他说，在化石能源为主的今天，全球和中国降碳的首要措施是“提能效、降能耗”。其次是提速能源替代，在能源结构中，降低化石能源（特别是煤炭），高比例发展非化石能源（特别是可再生能源），使之成为高质量能源。同时增加碳汇。杜祥琬表示，目前中国能源转型正处在化石能源和非化石能源多元发展阶段，应协调互补，此消彼涨，向绿色低碳、安全高效转型，实现电气化、智能化、低碳化，核心是低碳。“十四五”期间，应坚持煤炭的清洁高效利用；同步推动能源空间格局优化和能源结构优化，重点关注东部地区能源发展战略目标的转变，由能源消费者逐步成为能源产消者。杜祥琬：实现碳中和需要有力抓手面对时间紧、任务重的碳达峰、碳中和目标，该如何提高认识、更新观念？能源行业应如何作为，需要哪些具体抓手？本刊72日前采访了国家能源咨询专家委员会副主任、中国工程院原副院长、中国工程院院士杜祥琬。他认为，实现碳达峰、碳中和目标是全球大势、时代命题，能源低碳化事关人类未来，历史要我们考出好成绩；应从蓝天保卫战、节能提效、循环经济、发展碳汇等多方着手，并以能源、交通、工业、建筑等行业减排为抓手，推动中国碳减排进程。《能源评论》：近来碳达峰、碳中和成为社会各界高度关注的话题，您认为碳中和的要素和碳减排举措有哪些？杜祥琬：如果碳排放能够降到等于碳汇的数量，或者碳汇足以抵消剩余的碳排放，就可以称为碳中和。碳中和的三要素包括：节能提效、低碳能源替代、增加碳汇（包括各种移除碳的技术）。在以化石能源为主的今天，碳减排的主要举措有三个方面：首先是“提能效、降能耗”，主要集中在建筑、交通、工业、电力节能领域；其次是“低碳能源替代”，应高比例发展非化石能源，特别是可再生能源；最后是“碳移除”，包括增加碳汇、大力发展CCUS（碳捕集、利用与封存）等技术。《能源评论》：您曾表示，实现碳达峰、碳中和目标是全球大势、时代命题。您认为，中国应该如何作为？杜祥琬：欧盟2020年提出了绿色复苏计划，决定投入1.82万亿欧元，努力成为第一个碳中性大陆；美国新一届政府已经宣布了重返《巴黎协定》；德国宣布2050年要实现温室气体净零排放。企业层面，近期国内外众多能源公司纷纷发布碳中和目标、73行动方案。从工业文明时代走向生态文明时代，这是人类文明的赶考。碳达峰、碳中和是全球参与的大考，中国不能落后，历史需要我们考出好成绩，需要大家的共同努力。《能源评论》：对于从碳达峰到碳中和的时间，发达国家的计划是45～70年，而中国只给自己预留了30年，您如何看待这一挑战和机遇？杜祥琬：实现碳中和绝非易事。这个挑战不仅是对中国，对全球也同样存在。我们面临的挑战确实有一些特点，比较突出的问题就是，煤炭消费占比较高。如何稳步地减少化石能源消费，用非化石能源替代，实现公平、公正的能源转型，面临很大的困难，但也正因为如此，一旦实现清洁低碳转型，所获得的效益也会更多，将使我们的能源结构、能源效率得到较大提高。《能源评论》：在推进碳达峰、碳中和的进程中，您认为，该如何看待能源行业的作用？杜祥琬：全球气候变化的主因是人类活动排放的温室气体。在温室气体中，二氧化碳占比达到73%，而9成二氧化碳来自化石燃料，也就是煤炭、石油、天然气的燃烧。对于能源行业的发展，要从人类文明形态进步的高度来认识能源转型和能源革命。人类文明形态要不断进步，这是历史的必然，而能源革命是它的基础和动力。当年，化石能源包括煤炭、石油、天然气的发现和利用极大地提高了劳动生产率，使人类由农耕文明进入了工业文明，这是一轮全球性的能源革命。200多年74来，工业文明在带来巨大进步的同时也产生了日益严重的环境问题、气候变化问题和不可持续性问题。现在，非化石能源巨大的进步正在推动人类由工业文明走向生态文明，这是又一轮深刻的能源革命。新冠肺炎疫情引发反思，人类是否需要一场自我革命，而气候变化是另一种全球性的非传统安全问题，从这个角度来看，能源革命势在必行、能源低碳化事关人类未来，这些已经是全球高度的共识。《能源评论》：有人认为，实现碳达峰、碳中和会对经济发展产生负面影响，您怎么评价？杜祥琬：实现碳达峰、碳中和不仅不会限制经济社会发展，而且会推动新兴经济的发展、新型发展方式的出现。