怎么才能在對(duì)經(jīng)濟(jì)影響最小的前提下，實(shí)現(xiàn)碳中和？

碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑有哪些？

本文來(lái)自能源科學(xué)家劉科的演講，劉科認(rèn)為很多經(jīng)濟(jì)學(xué)家對(duì)碳達(dá)峰碳中和的理解存在誤區(qū)，缺乏數(shù)字概念。

首先，劉科介紹了目前碳中和的六個(gè)認(rèn)知誤區(qū)：1、太陽(yáng)能和風(fēng)能完全可以取代火電實(shí)現(xiàn)碳中和；2、儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步，風(fēng)能和太陽(yáng)能就能徹底取代火電；3、可以把二氧化碳轉(zhuǎn)化成各種各樣的化學(xué)品；4、可以大量地捕集和利用二氧化碳；5、通過(guò)提高能效就可以實(shí)現(xiàn)碳中和；6、認(rèn)為電動(dòng)車(chē)可以降低碳排放。

其次，他指出目前我國(guó)碳中和有以下實(shí)現(xiàn)途徑：1、通過(guò)煤化工與可再生能源結(jié)合實(shí)現(xiàn)低碳能源系統(tǒng)；2、微礦分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)碳中和；3、實(shí)現(xiàn)光伏與農(nóng)業(yè)的綜合發(fā)展；4、峰谷電與熱儲(chǔ)能綜合利用；5、利用可再生能源制甲醇，然后做分布式的發(fā)電。

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓，很高興今天有機(jī)會(huì)來(lái)跟在座的各位分享碳中和相關(guān)的內(nèi)容。

我自己曾在海外工作過(guò)二十多年，之前在GE、UTC、?？松?美孚等單位工作，2009年回國(guó)?；貋?lái)以后第一份工作就是參與籌建北京低碳清潔能源研究所（現(xiàn)國(guó)家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院），并且擔(dān)任副所長(zhǎng)和首席技術(shù)官。再后來(lái)，我決定出來(lái)做一些自己的事情。當(dāng)時(shí)，南方科技大學(xué)前校長(zhǎng)陳十一院士邀請(qǐng)我去南方科技大學(xué)，就這樣幾年前我就來(lái)到了深圳。

來(lái)到南科大后我擔(dān)任了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)和清潔能源研究院院長(zhǎng)，因?yàn)槲乙恢痹谘芯康吞己湍茉吹氖虑?，所以借著這個(gè)時(shí)間，今天跟大家講一下碳中和的一些內(nèi)容。

碳中和近期很熱，大家都在談，但真正對(duì)這一方面有全面理解的人不多。有一次我碰到一個(gè)朋友，他說(shuō)我們現(xiàn)在專門(mén)在研究將來(lái)怎么去計(jì)量各個(gè)單位、各家公司的二氧化碳排放，這是一個(gè)大產(chǎn)業(yè)。我說(shuō)他是勞民傷財(cái)。其實(shí)一方面，碳中和是一個(gè)宏觀的問(wèn)題；另一方面，看一個(gè)城市，比如深圳的的碳排，只要看一年耗多少萬(wàn)噸煤炭，耗多少萬(wàn)噸天然氣，耗多少萬(wàn)噸油，每一個(gè)乘一個(gè)系數(shù)，再加上耗電量導(dǎo)致的發(fā)電端的碳排放，這個(gè)城市二氧化碳的排放的總量就可估算出來(lái)了，這樣算出來(lái)的碳排放量基本上占實(shí)際排放量的92%左右，其它如秸稈，沼氣及垃圾燃燒等只占8%左右。

所以，今天我先給大家談一下一些數(shù)據(jù)和事實(shí)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我們中國(guó)二氧化碳排放大約103億噸（報(bào)道數(shù)據(jù)是102億噸到108億噸，我選其它文獻(xiàn)中也用的103億噸這個(gè)中間的數(shù)字），其中，煤炭、石油、天然氣排放達(dá)到95億噸，另外一部分是各種小的，比如沼氣、生物質(zhì)，還有一些其他的排放。所以，約92%的CO2排放是以上煤炭、石油、天然氣這三種化石能源燃燒產(chǎn)生的。衡量任何一家公司、任何一家單位、任何一個(gè)系統(tǒng)，把這三個(gè)算準(zhǔn)就可以了。國(guó)家對(duì)這三個(gè)都有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，不需要額外再計(jì)量CO2排放量。

2020年，中國(guó)的總煤耗量大約36億噸，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤大約28億噸，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤再乘以一個(gè)系數(shù)就可以得出，煤炭一年大約排放73.5億噸二氧化碳。2020年，中國(guó)的石油消耗7億多噸，折成標(biāo)準(zhǔn)煤約9億噸，排放二氧化碳15.4億噸；天然氣消耗量折成標(biāo)煤是4億噸的樣子，排放二氧化碳6億噸；三個(gè)加起來(lái)是95億噸。103億噸除以14億人口，人均大概7.4噸，一個(gè)三口之家每年平均排放22噸二氧化碳，這是一個(gè)天量的數(shù)字。

