面對(duì)時(shí)間緊、任務(wù)重的碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),該如何提高認(rèn)識(shí)、更新觀念?能源行業(yè)應(yīng)如何作為,需要哪些具體抓手?本刊日前采訪了國家能源咨詢專家委員會(huì)副主任、中國工程院原副院長、中國工程院院士杜祥琬。他認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是全球大勢(shì)、時(shí)代命題,能源低碳化事關(guān)人類未來,歷史要我們考出好成績;應(yīng)從藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、節(jié)能提效、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、發(fā)展碳匯等多方著手,并以能源、交通、工業(yè)、建筑等行業(yè)減排為抓手,推動(dòng)中國碳減排進(jìn)程。
歷史需要我們考出好成績
《能源評(píng)論》:近來碳達(dá)峰、碳中和成為社會(huì)各界高度關(guān)注的話題,您認(rèn)為碳中和的要素和碳減排舉措有哪些?
杜祥琬:如果碳排放能夠降到等于碳匯的數(shù)量,或者碳匯足以抵消剩余的碳排放,就可以稱為碳中和。碳中和的三要素包括:節(jié)能提效、低碳能源替代、增加碳匯(包括各種移除碳的技術(shù))。在以化石能源為主的今天,碳減排的主要舉措有三個(gè)方面:首先是“提能效、降能耗”,主要集中在建筑、交通、工業(yè)、電力節(jié)能領(lǐng)域;其次是“低碳能源替代”,應(yīng)高比例發(fā)展非化石能源,特別是可再生能源;最后是“碳移除”,包括增加碳匯、大力發(fā)展CCUS(碳捕集、利用與封存)等技術(shù)。
《能源評(píng)論》:您曾表示,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是全球大勢(shì)、時(shí)代命題。您認(rèn)為,中國應(yīng)該如何作為?
杜祥琬:歐盟2020年提出了綠色復(fù)蘇計(jì)劃,決定投入1.82萬億歐元,努力成為第一個(gè)碳中性大陸;美國新一屆政府已經(jīng)宣布了重返《巴黎協(xié)定》;德國宣布2050年要實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。企業(yè)層面,近期國內(nèi)外眾多能源公司紛紛發(fā)布碳中和目標(biāo)、行動(dòng)方案。從工業(yè)文明時(shí)代走向生態(tài)文明時(shí)代,這是人類文明的趕考。碳達(dá)峰、碳中和是全球參與的大考,中國不能落后,歷史需要我們考出好成績,需要大家的共同努力。
《能源評(píng)論》:對(duì)于從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間,發(fā)達(dá)國家的計(jì)劃是 45~70年,而中國只給自己預(yù)留了30 年,您如何看待這一挑戰(zhàn)和機(jī)遇?
杜祥琬:實(shí)現(xiàn)碳中和絕非易事。這個(gè)挑戰(zhàn)不僅是對(duì)中國,對(duì)全球也同 樣存在。我們面臨的挑戰(zhàn)確實(shí)有一些特點(diǎn),比較突出的問題就是,煤炭消費(fèi)占比較高。如何穩(wěn)步地減少化石能源消費(fèi),用非化石能源替代,實(shí)現(xiàn)公平、公正的能源轉(zhuǎn)型,面臨很大的困難,但也正因?yàn)槿绱?,一旦?shí)現(xiàn)清潔低碳轉(zhuǎn)型,所獲得的效益也會(huì)更多,將使我們的能源結(jié)構(gòu)、能源效率得到較大提高。
《能源評(píng)論》:在推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和的進(jìn)程中,您認(rèn)為,該如何看待能源行業(yè)的作用?
杜祥琬:全球氣候變化的主因是人類活動(dòng)排放的溫室氣體。在溫室氣體中,二氧化碳占比達(dá)到73%,而9成二氧化碳來自化石燃料,也就是煤炭、石油、天然氣的燃燒。
對(duì)于能源行業(yè)的發(fā)展,要從人類文明形態(tài)進(jìn)步的高度來認(rèn)識(shí)能源轉(zhuǎn)型和能源革命。人類文明形態(tài)要不斷進(jìn)步,這是歷史的必然,而能源革命是它的基礎(chǔ)和動(dòng)力。當(dāng)年,化石能源包括煤炭、石油、天然氣的發(fā)現(xiàn)和利用極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,使人類由 農(nóng)耕文明進(jìn)入了工業(yè)文明,這是一輪全球性的能源革命。200多年來,工業(yè)文明在帶來巨大進(jìn)步的同時(shí)也產(chǎn)生了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題、氣候變化問題和不可持續(xù)性問題。
現(xiàn)在,非化石能源巨大的進(jìn)步正在推動(dòng)人類由工業(yè)文明走向生態(tài)文明,這是又一輪深刻的能源革命。新冠肺炎疫情引發(fā)反思,人類是否需要一場自我革命,而氣候變化是另一種全球性的非傳統(tǒng)安全問題,從這個(gè)角度來看,能源革命勢(shì)在必行、能源低碳化事關(guān)人類未來,這些已經(jīng)是全球高度的共識(shí)。
《能源評(píng)論》:有人認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響,您怎么評(píng)價(jià)?