因为推动碳达峰、碳中和会带来新的投资、新的技术、新的工业、新的交通、新的建筑、新的能源，还会创造一个有中国特色的新型发展方式，带动经济社会的进步，实现可持续发展。《能源评论》：在您看来，实现碳达峰、碳中和目标，从宏观层面有哪些抓手？杜祥琬：首先，碳减排和蓝天保卫战有高度的协同性，应将二者统筹考虑、同步推进。随着我国碳达峰、碳中和目标的逐步实现，空气质量的指标比如PM2.5，将首先达到国家标准35微克/立方米,并进一步达到世界卫生组织公布的目标15微克/立方米，甚至是10微克/立方米。这个指标，美丽中国必不可少。75其次，节能提效是降低碳排放的一大举措。2019年，我国的能源强度是世界平均水平的1.3倍，比英国、德国、法国、日本这些国家要高出更多。如果将能源强度降到世界平均水平，就意味着同样的GDP下我们将少用近10亿吨标准煤。在当前消费水平下，能耗每降低1%，可以减少0.5亿吨标准煤、减排1亿多吨二氧化碳。节能提效包括结构节能、管理节能、技术节能和文化节能，都很重要，可以从很多方面努力推进。比如，目前煤电的度电煤耗（标准煤）全国平均水平是307克/千瓦时，如果能降到289克/千瓦时，就能节约超过1亿吨标准煤；燃煤工业锅炉如果采用高效低排放煤粉炉，热效率可以由65%上升到90%；钢铁建材等产品的能耗如果达到国际先进水平、居民服务业燃煤炉灶如果采用热效率70%的新型炉灶，每一项都能节约超过1亿吨标准煤以上。大数据中心耗能也非常可观，也应努力节能。此外，现在中国的高耗能产业已经饱和甚至超饱和，依靠其带动GDP是不符合中国现实的，不能再让其发展。现代化的美丽中国，必须是一个节能的国家、高能效的国家。《能源评论》：分行业来看，您认为有哪些领域值得关注？杜祥琬：电力行业的碳减排非常重要。我国电力行业二氧化碳排放量占总排放量的近一半。现在电力装机中煤电占比仍接近一半。来自中国电力企业联合会的数据显示，截至2020年年底，我国全口径发电装机容量为22亿千瓦，其中全口径煤电装机容量76为10.8亿千瓦，占总装机容量的比重为49.1%，首次降至50%以下。可再生能源是本国可以掌控的、更经济、更安全的能源，除了可以提供绿色电力，还可以用来制备“绿氢”、供热、供冷。因此，要大力开发非化石能源电力，高比例发展可再生能源，特别是光伏和风电。2010～2019年，我国光伏发电、光热发电、陆上风电和海上风电项目的成本分别下降约82%、47%、39%、29%，且还在进一步降低中。2019年，我国非化石能源占一次能源消费的比例是15.3%，根据国网能源研究院的预测，“十四五”末（2025年）这一数字将达到20%，到2050年、2060年分别可以达到70%、80%。同时，需要推动煤电高效、洁净化利用和灵活性改造，发展热电联产、生物质掺烧，逐步、有序地减少煤电占比，实现公平、公正的能源转型。如此，美丽中国将来会拥有一个以非化石能源电力为主的新能源电力系统。《能源评论》：在新的目标下，新能源电力装机容量和占比会越来越高，您对新能源企业有何期待？杜祥琬：10年以前，以风电、光伏为代表的新能源可以说是“微不足道”；10年后（2030年）要达到12亿千瓦的装机规模，可谓“举足轻重”；未来，要有更多的电力由非化石能源承担，必将“担当大任”。77同时，新能源企业要经常反思不足、做好自己，才能赢得未来。我们不仅要增加新能源电力的装机容量，而且要增加电力输出；不仅要增加电力输出，而且要做好高质量的电力输出；在提升新能源的发电效率以外，还要与电网、储能更好地结合，在现阶段与化石能源配合好。《能源评论》：除能源电力行业外，还有哪些行业值得关注？杜祥琬：其一是交通行业减排。新能源汽车无论是以电代油或者以氢代油，实质上都是以可再生低碳燃料（生物航空燃油、合成航空燃油和氨）替代石油。通过未来几十年的努力，我们将逐渐建成美丽中国的脱碳交通能源体系。其二是工业减排。现在我国工业能耗占全社会能耗的60%，未来这一比例要继续降低，需要靠产业结构调整来抑制高耗能产业发展，在轻工业方面可以发展热泵、电加热来取代传统锅炉。