我国“双碳”战略及路径的思索
中国工程院院士、中国工程院原副院长 杜祥琬
关于实现“双碳”目的要坚持战略定力 2020年9月22日,,,,我国提出“双碳”目的,,,,向天下宣告了绿色转型的刻意和雄心,,,,也标记着工业革命以来形成的生长模式最先落幕,,,,新的生长范式的兴起,,,,将创立人类新的现代化模式,,,,为中国和天下带来可一连的绿色昌盛。。。。。。 党的二十大报告提出,,,,“起劲稳妥推进碳达峰碳中和,,,,驻足我国能源资源禀赋,,,,坚持先立后破,,,,有妄想分办法实验碳达峰行动……起劲加入应对天气转变全球治理。。。。。。”这个看法很是主要,,,,主要在于“驻足我国能源资源禀赋,,,,坚持先立后破”,,,,主要在于熟悉到我国的能源资源禀赋中有“可立”的内容。。。。。。 我国推动“双碳”战略,,,,是顺应时代潮流,,,,实现推动经济社会高质量生长、可一连生长的必由之路。。。。。。唬唬起劲应对天气转变,,,,已经成为全球共识,,,,正在深刻影响着全球的价值系统,,,,正像习近平总书记所说,,,,实现“双碳”目的,,,,不是别人让我们做,,,,而是我们自己必需要做。。。。。。 以碳达峰碳中和来驱动国家手艺立异和生长转型,,,,是经济社会高质量生长的内在要求,,,,也是生态情形高水平保唬唬护的必定要求,,,,又是缩小与主要蓬勃国家生长水平差别的历史机缘。。。。。。同时,,,,作为天下上最大的生长中国家,,,,我国实验起劲的应对天气转变国家战略和碳达峰碳中和行动,,,,将对保唬唬护人类的地球家园做出主要孝顺。。。。。。以是,,,,我们关于实现碳达峰碳中和目的要坚持战略定力。。。。。。 准确面临低碳转型面临的难题和挑战 2020年,,,,我国温室气体排放量为139亿吨二氧化碳当量,,,,约占全球排放量的27%。。。。。。其中,,,,二氧化碳排放总量为116亿吨,,,,这其中能源活动排放量为101亿吨,,,,占全球能源活动排放量的30%左右。。。。。。目今,,,,我国人均温室气体排放量大于10吨,,,,是全球平均水平的1.5倍,,,,其中人均排放二氧化碳大于7吨,,,,是全球平均水平的1.7倍。。。。。。 目今,,,,我国尚未实现碳达峰,,,,还需要有一定的温室气体排放增量。。。。。。因此对我国来说,,,,准期实现“双碳”目的绝非易事,,,,面临温室气体减排幅度大、转型使命重、时间窗口紧等诸多难题与挑战。。。。。。第一,,,,工业结构着重。。。。。。目今,,,,我国第二工业对GDP的孝顺约为40%,,,,第二工业的能源消耗占比约为68%。。。。。。第二,,,,能源结构偏煤。。。。。。以2021年为例,,,,我国煤炭消耗量占能源消耗量的56.0%。。。。。。第三,,,,综合效率偏低。。。。。。我国能源强度约为全球平均水平的1.5倍,,,,是OECD国家平均水平的2.7倍。。。。。。以是,,,,我国亟须推动经济社会生长和能源系统周全绿色低碳转型。。。。。。 更为不易的是,,,,我国从碳达峰到碳中和只预留了30年的时间,,,,显着短于蓬勃国家,,,,它们基本抵达50—70年。。。。。。以是我国社会生长转型和能源转型要有更快的加速率,,,,以面临越发严肃的挑战。。。。。。 无论是与全球平均水平相比,,,,照旧与蓬勃国家水平相比,,,,我国的碳强度和能源强度均显着要高。。。。。。要取得温室气体控排事情的前进并实现“双碳”目的,,,,必需实现碳强度和能源强度的下降。。。。。。不过,,,,只管面临这些难题,,,,但只要我们起劲加速手艺前进和低碳生长转型,,,,就可以准期且高质量地实现碳达峰碳中和。。。。。。 我们要坚持行业和地区梯次有序的碳达峰原则,,,,勉励已经达峰的地区排放不再增添,,,,排放处于平台期和可再生能源富厚地区应该尽早达峰,,,,像钢铁、水泥等已经趋于饱和的行业应该率先达峰。。。。。。