三重變化 深刻變革
問(wèn):您曾說(shuō)過(guò),碳中和將是改革開(kāi)放40年后,對(duì)中國(guó)具有重大影響的下一個(gè)大事件。我國(guó)推進(jìn)“雙碳”目標(biāo), 將帶來(lái)哪些領(lǐng)域的變革?
答:截至去年年底,全球已經(jīng)有130多個(gè)國(guó)家提出了碳中和的目標(biāo),覆蓋了全球70%以上的GDP和65%以上的二氧化碳排放。在我國(guó),碳中和與綠色高質(zhì)量發(fā)展密切相關(guān),中央要求把“雙碳”納入生態(tài)文明建設(shè)總體布局。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,將會(huì)帶來(lái)政府行為、企業(yè)行為和個(gè)人行為的根本變化,涉及觀念重塑、價(jià)值重估、產(chǎn)業(yè)重構(gòu)及廣泛的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和日常生活,意義深遠(yuǎn)。
問(wèn):有觀點(diǎn)認(rèn)為,世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展將從資源依賴型向技術(shù)依賴型轉(zhuǎn)變。您對(duì)此怎么評(píng)價(jià)?
答:對(duì)這一觀點(diǎn)我非常贊同,這就是觀念重塑的深刻影響。目前全球經(jīng)濟(jì)高度依賴化石能源,但是化石能源在全球的地域分布極度不均衡。全球煤炭、石油、天然氣儲(chǔ)量排名前五位的國(guó)家,基本上占據(jù)了全球2/3以上的儲(chǔ)量。在資源充分利用的情況下,風(fēng)能、太陽(yáng)能足以支撐全球?qū)崿F(xiàn)碳中和,基本解除了資源上限,這樣一來(lái),誰(shuí)有更好的技術(shù)并盡快經(jīng)濟(jì)、有效地利用起來(lái),誰(shuí)就能取得成功。
從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),“雙碳”目標(biāo)的切入點(diǎn)是氣候履約,但核心是新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。如今,全球都在以“雙碳”為切入點(diǎn)布局,爭(zhēng)奪新一輪技術(shù)高地,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)信號(hào)非常明顯。當(dāng)年,基辛格曾說(shuō)過(guò),誰(shuí)控制了石油,誰(shuí)就能控制世界。將來(lái),誰(shuí)掌握了能夠高效、穩(wěn)定、充分利用非化石能源的技術(shù),誰(shuí)就能在世界經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)地位。
問(wèn):您所說(shuō)的價(jià)值重構(gòu)包括哪些內(nèi)容?
答:價(jià)值重構(gòu)包括新能源成本、地域價(jià)值和產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值。從新能源成本來(lái)看,目前風(fēng)、光發(fā)電和火力發(fā)電的成本已經(jīng)相近。但是如果加上系統(tǒng)成本,風(fēng)、光發(fā)電目前和火電來(lái)比還比較高。碳市場(chǎng)的建立健全和逐步完善會(huì)使碳價(jià)在全國(guó)和全世界發(fā)揮作用,使新能源技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)逐漸提升,新能源的并網(wǎng)成本會(huì)大大降低,其價(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)被重新認(rèn)識(shí)。
從地域價(jià)值來(lái)看,未來(lái)風(fēng)、光資源集中的中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū),會(huì)擁有新的發(fā)展機(jī)遇,這會(huì)使發(fā)展不平衡問(wèn)題得到一定解決。比如,在寧夏的沙地,可以在光伏電池板下種植枸杞,由于有電池板的遮擋,保墑的時(shí)間更長(zhǎng),沖洗光伏電池板的水正好可以灌溉下面的枸杞,從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。這個(gè)模式把原來(lái)比較荒蕪的沙地大幅度改變?yōu)槟茉蠢玫睾托碌慕?jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)地,為發(fā)展帶來(lái)了全新的機(jī)遇。
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,制造光伏電池的材料包括關(guān)鍵稀有元素如銦、碲等,未來(lái)伴隨裝機(jī)規(guī)模的迅速擴(kuò)大,這些稀缺元素的累計(jì)需求量會(huì)大幅度增加,其價(jià)值也會(huì)不斷提升?,F(xiàn)在固體廢物中的這些元素被視為有毒有害物,一旦其價(jià)值增加,也會(huì)推動(dòng)相關(guān)提取技術(shù)研發(fā)和循環(huán)利用水平提升。
問(wèn):在產(chǎn)業(yè)重構(gòu)方面,您認(rèn)為,能源電力系統(tǒng)會(huì)發(fā)生哪些變化?