通过技术进步实现减排是美丽中国工业零碳发展的重要方向。比如，在钢铁行业，电炉炼钢技术的碳强度远低于现有的高炉生产技术，未来把长流程改进为短流程，可以大大降低碳排放强度和煤炭消耗。如果进一步以绿氢直接还原铁，还可以实现钢铁生产的零碳化。其三是建筑（建造和运行）减排。关键是建筑电气化，包括供暖、制冷、照明、烹饪、家用电器等都可以实现电气化。电将来主要来自可再生能源以及工业余热。建筑行业的数字化、智能78化应用，智能家居、智能家用电器的普及都会加速建筑业的脱碳进程。需要强调的是，建筑改造不仅可以节能，还可以产能。比如，利用BIPV（建筑光伏一体化）技术，家庭或者学校在用能的同时还可以产能，实现自发自用，变身为产消者（Prosumer）。据粗略匡算，我国城乡建筑的外立面面积约为600亿平方米，可利用面积约为250亿平方米，再加上其他基础设施可以利用的建筑表面，比如高速公路、高铁等，按照50%的面积可以加装光伏板计算，可以安装15亿千瓦的光伏，年发电量约2万亿千瓦时。同时，还需要提高电源灵活性，让储能设施、电动汽车、充电桩等成为一体化的新型建筑配电系统的组成部分。《能源评论》：您认为，还有哪些方面的举措需要加强？杜祥琬：发展循环经济对于碳中和很重要，循环经济——固废资源化利用不可或缺。固体废弃物分类利用的程度，是衡量一个国家现代化水平的标志和标准。减少垃圾的填埋，高比例地将其资源化利用，减少填埋垃圾产生的温室气体（甲烷），也会为我国实现碳中和目标作出贡献。在发展碳汇的同时，鼓励CCUS等碳移除技术也不容忽视。目前我国生态系统的碳汇能力大约为年减排12亿吨二氧化碳。我国也宣布了森林蓄积量2030年将比2005年增加60亿立方米，碳汇还有增长空间。79但其中也有一个前提条件，就是国家的科技水平。“因为低碳发展、绿色发展靠的是科技。原来是以资源为代价，现在以科技为动力，所以北京要建设低碳城市，除了大家都参与以外，还得科技上突破，实现智慧的城市建设。”常纪文称。何建坤：如何实现二氧化碳排放达峰日前召开的中央财经委员会第九次会议强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。这向我们传递了什么信号？如何实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标？为尽早实现碳达峰，我国当前应该着力解决的问题是什么？针对这些问题，本报记者采访了国家气候变化专家委员会副主任何建坤。未来10年，要尽快实现二氧化碳排放达峰，峰值实现时间越早，峰值排放量越低，越有利于未来实现长期碳中和的目标。中国环境报：实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，这意味着什么？何建坤：实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，这意味着我国要以碳排放达峰和碳中和作为目标导向，来推进经济发展方式的转变和产业结构的转型升级。这对于疫情之后促进我国经济发展的绿色低碳转型和高质量发展有着非常重要的意义。同80时，也会引领全球应对气候变化的进程和疫情之后坚持绿色低碳复苏的发展趋势。中国环境报：我国提出二氧化碳排放要力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在您看来，当前碳达峰的实施路径应该如何设计？何建坤：我国现在还处在工业化和城市化发展中后期阶段，能源消费相应会有所增长，二氧化碳的排放在一定时期内也会有缓慢增长。所以，当前主要是控制二氧化碳排放的增量，使得二氧化碳排放达峰，然后再转为持续下降趋势，最终实现碳中和。在当前能源需求不断增长的情况下，实现二氧化碳排放的达峰，第一是要节约能源。一方面，通过调整和优化产业结构，优先发展数字经济、高新技术产业和现代服务业，坚决抑制煤电、钢铁、水泥、石化、化工等高耗能强度的重化工业产能的扩张，推进产业结构升级，使单位GDP能耗快速下降，控制能源消费总量增长。