与此同时,,,,继续接纳降碳、脱碳、碳移除步伐。。。。。。这样一来,,,,2060年才有望实现碳中和。。。。。。2060年,,,,温室气体排放有望降至26亿吨二氧化碳当量,,,,其中二氧化碳排放可以控制在20亿吨。。。。。。届时,,,,我国碳移除能力(主要是森林碳汇)约莫也能抵达26亿吨二氧化碳当量,,,,基本上可以实现碳中和。。。。。。 重新审阅我国的能源资源禀赋 一说到我国的能源资源禀赋,,,,经常听到“富煤缺油少气”六个字。。。。。。现实上,,,,这已经不可准确形貌我国的能源资源禀赋了,,,,由于它忽略了我国可再生能源富厚这个事实,,,,可再生能源资源富厚才是我们国家真正的能源资源禀赋,,,,从有太阳最先就是这样了。。。。。。以是,,,,需要凭证最新实践和研究数据,,,,完整准确地明确和重新熟悉我国的能源资源禀赋,,,,这样才华为我国能源转型涤讪准确的基础性认知。。。。。。 准确熟悉所谓“富煤”。。。。。。着实,,,,我国人均煤炭资源占有量仅仅是天下平均水平的一半,,,,也就是说,,,,我们只是与“缺油少气”比起来相对富煤,,,,并非真正富煤。。。。。。虽然我国煤炭资源蕴藏量很大,,,,可是可供手艺开发的储量并不充裕——我国现有煤炭可供开发资源量约为3258亿吨,,,,其中在产煤矿可供开发资源量(手艺可开发量)约为1710亿吨。。。。。。各人一算就知道,,,,这就意味着凭证现在每年40多亿吨的开采水平,,,,煤炭产能储采比是40年左右。。。。。。这个熟悉很是主要,,,,说明煤炭可不是无限无尽的。。。。。。 “缺油少气”是事实。。。。。。关于石油和自然气,,,,我们虽然可以增储上产,,,,但即便云云也不会爆发倾覆性的效果。。。。。。天下石油储采比或许是18年,,,,自然气储采比或许是30年,,,,这是aoa综合基本国情和家底儿。。。。。。 可再生能源资源富厚。。。。。。现在,,,,我国水电、风电、光伏、生物质发电等可再生能源发电装机规模稳居天下第一。。。。。。阻止现在,,,,天下可再生能源装机突破13亿千瓦,,,,抵达13.22亿千瓦,,,,同比增添18.2%,,,,历史性凌驾煤电,,,,约占我国发电总装机的48.8%。。。。。。 有一个很是主要的熟悉是,,,,经济社会可一连生长和落实“双碳”目的的需求,,,,牵引着可再生能源的快速增添。。。。。。依附富厚的资源储量,,,,再辅以手艺前进以及由此带来的本钱下降,,,,我国可再生能源肯定会逐渐实现从“微缺乏道”到“举足轻重”再到“继续大任”的转变。。。。。。 需要指出的是,,,,可再生能源的可一连性、资源的可再生性,,,,是陪同太阳的保存而自然保存的,,,,其量值巨细和手艺开发能力有关。。。。。。好比,,,,已往人类只能使用70到80米高度的风能,,,,现在随着百米以优势能使用手艺的突破,,,,风资源会越来越富厚。。。。。。 富厚的可再生能源是我国能源资源禀赋的主要组成部分,,,,因此,,,,评价中国的能源资源禀赋时就不可只说“富煤缺油少气”。。。。。。而现在我国已开发的可再生能源还不到手艺可开发资源量的1/10,,,,以是我国能源低碳转型的资源基础是丰富的。。。。。。 由于人们对能源资源禀赋熟悉保存局限性,,,,已往提到能源时只会想到煤炭、石油、自然气,,,,东部一些负荷中心以为自身能源资源匮乏。。。。。。那东部地区有没有太阳呢??有太阳,,,,但那时间没把它当成资源,,,,没有熟悉到身边尚有富厚的可再生能源可以开发,,,,这样就形成了对外来煤、外来电的依赖。。。。。。这是一个影响能源政策和能源战略的现实问题。。。。。。 东部要提高能源自给率。。。。。。首先要“身边取”,,,,不敷时再从“远方来”,,,,天津大学和华北电力大学的专家做过盘算,,,,东部自觉电比“西电东送”本钱要低。。。。。。