答:未來(lái),傳統(tǒng)的加油站會(huì)變成加能站。比如,中石化在“十四五”期間計(jì)劃建設(shè)1000座加氫站或油氫合建站、5000座充換電站、7000座分布式光伏發(fā)電站。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的變化更值得期待。以化石能源為主的電力系統(tǒng),供需模式是典型的以需定供,需求側(cè)用電量大時(shí),就得多發(fā)火電來(lái)保供。將來(lái),以新能源尤其是風(fēng)、光為主體的新型電力系統(tǒng),供需模式會(huì)變成以供調(diào)需。用能端的交通、建筑和工業(yè)領(lǐng)域,以及用戶側(cè)那些柔性可調(diào)負(fù)荷,會(huì)共同形成虛擬電廠,變成非常重要的“產(chǎn)消者”。
問(wèn):如此一來(lái),傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)做出哪些調(diào)整?
答:傳統(tǒng)石油化工行業(yè)煉制汽柴油輸送給燃油車(chē),燃油車(chē)使用后會(huì)排放大量的二氧化碳,未來(lái)這一產(chǎn)業(yè)鏈的市場(chǎng)空間會(huì)被大大壓縮。新能源汽車(chē)大幅推廣應(yīng)用后,石油化工行業(yè)未來(lái)的主要方向會(huì)是將燃料變成原料、將能源變成資源,通過(guò)石油生產(chǎn)基礎(chǔ)化工原料,產(chǎn)出橡膠、塑料、纖維這樣的產(chǎn)品,并進(jìn)一步拓展相關(guān)新材料的市場(chǎng)空間。這樣,石油化工行業(yè)終端產(chǎn)品的碳排放壓力會(huì)明顯減少。
問(wèn):碳中和對(duì)人們的日常生活會(huì)帶來(lái)哪些影響?
答:在出行方面,大幅度應(yīng)用新能源汽車(chē)特別是電動(dòng)車(chē),會(huì)形成比較大的消納風(fēng)電、光伏的能力,這些也是虛擬電廠的組成部分。在居住方面,未來(lái)的“光儲(chǔ)直柔建筑”會(huì)讓建筑用電有15%~30%的調(diào)節(jié)能力,成為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的重要可調(diào)負(fù)荷。在個(gè)人行為方面,鼓勵(lì)簡(jiǎn)約生活、人人都為減碳做貢獻(xiàn)也將成為主流。比如,上海已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施碳普惠行動(dòng),人們無(wú)論是垃圾分類(lèi)、綠色出行,還是節(jié)約用電、“光盤(pán)”行動(dòng),都可以通過(guò)積分制兌換碳幣,碳幣可在一定范圍內(nèi)用來(lái)購(gòu)買(mǎi)商品、服務(wù)。
“五碳”并舉 共同奮斗
問(wèn):實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),除了您所說(shuō)的上述影響,最直接的影響還是大氣污染治理吧?
答:是的。推進(jìn)“雙碳”目標(biāo),會(huì)對(duì)能源、交通等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅度調(diào)整,可以根本性地解決PM2.5、臭氧污染等大氣污染問(wèn)題,使我們長(zhǎng)期穩(wěn)定地?fù)碛兴{(lán)天,大大促進(jìn)美麗中國(guó)目標(biāo)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。同時(shí)土壤、海洋、礦物和地質(zhì)碳匯都會(huì)有不同程度的加速改善。
這場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的系統(tǒng)性變革,需要政策引導(dǎo)、技術(shù)變革和人才培養(yǎng)這三個(gè)最關(guān)鍵的重要支柱。碳中和可能是改革開(kāi)放40年后對(duì)于中國(guó)社會(huì)未來(lái)具有巨大影響的下一個(gè)重大事件,它將對(duì)自然科學(xué)、工程科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新提出巨大需求,需要多學(xué)科協(xié)同,通過(guò)科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng),需要幾代人來(lái)傳承實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
問(wèn):從科學(xué)的角度,您怎么分析全球變暖與近兩年多地出現(xiàn)的極寒天氣?
答:聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)作為支撐全球氣候變化應(yīng)對(duì)的政府間組織,致力于為氣候變化談判提供科學(xué)依據(jù)。該機(jī)構(gòu)多年來(lái)的系列報(bào)告均指出,全球平均溫度上升有明確的科學(xué)證據(jù)。需要強(qiáng)調(diào)的是,平均溫度上升是較大時(shí)空范圍的平均統(tǒng)計(jì),和局部出現(xiàn)極寒天氣二者并不矛盾。這也恰恰說(shuō)明,全球平均溫度上升的最大威脅就是,會(huì)把氣候系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)搞紊亂,以至于在一些地方出現(xiàn)極寒和災(zāi)害性的天氣。但是整體上而言,地球確實(shí)是變暖了。
問(wèn):您認(rèn)為,中國(guó)要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn)?