另一方面，通过推广先进节能技术，提高能源使用的效率，实现技术节能。第二是要改变能源结构。大力发展新能源和可再生能源，降低化石能源的比例，提高像水电、风电、太阳能发电、核电等这些非化石能源的比例，使得随经济增长新增加的能源需求基本上由非化石能源满足，但二氧化碳的排放不再增长。我国提出，到2030年非化石能源比例要达到25%左右，去年，我国风电、太阳能发电的装机大概有1.2亿千瓦，今年可能也会大体相当。81所以，今年中央经济工作会议提出要加快调整优化产业结构、能源结构，推动煤炭消费尽早达峰，大力发展新能源，并提出完善能源消费双控制度，这是当前最为务实的举措，也是最需要解决的问题。未来10年，要尽快实现二氧化碳排放达峰，达峰实现时间越早，峰值排放量越低，越有利于未来实现长期碳中和的目标。为尽早实现达峰，“十四五”期间要严格控制煤炭消费量的增长，到“十四五”末实现煤炭消费量的稳定达峰并且开始下降。“十五五”期间争取石油消费能够趋于稳定，达到峰值。天然气消费增长带来的二氧化碳排放的增加，要由煤炭消费量的减少所降低的二氧化碳排放抵消，总体的二氧化碳排放才能达峰。未来10年，如果仍沿袭传统的发展方式，增加高碳的基础设施和高耗能重化工业产能，对于实现碳中和就会有更大困难。所以，未来10年是我们转变发展方式，贯彻新的发展理念，构建绿色、低碳、循环产业体系的关键时期。如果这10年转型比较早，能够顺利实现碳达峰目标，那么也会为长期实现碳中和奠定基础。调整和优化产业结构、能源结构，努力实现二氧化碳排放达峰，也是当前打好污染防治攻坚战的重要抓手和政策着力点。中国环境报：此前，中央经济工作会议指出，要继续打好污染防治攻坚战，实现减污降碳协同效应。您如何看待这一要求？何建坤：在2035年之前，社会主义现代化建设第一阶段，还要继续打好污染防治攻坚战。82环境治理如果仅靠末端的治理措施，措施会越来越少，潜力也会越来越收窄。从最根本来讲，要从源头上减少常规污染物的排放。实现碳达峰，大力改进能源结构，使得煤炭消费量下降，从源头上就减少了常规污染物排放的来源，这样就能够保证主要地区PM2.5的浓度不高于35微克/立方米。所以，要发挥减污降碳的协同效应。因此，调整和优化产业结构、能源结构，努力实现二氧化碳排放达峰，也是当前打好污染防治攻坚战的重要抓手和政策着力点，打造经济高质量发展、环境质量持续改善和二氧化碳减排协同治理的新发展格局，从而保障到2030年环境质量达标和二氧化碳排放达峰两方面目标的同时实现。中国环境报：目前，多地已提出力争在全国率先实现达峰，一些行业企业也纷纷提出了碳达峰、碳中和行动方案，您认为哪些地方、哪些行业可以率先实现达峰？何建坤：中央经济工作会议提出要支持有条件的地方率先实现二氧化碳排放的达峰，有两类地区可率先实现达峰：一类是东部沿海的一些地区，这些地区经济比较发达，产业转型比较领先，现在二氧化碳的排放有的已进入了峰值平台期，经过努力，一些省市在“十四五”期间就可率先实现二氧化碳排放的达峰。另外一类是西南的一些地区，水电、风电等可再生能源资源比较丰富，尽管经济相对来讲还比较滞后，但通过大力调整能源结构，发展可再生能源，也有可能率先实现二氧化碳排放的达峰。83我国地域比较广大，每个地方产业结构不同，发展定位不一样，能源禀赋也不一样，在每个地区实现碳达峰时间也会有差别。要根据每个地方的实际情况，以碳达峰和碳中和的目标为导向，确立适合自己地方的达峰路径，由此可以实现全国包容式、差别化的低碳转型路径和方式。除了区域之外，有一些行业也可率先实现二氧化碳排放的达峰。总体上讲，工业部门的能源消费占了全国终端能源消费的2/3，工业部门二氧化碳的排放占了全国二氧化碳排放的40%左右，电力部门（二氧化碳的排放）占了40%左右，建筑和交通部门各占10%左右。所以，工业部门实现二氧化碳排放达峰应该是重点，特别是像钢铁、水泥、石化、化工、炼铝这些高耗能的重化工业部门，要进入稳定甚至开始下降阶段，“十四五”期间，工业部门就能够争取到2025年左右实现总体二氧化碳排放达峰。建筑部门通过发展绿色建筑、能源替代，争取“十五五”期间达到峰值。