以是要先“身边取”再“远方来”,,,,这是切合我们国情的。。。。。。 未来,,,,中东部地区的能源会是什么形态呢??首先是一个漫衍式低碳能源网络,,,,这样就会爆发一批能源“产消者”。。。。。。这个看法也是已往没有的,,,,已往只有能源生产者和能源消耗者,,,,以后好比说BIPV(光伏修建一体化),,,,自身不但消耗能源,,,,同时还能生产能源,,,,这样就成了能源“产消者”。。。。。。这样自觉自用、寓电于民,,,,还可以与集中式电网互动。。。。。。 深刻掌握低碳转型的战略路径 基于上述熟悉和判断,,,,我们以为,,,,实现“双碳”目的的战略路径主要体现为八个方面。。。。。。 第一,,,,提升经济生长质量和效益,,,,以工业结构优化升级为手段来实现经济生长和碳排放“脱钩”。。。。。。实现经济生长和碳排放“脱钩”,,,,这个看法很主要。。。。。。首先要培育壮大战略性新兴工业,,,,实现第二工业比重逐步下降后趋稳,,,,并实现内部结构优化升级,,,,严控“两高”行业产能,,,,推动制造业向工业链、价值链高端迈进。。。。。。其次要推动数字化、绿色化协同生长,,,,赋能各行业节能降耗、提质增效,,,,构建绿色低碳新工业、新业态。。。。。。最后是优化工业空间结构,,,,推动工业集聚生长,,,,因地制宜举行空间上的合理结构和统筹安排,,,,如东数西算。。。。。。 在生长初期,,,,无论是美国照旧欧洲,,,,它们的人均GDP和人均二氧化碳排放量都是呈正相关的;;;但随着经济继续生长并抵达一定水平后,,,,人均GDP会继续增添,,,,但人均二氧化碳排放量却不再增添,,,,二者失去正相关性,,,,这意味着双方泛起“脱钩”,,,,也意味着实现了碳达峰。。。。。。究其缘故原由,,,,主要是工业结构的转变以及能源效率的提高。。。。。。 目今,,,,我国正在走向碳达峰的路上,,,,已经靠近欧盟人均二氧化碳排放量的上限,,,,也就是说即将抵达经济继续增添而碳排放不再增添的阶段,,,,二者快要“脱钩”了,,,,也就是即将实现所谓的碳达峰。。。。。。 第二,,,,打造清洁低碳清静高效的能源系统是实现碳达峰碳中和的要害和基础。。。。。。实现“双碳”目的要靠能源转型,,,,打造现代能源系统是实现“双碳”目的的基本支持。。。。。。首先要坚持节能与提效“双轮驱动”,,,,供应与消耗“两头发力”,,,,继续推动单位GDP能耗和碳排放量下降;;;要逐步地、平稳地、清静地从化石能源为主转向非化石能源为主。。。。。。凭证有关妄想,,,,未来我国非化石能源占比将逐步提高,,,,2035、2050、2060年将划分抵达凌驾32%、凌驾64%、凌驾80%,,,,在中央文件内里也泛起了2060年非化石能源要占到一次能源的80%以上。。。。。。 第三,,,,加速构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,,,,清静稳妥实现电力行业净零排放。。。。。。首先,,,,稳妥推进煤电减量,,,,在加速无邪性刷新支持可再生能源更好生长的同时,,,,实现存量煤电清静有序地清洁使用,,,,未来再过渡到存量替换。。。。。。其次,,,,要生长储能来增进新能源消纳,,,,近期着力生长抽水蓄能项目,,,,包管电力平衡和足够的系统惯量,,,,中远期鼎力大举生长新型储能和制氢项目。。。。。。再次要施展市场作用来消纳新能源,,,,建设完善容量赔偿机制及辅助效劳市场,,,,完善电力预警机制,,,,使用需求侧响应、虚拟电厂等手艺辅助新能源消纳。。。。。。 在这里,,,,各人会体贴新能源的间歇性、随机性、波动性问题。。。。。。怎样解决??就是构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统。。。。。。