中科院院士鄒才能：新能源在碳中和中的地位與作用

       當(dāng)前，碳中和已成為人類發(fā)展的共識(shí)。中國科學(xué)院院士鄒才能認(rèn)為，新能源已經(jīng)成為第3次能源轉(zhuǎn)換的主角，未來將成為碳中和的主導(dǎo)。針對中國具體情況，鄒院士為實(shí)現(xiàn)碳中和提出7項(xiàng)實(shí)施建議。

 

 

　　鄒才能

 

　　工學(xué)博士，中國科學(xué)院院士，石油天然氣地質(zhì)學(xué)家，非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)理論奠基人與能源戰(zhàn)略研究科學(xué)家。現(xiàn)任中國石油勘探開發(fā)研究院副院長、國家油氣戰(zhàn)略研究中心常務(wù)副主任、國家能源頁巖氣研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心主任、頁巖氣勘探開發(fā)國家地方聯(lián)合工程中心學(xué)術(shù)委員會(huì)主任等。

 

　　主要從事油氣地質(zhì)理論研究與勘探實(shí)踐。創(chuàng)建了非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)理論，第一個(gè)發(fā)現(xiàn)北美以外更古老的頁巖氣層系和具工業(yè)價(jià)值的納米孔隙，首創(chuàng)“人工油氣藏”開發(fā)概念。論證了巖性地層油氣成藏機(jī)理，建立湖盆中心砂質(zhì)碎屑流等沉積模式。闡明了古老碳酸鹽巖大氣田形成分布規(guī)律，推動(dòng)了我國油氣勘探戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變與重大發(fā)現(xiàn)。研判世界能源發(fā)展大勢，提出了“氫能中國”、中國“能源獨(dú)立”等戰(zhàn)略認(rèn)識(shí)。向國家提出天然氣生產(chǎn)與安全建議，得到高度重視。

 

　　出版《非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)》《新能源》等第一著者中英文專著7部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇（SCI收錄94篇，5篇論文獲中國百篇最具影響國內(nèi)學(xué)術(shù)論文）。2019年入選愛思維爾2018年中國高被引學(xué)者榜單。獲批4個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)與二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級獎(jiǎng)10余項(xiàng)、李四光地質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)等。

 

　　摘 要：二氧化碳是全球碳循環(huán)的重要介質(zhì)，具有實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物的轉(zhuǎn)換和造成溫室效應(yīng)的雙重屬性。將大氣圈中被固定或可利用的二氧化碳定義為“灰碳”；無法被固定或利用，并留存在大氣圈中的二氧化碳定義為“黑碳”。碳中和是人類發(fā)展的共識(shí)，但在實(shí)施過程中面臨著政治、資源、技術(shù)、市場、能源結(jié)構(gòu)等諸多挑戰(zhàn)。提出碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)是實(shí)現(xiàn)碳中和的4種主要途徑，其中碳替代將是碳中和的中堅(jiān)力量。新能源已經(jīng)成為第3次能源轉(zhuǎn)換的主角，未來將成為碳中和的主導(dǎo)。目前，太陽能、風(fēng)能、水能、核能、氫能等是新能源的主力軍，助力電力部門實(shí)現(xiàn)低碳排放；“綠氫”是新能源的后備軍，助力工業(yè)與交通等領(lǐng)域進(jìn)一步降低碳排放；人工碳轉(zhuǎn)化技術(shù)是連接新能源與化石能源的橋梁，有效降低化石能源的碳排放。預(yù)測2030年中國碳達(dá)峰的峰值約110´108 t。按照高、中、低3種情景預(yù)測2060年中國碳排放將分別降至22´108，33´108，44´108 t。針對中國實(shí)現(xiàn)碳中和提出7項(xiàng)實(shí)施建議。構(gòu)建中國新的“三小一大”能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)中國能源“獨(dú)立自主”戰(zhàn)略。

 

　　引 言

 

　　能源是自然界中能為人類生存及社會(huì)進(jìn)步提供的能力資源。人類自第1次拿起火種之后，能源與水、糧食就構(gòu)成了人類賴以生存的3大要素。科技進(jìn)步、社會(huì)文明兩大動(dòng)力驅(qū)動(dòng)了能源發(fā)展。世界能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生兩次轉(zhuǎn)換，第1次轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了薪柴向煤炭的能源革命，第2次轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了煤炭向石油、天然氣的能源革命，當(dāng)前正在經(jīng)歷傳統(tǒng)化石能源向新能源的第3次重大轉(zhuǎn)換。按照能源發(fā)展規(guī)律，能源形態(tài)從固體（薪柴與煤炭）、液態(tài)（石油）向氣態(tài)（天然氣）轉(zhuǎn)換、能源中碳的數(shù)量從高碳（薪柴與煤炭）、中低碳（石油與天然氣）向無碳（新能源）轉(zhuǎn)換，未來沿著資源類型減碳化、生產(chǎn)技術(shù)密集化、利用方式多樣化3大趨勢發(fā)展。目前，世界能源正在進(jìn)行化石能源低碳化革命、新能源規(guī)模化革命、能源管理智能化革命，3場能源革命正在同步進(jìn)行，加快形成“新煤炭”、“新油氣”、“新電網(wǎng)”。

 

　　人類生活在同一個(gè)地球、同一個(gè)天空，但呼吸著不同二氧化碳含量的“空氣”。人類進(jìn)入工業(yè)化以來，二氧化碳排放量不斷增加，導(dǎo)致全球氣溫升高、冰川融化、海平面上升等諸多環(huán)境問題，人類賴以生存的環(huán)境面臨著前所未有的威脅與挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)自1850年以來，大氣中二氧化碳的濃度從280´10-6上升至450´10-6，全球氣溫上升了0.9～1.2 ℃，海平面上升了20 cm[1-3]。特別是近30年來，全球氣溫、海平面上升速度加快，氣溫升高速度達(dá)到每10年上升0.2 ℃，海平面上升速度達(dá)到0.32 cm/a[4-6]。到本世紀(jì)末，如果全球氣候升溫達(dá)到2 ℃，海平面升高將達(dá)到36～87 cm，99%的珊瑚礁將消失，陸地上約13%的生態(tài)系統(tǒng)將遭到破壞，許多植物和動(dòng)物面臨著滅絕的風(fēng)險(xiǎn)[7]。因此，減少二氧化碳等溫室氣體排放，限制全球氣溫上升已經(jīng)成為全人類共同的目標(biāo)。2018年10月，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC）提出了“碳中和”的目標(biāo)，到本世紀(jì)末將全球氣溫升高控制在1.5 ℃。

 

　　人類活動(dòng)導(dǎo)致的二氧化碳排放主要來源于化石燃料消費(fèi)。發(fā)展新能源，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，降低化石能源消費(fèi)，構(gòu)建綠色低碳的能源體系，是降低二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)全球碳中和的重要舉措之一。本文總結(jié)主要國家應(yīng)對碳中和的主要經(jīng)驗(yàn)和做法，分析全球二氧化碳排放的分布情況，提出全球?qū)崿F(xiàn)碳中和所面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對措施。新能源已是第3次能源轉(zhuǎn)換的主角，將在實(shí)現(xiàn)碳中和發(fā)揮主導(dǎo)作用。針對中國碳中和面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，提出中國實(shí)現(xiàn)碳中和的路線圖與實(shí)施路徑，為2060年順利實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供參考依據(jù)。 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com