答:“雙碳”目標(biāo)尤其是碳中和,絕不是輕輕松松就能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。2020年,全國(guó)二氧化碳總排放量約104億噸,到2030年前達(dá)峰時(shí),預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到110億噸左右。我們的碳匯能力是10億噸左右,這意味著我們要減掉二氧化碳排放量的90%,任務(wù)非常艱巨。就目前而言,我們面臨著“三高一短”的挑戰(zhàn):
第一,高碳的能源結(jié)構(gòu)。無(wú)論是化石能源消費(fèi)占總能源消費(fèi)的比例,還是煤炭消費(fèi)占化石能源消費(fèi)的比例,在主要的世界用能大國(guó)里,中國(guó)是最高的。
第二,高碳的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。全世界公認(rèn)的高碳且難減排的行業(yè)包括煤炭、鋼鐵、石化、水泥等,中國(guó)上述行業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的占比仍然較高。
第三,中國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,仍然處在工業(yè)化和城市化的中高速進(jìn)程中,很多地區(qū)還要有能源消費(fèi)增量。
第四,從碳達(dá)峰到碳中和,中國(guó)只有短短的三十年時(shí)間,歐洲有六七十年,美國(guó)有四五十年。
問(wèn):在這個(gè)過(guò)程中,科技創(chuàng)新該如何發(fā)揮作用?
答:走向技術(shù)依賴型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,對(duì)科技創(chuàng)新的需求尤其迫切,但是現(xiàn)在科技的缺口還比較大。國(guó)際能源署(IEA)2021年的最新報(bào)告顯示,在全球能源行業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵技術(shù)中,有50%目前尚未成熟,需要進(jìn)一步研發(fā)提升。未來(lái)能源供給和節(jié)能減排的很多技術(shù)都需要不斷提升,同時(shí)還要與信息技術(shù)(人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù))等緊密結(jié)合形成整體系統(tǒng),來(lái)解決相關(guān)的問(wèn)題。
問(wèn):那如何才能一步一步完成我們的減排任務(wù)?
答:可以通過(guò)“五碳”并舉,一起發(fā)力來(lái)攻克難關(guān), 這是我們未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和的基本路徑。
一是資源增效減碳。達(dá)到同樣的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),將能源需求降到最低,減下來(lái)的碳就是資源增效減碳。二是能源結(jié)構(gòu)降碳。大幅提升非化石能源比例的同時(shí),仍然還會(huì)有一部分化石能源繼續(xù)存在,要用其他措施來(lái)解決。三是地質(zhì)空間存碳。通過(guò)碳捕集利用和封存(CCUS)技術(shù)解決一部分二氧化碳。四是生態(tài)系統(tǒng)固碳。通過(guò)各種生態(tài)建設(shè)的手段,鞏固和增加二氧化碳的碳匯能力。五是市場(chǎng)機(jī)制融碳。通過(guò)碳市場(chǎng)機(jī)制來(lái)推動(dòng)各類(lèi)技術(shù)得到更合理有效的應(yīng)用。
問(wèn):作為一個(gè)環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)家,您如何展望碳中和背景下的藍(lán)天夢(mèng)?
答:現(xiàn)在全國(guó)300多個(gè)城市的PM2.5平均濃度是33微克/立方米,如果延續(xù)過(guò)去以末端治理為主的控制路徑,未來(lái)十年我國(guó)大氣污染物減排的潛力將基本耗盡,到2060年P(guān)M2.5濃度的最佳數(shù)據(jù)可能在25微克/立方米左右。
希望在于碳中和目標(biāo)下的深度能源轉(zhuǎn)型。在碳中和目標(biāo)下,到2060年,我們可以大幅度降低PM2.5濃度,未來(lái)可以降到世界衛(wèi)生組織的最低推薦值10微克/立方米以下,甚至可能達(dá)到8微克/立方米左右。當(dāng)“雙碳”目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn),藍(lán)天就會(huì)從“奢侈品”變成習(xí)以為常的“日用品”。這是老百姓對(duì)未來(lái)美好生活的追求,也是我們共同的奮斗目標(biāo)。
此文章來(lái)源于能源評(píng)論