为此,,,,要做到横向多能互补和纵向源网荷储、发输配用协调妄想,,,,同时调动包括商业储能在内的种种无邪性资源对系统举行调理,,,,这样就能实现新型电力系统的清静可靠。。。。。。 第四,,,,以电气化和深度脱碳手艺为支持,,,,推动工业部分碳排放有序达峰和渐进中和。。。。。。工业部分的专家剖析以为,,,,通过接纳产能控制、工艺升级、能效提升、能源替换等步伐,,,,到2025年左右,,,,工业部分整体上可以实现碳达峰,,,,钢铁、水泥等行业在“十四五”之内就可以实现碳达峰。。。。。。通过工业替换升级、电气化刷新和深度减排,,,,到2060年工业部分直接碳排放可降至5亿吨,,,,届时再适当应用CCUS(碳捕集、使用与封存)、BECCS(生物质能与碳捕集封存)等手艺就可以实现碳中和。。。。。。 第五,,,,通过高比例电气化实现交通行业低碳转型,,,,推动交通部分实现碳达峰碳中和。。。。。。交通部分通过燃料替换、能效提升、结构优化这三招来实现碳减排。。。。。。有关方面剖析指出,,,,到2030—2035年交通部分可以实现碳达峰,,,,到2060年碳排放可以控制在几亿吨。。。。。。首先要实验能源替换和燃料替换,,,,提高运输工具的用能电气化水平。。。。。。2030年电动乘用车销量占比抵达40%以上,,,,2050年基本实现电动化;;;2030年电动商用车销量占比抵达10%;;;2060年实现载重汽车电动化。。。。。。其次要推动铁路和内河航运船舶电气化替换。。。。。。再次要推动可一连航空燃料和氢燃料电池等航空燃料替换。。。。。。 第六,,,,以突破绿色修建要害手艺为重点,,,,实现修建用电用热零碳排放。。。。。。修建的节能刷新潜力很大,,,,要增强新建修建节能和既有修建节能刷新与延寿,,,,提倡节约优先,,,,阻止大拆大建,,,,同时要突破和应用新手艺。。。。。。推学习建电气化,,,,要重点生长“光储直柔”新型修建配电系统、以屋顶光伏为基础的农村新型能源系统以及电动车智能充放电系统;;;还要生长清洁供暖、供冷手艺,,,,现在多地最先实验核能供暖,,,,跨季节储热和电热泵等手艺最先普及;;;2030年以前可完成散烧煤替换。。。。。。做好这些事情,,,,修建行业在2030年前实现碳达峰是没有问题的,,,,到2060年可以实现碳中和。。。。。。 第七,,,,做好实现碳中和“最后一公里”的碳移除托底手艺包管。。。。。。虽然,,,,有少量的碳排放是不可阻止的,,,,预计到2060年天下仍需排放26亿吨二氧化碳当量的温室气体。。。。。。关于这部分温室气体,,,,可以通过林业碳汇、CCUS、CCS以及二氧化碳驱油等手艺来加以移除,,,,这样基本上可以实现碳中和。。。。。。同时,,,,还要加速制订碳移除行动计划,,,,加大碳移除手艺攻关和工业培育力度,,,,推进林业碳汇和CCS/CCUS集成树模工程,,,,健全相关政策和制度系统。。。。。。 第八,,,,加速构建减污与降碳一体谋划、一体安排、一体推进、一体审核的机制,,,,建设健全与减污降碳统筹融合的战略、妄想、政策和行动系统。。。。。。完善碳生意制度,,,,增进低碳产品价值转化和碳资产价值实现。。。。。。一直扩大绿色低碳产品供应和消耗等激励机制。。。。。。培育全社会绿色低碳的生涯方法和消耗方法。。。。。。 减污、降碳要协同生长,,,,已往的大气污染防治事情已经取得很大的效果,,,,现在提出“双碳”目的可以说是“为虎傅翼”,,,,降碳减污虽然是两个看法,,,,但内容很是一致,,,,以是实验统筹融合的战略妄想行动,,,,可以把减污、降碳事情做到更好。。。。。。同时还要依赖碳生意制度限制碳排放。。。。。。 能源的清静、经济和绿色缺一不可 已往有看法以为,,,,能源系统的经济可行、清静可靠、绿色低碳是不可能兼得的,,,,并称之为“不可能三角”。。。。。。