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张锁江院士: 实现碳中和目标可以分“四步走”

来源:经济观察报
时间:2023-08-02 16:42:37
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张锁江院士: 实现碳中和目标可以分“四步走”:  “我国要实现碳中和,首先要明晰碳排放主要来自于哪里?能源45%,工业39%,工业包括钢铁、有色、化工、建材等等,另外交通10%,建材5%,其他相对来说较少。”中国科学院院士张锁江在2023大

  “我国要实现碳中和,首先要明晰碳排放主要来自于哪里?能源45%,工业39%,工业包括钢铁、有色、化工、建材等等,另外交通10%,建材5%,其他相对来说较少。”中国科学院院士张锁江在2023大湾区科学论坛上指出,目前能源生产和工业生产过程中的碳排放量约占我国碳排放总量的85%,工业碳减排是重中之重,需从产能端、用能端和碳汇端“三端”发力,通过技术变革实现碳中和。

  张锁江院士分享了三个领域低碳技术的最新进展。

  首先是工业低碳技术。他表示,工业领域里面最主要的行业是钢铁、有色、化工和建材,这一体系的“低碳化”是要将原来生产所用的热碳驱动改成电氢驱动,将原来用碳还原的过程全部改成用氢还原。

  第二是能源低碳变革。在锂电池领域,中国科学院过程工程研究所的研究团队正在研发浆料电池,该电池技术兼具锂电池和液流电池两者的优点。在氢能的发展上,当前合成氨排放约2亿吨的二氧化碳,占我国总碳排约2%。将来,可以利用可再生能源通过电解水制出“绿氢”,氢气再与空气膜分离获得的氮气通过电热催化合成氨,以降低碳排放。

  第三是碳捕集利用技术。即用物理化学方法把二氧化碳捕集起来,作为原料再与氢结合,通过热、光、电及生物转化的方法来合成化学品及材料,比如合成乙醇等,真正实现“变废为宝”。

  展望未来,张锁江院士认为,实现碳中和目标,可以分“四步走”:

  首先是控碳。即2030年前已有电力及工业装置继续运行,新建装置碳排放量要低于现有水平的5%~10%;

  第二步是减碳。2040年前大幅降低新能源发电成本,通过市场调节减少化石能源使用,推动工业结构减碳;

  第三步为低碳。2050年前新能源系统进一步推广,大幅推进低碳工业再造,将碳排放降低50%~60%;

  第四步为碳中和。到2060年新能源电力系统全面建成,工业系统以低碳方式运行,逐步实现碳中和。

  张锁江院士同时表示,还有三个问题需要深入研究:

  第一,AI如何深刻影响未来能源及工业系统;

  第二,将来生物质和风光电到底能做成多大的规模,其经济性怎么样,我国到底该怎么发展,这需要顶层设计和战略研究;

  第三,储能及氢能到底怎么发展,氢能的输送和天然气的输送完全是不同的材料,也需要战略层面的研究。