張賢 等：碳中和愿景的科技需求與技術(shù)路徑

 

電力、工業(yè)、建筑和交通等社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門的排放是我國碳排放的主要來源，需結(jié)合各部門自身排放結(jié)構(gòu)和發(fā)展的異質(zhì)性，明確推廣需要的碳中和技術(shù)，同時(shí)考慮非二氣體排放的削減，以實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的零碳發(fā)展。

 

電力部門是實(shí)現(xiàn)2060碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵所在。能效進(jìn)步、可再生能源占比提升是達(dá)峰期的主要減排手段，高比例非化石能源電力系統(tǒng)的安全性和靈活性將成為重大難點(diǎn)，電力系統(tǒng)集成優(yōu)化減排技術(shù)與各類需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)需開始部署。隨著電力系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)零碳排放，提高能源生產(chǎn)及利用效率技術(shù)的貢獻(xiàn)將下降，可再生能源及核能發(fā)電技術(shù)的推廣、CCUS技術(shù)和BECCS等負(fù)排放技術(shù)開始進(jìn)入商業(yè)推廣階段并成為電力部門減排的主要貢獻(xiàn)技術(shù)。電力系統(tǒng)集成優(yōu)化減排技術(shù)需要在全國范圍普及應(yīng)用。到電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)排放，化石能源發(fā)電將全部采用CCUS技術(shù)，并通過BECCS等實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。

 

工業(yè)部門是中國的能耗和碳排放大戶，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重點(diǎn)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)工業(yè)部門的高質(zhì)量達(dá)峰，主要依靠工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能、減少工業(yè)產(chǎn)品需求量以及提升產(chǎn)品利用率的節(jié)材技術(shù)。工業(yè)原料替代、工藝革新與CCUS技術(shù)大都還在研發(fā)階段，達(dá)峰期貢獻(xiàn)較少。隨著相關(guān)技術(shù)潛力和技術(shù)成熟度的改變，各類技術(shù)的貢獻(xiàn)占比也將發(fā)生較大變化：節(jié)能技術(shù)的潛力相對(duì)下降，節(jié)材技術(shù)、工業(yè)原料替代、工藝革新與CCUS技術(shù)將隨著有關(guān)技術(shù)的成熟，貢獻(xiàn)不斷增加，成為工業(yè)部門碳中和的主要貢獻(xiàn)技術(shù)。

 

建筑部門的碳排放已開始進(jìn)入平臺(tái)期，總體來說各項(xiàng)需求都存在零碳解決方案，應(yīng)率先進(jìn)入去峰期并盡早實(shí)現(xiàn)近零排放。服務(wù)需求減量技術(shù)以及效率提升技術(shù)為2030年之前的主要減排手段；調(diào)整能源結(jié)構(gòu)與可再生能源利用技術(shù)，包括建筑電氣化、光伏建筑一體化等在此階段需積極部署。對(duì)于建筑部門實(shí)現(xiàn)近零排放，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是主要途徑，包括電氣化的顯著提升、零碳熱力的推廣等。建筑負(fù)荷柔性化技術(shù)通過調(diào)節(jié)建筑負(fù)荷曲線實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)友好，是未來高比例可再生電力發(fā)展的重要支撐，應(yīng)加快技術(shù)攻關(guān)，在2035年以前具備在全國范圍推廣的能力并在之后持續(xù)推廣。

 

交通部門碳減排潛力大、難度高。國際經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)達(dá)國家在交通運(yùn)輸規(guī)?；痉€(wěn)定的情況下，實(shí)現(xiàn)碳中和亦非常困難。發(fā)展公共交通、優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)等需求減量技術(shù)和提高能源利用效率技術(shù)是盡早達(dá)峰的主要減排手段。電動(dòng)貨車、生物柴油燃料技術(shù)等燃料替代技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)交通部門快速深度減排將起到關(guān)鍵作用，需積極研發(fā)部署。同時(shí)，交通用能供需匹配技術(shù)應(yīng)在全國普及和應(yīng)用，以減輕交通部門的供需矛盾。預(yù)計(jì)航空與遠(yuǎn)洋航海到中和期還可能有部分排放難以削減，需要顛覆性技術(shù)。

 

現(xiàn)階段非二氣體的管控與減排相關(guān)技術(shù)還較為薄弱，亟需科技相關(guān)部署與支撐。要實(shí)現(xiàn)非二氣體盡快進(jìn)入減排期，完全消減需求和替代原有需求為主要減排手段。煤層氣回收、工業(yè)部門尾氣排放催化分解處理等末端回收和處置技術(shù)多還處于研究階段，貢獻(xiàn)占比目前相對(duì)較小，但伴隨技術(shù)進(jìn)步將逐漸增加。預(yù)計(jì)到2060年仍有部分非二氣體難以減排，剩余的排放量需要顛覆性技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com