中科院院士鄒才能：新能源在碳中和中的地位與作用

 

　　減少碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和的對策可以分為碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)4種主要途徑。

 

　　碳替代主要包括用電替代、用熱替代和用氫替代等。用電替代是利用水電、光電、風(fēng)電等“綠電”替代火電，用熱替代是指利用光熱、地?zé)岬忍娲剂瞎?，用氫替代是指?ldquo;綠氫”替代“灰氫”。

 

　　碳減排主要包括節(jié)約能源和提高能效。在建筑行業(yè)主要以提高電器和設(shè)備能效、房屋外加太陽能光伏等為主，開發(fā)新型的水泥和鋼材等材料、減少水泥和鋼材的隱含碳排放量等；在交通行業(yè)主要以使用更高效的動力系統(tǒng)和更輕的材料等為主。從源頭減少“黑碳”的排放量。

 

　　碳封存是指將大型火力發(fā)電、煉鋼廠、化工廠等產(chǎn)生的二氧化碳收集后，運(yùn)輸至合適場所，利用技術(shù)手段長時(shí)間與大氣隔離封存。地質(zhì)封存是碳封存的主要形式，封存場所主要為油氣藏、地下深部咸水層和廢棄煤礦等。未來油田、氣田采完后，應(yīng)用已有地面與地下設(shè)施，進(jìn)行二氧化碳庫封存，可能是主要舉措。通過技術(shù)減少大氣圈中的“黑碳”數(shù)量。

 

　　碳循環(huán)包括人工碳轉(zhuǎn)化和森林碳匯。人工碳轉(zhuǎn)化是指利用化學(xué)或生物手段將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或燃料，包括二氧化碳合成甲醇、二氧化碳電催化還原制備CO或輕烴產(chǎn)品（C1—C3）等。森林碳匯是指植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳吸收并固定在植被與土壤中，減少大氣中二氧化碳濃度。發(fā)揮“灰碳”可再利用的作用。

 

　　針對碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)4種主要碳中和對策，依據(jù)技術(shù)成熟度或與常規(guī)化石能源價(jià)格的競爭性，預(yù)測2020—2050年全球碳中和目標(biāo)下二氧化碳減排趨勢（見圖3）。2020—2030年，二氧化碳減排速度相對較慢，主要原因是新能源的價(jià)格優(yōu)勢尚未顯現(xiàn)，未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，且碳封存技術(shù)尚未成熟。2030—2050年，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟，新能源成本可與化石能源競爭，新能源項(xiàng)目快速推廣落地，二氧化碳排放大幅度下降。碳封存技術(shù)達(dá)到推廣應(yīng)用要求，為碳中和做出主要貢獻(xiàn)?？傮w看，碳替代將成為碳中和進(jìn)程中的中堅(jiān)力量，預(yù)測到2050年，貢獻(xiàn)率占全球碳中和的47%，碳減排、碳封存和碳循環(huán)貢獻(xiàn)率分別占21%、15%和17%。

 

　　

　　圖3 2020—2050年4種途徑對全球碳中和的貢獻(xiàn)