杜祥琬:實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和不僅不會(huì)限制經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,而且會(huì)推動(dòng)新興經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、新型發(fā)展方式的出現(xiàn)。因?yàn)橥苿?dòng)碳達(dá)峰、碳中和會(huì)帶來新的投資、新的技術(shù)、新的工業(yè)、新的交通、新的建筑、新的能源,還會(huì)創(chuàng)造一個(gè)有中國特色的新型發(fā)展方式,帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要有力抓手
《能源評(píng)論》:在您看來,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),從宏觀層面有哪些抓手?
杜祥琬:首先,碳減排和藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)有高度的協(xié)同性,應(yīng)將二者統(tǒng)籌考慮、同步推進(jìn)。隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn),空氣質(zhì)量的指標(biāo)比如PM2.5,將首先達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)35微克/立方米,并進(jìn)一步達(dá)到世界衛(wèi)生組織公布的目標(biāo)15微克/立方米,甚至是10微克/立方米。這個(gè)指標(biāo),美麗中國必不可少。
其次,節(jié)能提效是降低碳排放的一大舉措。2019年,我國的能源強(qiáng)度是世界平均水平的1.3倍,比英國、德國、法國、日本這些國家要高出更多。如果將能源強(qiáng)度降到世界平均水平,就意味著同樣的GDP下我們將少用近10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在當(dāng)前消費(fèi)水平下,能耗每降低1%,可以減少0.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排1億多噸二氧化碳。
節(jié)能提效包括結(jié)構(gòu)節(jié)能、管理節(jié)能、技術(shù)節(jié)能和文化節(jié)能,都很重要,可以從很多方面努力推進(jìn)。比如,目前煤電的度電煤耗(標(biāo)準(zhǔn)煤)全國平均水平是307克/千瓦時(shí),如果能降到289克/千瓦時(shí),就能節(jié)約超過1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;燃煤工業(yè)鍋爐如果采用高效低排放煤粉爐,熱效率可以由65%上升到90%;鋼鐵建材等產(chǎn)品的能耗如果達(dá)到國際先進(jìn)水平、居民服務(wù)業(yè)燃煤爐灶如果采用熱效率70%的新型爐灶,每一項(xiàng)都能節(jié)約超過1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。大數(shù)據(jù)中心耗能也非??捎^,也應(yīng)努力節(jié)能。
此外,現(xiàn)在中國的高耗能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)飽和甚至超飽和,依靠其帶動(dòng)GDP是不符合中國現(xiàn)實(shí)的,不能再讓其發(fā)展?,F(xiàn)代化的美麗中國,必須是一個(gè)節(jié)能的國家、高能效的國家。
《能源評(píng)論》:分行業(yè)來看,您認(rèn)為有哪些領(lǐng)域值得關(guān)注?
杜祥琬:電力行業(yè)的碳減排非常重要。我國電力行業(yè)二氧化碳排放量占總排放量的近一半。現(xiàn)在電力裝機(jī)中煤電占比仍接近一半。來自中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,截至2020年年底,我國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為22億千瓦,其中全口徑煤電裝機(jī)容量為10.8億千瓦,占總裝機(jī)容量的比重為49.1%,首次降至50%以下。
可再生能源是本國可以掌控的、更經(jīng)濟(jì)、更安全的能源,除了可以提供綠色電力,還可以用來制備“綠氫”、供熱、供冷。因此,要大力開發(fā)非化石能源電力,高比例發(fā)展可再生能源,特別是光伏和風(fēng)電。
2010~2019年,我國光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電項(xiàng)目的成本分別下降約82%、47%、39%、29%,且還在進(jìn)一步降低中。2019年,我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比例是15.3%,根據(jù)國網(wǎng)能源研究院的預(yù)測,“十四五”末(2025年)這一數(shù)字將達(dá)到20%,到2050年、2060年分別可以達(dá)到70%、80%。
同時(shí),需要推動(dòng)煤電高效、潔凈化利用和靈活性改造,發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)摻燒,逐步、有序地減少煤電占比,實(shí)現(xiàn)公平、公正的能源轉(zhuǎn)型。如此,美麗中國將來會(huì)擁有一個(gè)以非化石能源電力為主的新能源電力系統(tǒng)。
《能源評(píng)論》:在新的目標(biāo)下,新能源電力裝機(jī)容量和占比會(huì)越來越高,您對(duì)新能源企業(yè)有何期待?