可是,,,,要实现经济高质量生长需要高质量的能源作为包管,,,,这三个角哪一个都不可放弃——清静可靠是对能源系统的基本要求;;;经济可行的能源才会被社会接受;;;绿色低碳是能源可一连生长的必定要求。。。。。。以是,,,,推进“双碳”战略,,,,需要新型能源系统必需逐步知足这三个要求,,,,使之成为一个“可能三角”,,,,这才是高质量的能源系统。。。。。。 着实,,,,这个“可能三角”是完全可以实现的,,,,好比拿能源绿色低碳转型和清静可靠供应来说,,,,二者就是并行不悖的。。。。。。由于我国的能源低碳转型坚持“先立后破”原则,,,,是在“不破”古板能源的条件下,,,,“先立”可再生能源,,,,这样的低碳转型是在做加法。。。。。。以是说,,,,低碳转型和能源清静不但不会爆发冲突,,,,并且越转型越清静。。。。。。其清静性还体现在可再生能源资源是我们自己能够掌控的,,,,不像油气那样高度依赖国际市场,,,,从而深受国际地缘政治时势的影响。。。。。。因此说,,,,开发可再生能源有利于包管我国能源系统的自力性和清静性。。。。。。 目今,,,,在我国能源系统中化石能源占比照旧很大,,,,化石能源仍在施展“压舱石”作用。。。。。。以是,,,,化石能源和非化石能源要协调互补,,,,坚持“先立后破”,,,,构建极具韧性的能源系统,,,,这样才华统筹目今和久远的能源清静。。。。。。 必需依赖科技立异支持能源低碳转型 需要特殊注重的是,,,,要准期实现碳中和,,,,仅靠现有手艺照旧不敷的,,,,必需依赖科技立异才华支持“双碳”目的的实现。。。。。。由于我国碳排放基数较量大,,,,从碳达峰到碳中和历时较量短,,,,以是必需以要害手艺的重大突破来支持和实现高质量可一连生长下的碳中和。。。。。。 我着重提几项手艺。。。。。。在能源领域,,,,有煤炭方面的煤炭绿色智能高效开发使用、煤气化使用、煤粉预热燃烧手艺、循环流化床高温后燃等手艺;;;尚有核能方面的可控核聚变、加速器驱动次临界清洁核能系统(ADS)、固有清静核电、钍基熔盐堆等手艺;;;别的,,,,尚有绿氢、高效太阳能电池、海优势电牢靠式和漂浮式以及全直流手艺、新型储能、可再生合成燃料、液态阳光、绿色甲醇、新能源发电自动支持、超导电缆、“光储直柔”修建、多能转换与综合使用、智能电网运行调理、农村光伏能源系统。。。。。。 在工业领域,,,,有工业数字化、氢冶金、全废钢电炉流程、二氧化碳化工使用、氢能煅烧水泥熟料、要害金属矿物质开发循环使用等手艺。。。。。。 在交通领域,,,,有可一连航空燃料、新能源汽车与电网互动、氢燃料电池电堆、船舶电动化、氢燃料航空发念头、生物乙醇等手艺。。。。。。 在规模唬唬化碳移除领域,,,,有生物质能连系、直接空气碳捕集与封存、深水水下采油树等手艺。。。。。。 另外,,,,还要健全绿色低碳科技立异系统,,,,如建设科技立异联合体,,,,勉励产学研用联合攻关,,,,健全低碳手艺标准系统,,,,建设低碳能源数字化生长的数据中心。。。。。。 实现“双碳”目的是一个重大的系统工程,,,,是一个长达几十年的科学的转型历程;;;它召唤深度的治理立异、科技立异、金融支持和企业的加入;;;落实“双碳”事情政策性很强,,,,需要掌握好节奏、起劲而稳妥地推进,,,,一方面要避免一刀切、简朴化,,,,同时又要避免转型不力带来的落伍和无效投资。。。。。。总之,,,,要做到先立后破,,,,把好事办妥,,,,深刻推动经济、社会的厘革和前进。。。。。。 2060年前实现碳中和,,,,是一个主要的里程碑,,,,但也执偾一个里程碑,,,,它不是终点。。。。。。人类社会还要生长,,,,未来社会要靠未来能源的支持。。。。。。从未来能源的角度,,,,可以更好地明确“双碳”目的的意义和历史职位。。。。。。