交通部门要通过提高车辆的燃油经济性、发展电动汽车来代替传统汽车，争取在2030年左右达到峰值，这样总体上能够保障全国范围内2030年前二氧化碳排放达到峰值。在未来全球碳中和目标之下，我国应加强技术创新，在先进脱碳技术竞争中争取先机和优势，打造核心竞争力。中国环境报：疫情影响下，一些地方为恢复经济，扩充传统的钢铁、煤电等高耗能产能的冲动明显，煤炭等化石能源需求呈反弹趋势。如何才能抓住新的经济增长点，避免走高污染高耗能的传统“老路”？84何建坤：疫情之后，为恢复经济，一些地方仍沿袭传统的增加投资、扩充重化工业产能的方式拉动经济增长，这样就会抬高能源的需求和增加二氧化碳的排放。从现在来看，国际上很多金融企业都在发展绿色金融，宣布不再给煤炭、石油等高耗能产业和化石能源投资，高耗能产能的发展面临着融资困难、未来不可持续、缺乏竞争力等各方面的问题。所以，应加快经济转型，大力发展数字经济、高新科技产业、现代服务业来取代高耗能产业的扩张，这也是目前要推进的产业发展方向。于企业而言，低碳发展能力也是企业核心竞争力的体现。目前，很多跨国大企业都宣布自身生产经营过程中实现碳中和的目标，如力拓、壳牌、BP都宣布2050年实现碳中和，苹果公司宣布2030年就要实现碳中和，我国也有华能、国电投等企业宣布了实现碳达峰的时间表。此外，很多大企业在采购链中实现低碳采购，比如生产设备要用的钢铁，一定是炼钢过程中能耗低、二氧化碳排放低的钢材。在整个经济社会技术变革趋势下，新的业态和规则不断向碳中和目标演变的情况下，低碳因素和低碳指标就像产品的质量指标、价格指标和服务指标一样，变成了一个核心竞争力指标。在这样的情况下，企业只有低碳转型，才能增强自身的竞争力，实现高质量发展。中国环境报：有观点说，未来各国竞争的焦点将聚焦于碳中和技术，您如何看待这个观点？在这方面我国需要付出怎样的努力？何建坤：实现长期碳中和目标需要技术创新的支撑，具有深度脱碳的技术就能够引领世界变革的方向，就能够有竞争力、新的发展机85遇和新的经济增长点。未来，先进的低碳甚至“零碳”技术会成为几个主要大国战略必争的高科技领域，也会成为国际竞争的前沿领域和热点领域。目前，有一些技术已经比较成熟，但有一些技术还需要革命性的突破。当下，风电、太阳能发电这些新能源技术成本越来越低，能够与常规能源相竞争，可以大量发展。但在可再生能源大比例发展的情况下，因可再生能源是间歇性的电力，需要有先进的储能技术和智能电网技术，这些技术还需要进一步的研究和发展。在工业生产过程中，炼钢采用焦炭作还原剂会排放二氧化碳，将来要用氢代替焦炭作还原剂，发展“零碳”炼钢工艺。所以，未来氢能技术是一项前沿技术，现在大国也都在布局发展。另外一个是先进的核能技术，用核电可以适应波动性电网的要求。因核能有安全性问题，所以现在世界范围内应致力于加强核能的安全性，建立发展小型化、灵活性的核反应堆。还有化石能源发电过程中的二氧化碳捕集和埋存技术，把在化石能源发电过程中产生的二氧化碳捕集起来，埋在地下，让它与大气隔绝，不产生温室效应，这样也相当于减少了碳的排放……这些各种各样的技术发展，将来都有可能成为支撑碳中和的关键技术。在这些技术领域，我国和发达国家基本上都在同步研发。我们有自己的优势，很多发达国家在一些关键技术上也有他们的优势。欧盟提出2035年前要完成深度脱碳关键技术的产业化研发，美国也计划在氢能、储能和先进核能领域加大研发投入，其目标是氢能制造成本86降到与页岩气相当，电化学储能成本降低到当前锂电池的1/10，小型模块化核反应堆建设成本比当前核电成本降低一半。日本在可再生能源制氢、储存和运输、氢能发电和氢燃料电池汽车领域都具有优势，其目标是氢能利用的综合系统成本降低到进口液化天然气的水平。在未来全球碳中和目标之下，我国应加强技术创新，在先进脱碳技术竞争中争取先机和优势，打造核心竞争力。我国政府和企业要积极部署和行动，加快先进技术研发和产业化，在全球低碳转型变革趋势下和新的竞争格局中创造自身优势和发展机遇，这也是我国未来建成社会主义现代化强国一个非常重要的目标。87碳中和资料库知识星球8月20日88