杜祥琬:10年以前,以風(fēng)電、光伏為代表的新能源可以說是“微不足道”;10年后(2030年)要達(dá)到12億千瓦的裝機(jī)規(guī)模,可謂“舉足輕重”;未來,要有更多的電力由非化石能源承擔(dān),必將“擔(dān)當(dāng)大任”。
同時(shí),新能源企業(yè)要經(jīng)常反思不足、做好自己,才能贏得未來。我們不僅要增加新能源電力的裝機(jī)容量,而且要增加電力輸出;不僅要增加電力輸出,而且要做好高質(zhì)量的電力輸出;在提升新能源的發(fā)電效率以外,還要與電網(wǎng)、儲(chǔ)能更好地結(jié)合,在現(xiàn)階段與化石能源配合好。
《能源評(píng)論》:除能源電力行業(yè)外,還有哪些行業(yè)值得關(guān)注?
杜祥琬:其一是交通行業(yè)減排。新能源汽車無論是以電代油或者以氫代油,實(shí)質(zhì)上都是以可再生低碳燃料(生物航空燃油、合成航空燃油和氨)替代石油。通過未來幾十年的努力,我們將逐漸建成美麗中國的脫碳交通能源體系。
其二是工業(yè)減排?,F(xiàn)在我國工業(yè)能耗占全社會(huì)能耗的60%,未來這一比例要繼續(xù)降低,需要靠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來抑制高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在輕工業(yè)方面可以發(fā)展熱泵、電加熱來取代傳統(tǒng)鍋爐。
通過技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)減排是美麗中國工業(yè)零碳發(fā)展的重要方向。比如,在鋼鐵行業(yè),電爐煉鋼技術(shù)的碳強(qiáng)度遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的高爐生產(chǎn)技術(shù),未來把長流程改進(jìn)為短流程,可以大大降低碳排放強(qiáng)度和煤炭消耗。如果進(jìn)一步以綠氫直接還原鐵,還可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的零碳化。
其三是建筑(建造和運(yùn)行)減排。關(guān)鍵是建筑電氣化,包括供暖、制冷、照明、烹飪、家用電器等都可以實(shí)現(xiàn)電氣化。電將來主要來自可再生能源以及工業(yè)余熱。建筑行業(yè)的數(shù)字化、智能化應(yīng)用,智能家居、智能家用電器的普及都會(huì)加速建筑業(yè)的脫碳進(jìn)程。
需要強(qiáng)調(diào)的是,建筑改造不僅可以節(jié)能,還可以產(chǎn)能。比如,利用BIPV(建筑光伏一體化)技術(shù),家庭或者學(xué)校在用能的同時(shí)還可以產(chǎn)能,實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用,變身為產(chǎn)消者(Prosumer)。據(jù)粗略匡算,我國城鄉(xiāng)建筑的外立面面積約為600億平方米,可利用面積約為250億平方米,再加上其他基礎(chǔ)設(shè)施可以利用的建筑表面,比如高速公路、高鐵等,按照50%的面積可以加裝光伏板計(jì)算,可以安裝15億千瓦的光伏,年發(fā)電量約2萬億千瓦時(shí)。
同時(shí),還需要提高電源靈活性,讓儲(chǔ)能設(shè)施、電動(dòng)汽車、充電樁等成為一體化的新型建筑配電系統(tǒng)的組成部分。
《能源評(píng)論》:您認(rèn)為,還有哪些方面的舉措需要加強(qiáng)?
杜祥琬:發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)于碳中和很重要,循環(huán)經(jīng)濟(jì)——固廢資源化利用不可或缺。固體廢棄物分類利用的程度,是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平的標(biāo)志和標(biāo)準(zhǔn)。減少垃圾的填埋,高比例地將其資源化利用,減少填埋垃圾產(chǎn)生的溫室氣體(甲烷),也會(huì)為我國實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。
在發(fā)展碳匯的同時(shí),鼓勵(lì)CCUS等碳移除技術(shù)也不容忽視。目前我國生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力大約為年減排12億噸二氧化碳。我國也宣布了森林蓄積量2030年將比2005年增加60億立方米,碳匯還有增長空間。
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