怎么說(shuō)呢？如果把二氧化碳轉(zhuǎn)化成一種產(chǎn)品，22噸原料就要生產(chǎn)22噸產(chǎn)品，不管什么產(chǎn)品，哪一個(gè)家庭一年能消耗得了22噸這么多呢？

關(guān)于碳中和，最怕光講概念不講數(shù)字。作為一個(gè)科學(xué)家，我今天主要跟大家分享一些數(shù)字。大家都說(shuō)每天用空調(diào)、開(kāi)車(chē)等等都與碳有關(guān)系，每一個(gè)人、每一小步節(jié)能，都可以為碳中和做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)，但完成碳中和這個(gè)任務(wù)還是非常艱巨的，而且是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，這也是為什么習(xí)總書(shū)記提出到2030才達(dá)峰，2060才中和，而不是現(xiàn)在。

改革開(kāi)放40年，中國(guó)發(fā)生了翻天覆地的變化，相信在習(xí)總書(shū)記的領(lǐng)導(dǎo)下，未來(lái)40年我們肯定實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)；但短期內(nèi)我們還缺不了化石能源。盡管風(fēng)能、太陽(yáng)能、CO2轉(zhuǎn)化為化學(xué)品、CCS、CCUS，提高能效都會(huì)對(duì)減碳有些貢獻(xiàn)，都值得去鼓勵(lì)探索和實(shí)施，但對(duì)目前天量排放的CO2，近期內(nèi)減低的比例是相當(dāng)有限的。在這種情況下我們?cè)趺床拍茉趯?duì)經(jīng)濟(jì)影響最小的前提下，實(shí)現(xiàn)碳中和？碳中和的現(xiàn)實(shí)路徑有哪些，這是我希望跟大家進(jìn)一步探討的。

01

碳中和的誤區(qū)

碳中和是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要通過(guò)多種技術(shù)渠道及各種努力去減碳；每個(gè)行業(yè)對(duì)自己的減碳路線都有所強(qiáng)調(diào)，但對(duì)其他行業(yè)的減碳路徑及各種路徑對(duì)減碳貢獻(xiàn)的量不是很清晰，大眾對(duì)碳中和的挑戰(zhàn)及認(rèn)知有一定局限，存在以下幾個(gè)誤區(qū)，需要用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明：

第一個(gè)誤區(qū)是認(rèn)為風(fēng)能和太陽(yáng)能比火電都便宜了，因此太陽(yáng)能和風(fēng)能完全可以取代火電實(shí)現(xiàn)碳中和。這句話只對(duì)了1/5到1/6。因?yàn)橐荒暧?760小時(shí)，而中國(guó)的太陽(yáng)能每年發(fā)電小時(shí)數(shù)因地而異，在1100小時(shí)到2000多小時(shí)之間不等，超過(guò)2000多小時(shí)的區(qū)域不多，全國(guó)平均大約在1450-1750小時(shí)左右。也就是說(shuō)太陽(yáng)能大約在1/6–1/5的時(shí)間段比火電便宜；而在其他5/6-4/5的時(shí)間段，如果要儲(chǔ)電，其成本會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于火電。風(fēng)能每年發(fā)電的時(shí)間比太陽(yáng)能略微長(zhǎng)一點(diǎn)，大約是2000小時(shí)左右，但電是需要24小時(shí)供的，不能說(shuō)一個(gè)電廠一年只供一兩千小時(shí)，因?yàn)槲覀冇秒姴荒苷f(shuō)有太陽(yáng)有風(fēng)的時(shí)候用電，沒(méi)太陽(yáng)、沒(méi)風(fēng)的時(shí)候就停電。太陽(yáng)能和風(fēng)能是便宜了，但最大的問(wèn)題是非穩(wěn)定供電。

不可否認(rèn)，中國(guó)的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)展了將近四十年確實(shí)發(fā)展很大，取得非常大的成績(jī)，我們給這個(gè)領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家、工程師必須致以崇高的敬意。但是發(fā)展了四十年到今天，盡管風(fēng)能、太陽(yáng)能增量巨大，可與煤電相比仍然相當(dāng)有限。以2019年為例，全國(guó)的風(fēng)能和太陽(yáng)能加起來(lái)發(fā)電總量相當(dāng)于約1.92億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)電量，也就是說(shuō)，上網(wǎng)的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電總量大約只能取代煤炭發(fā)電的12.5%左右。

而且，電網(wǎng)靠電池儲(chǔ)電的概念是非常危險(xiǎn)的。據(jù)估算，目前全世界電池生產(chǎn)商5年多的電池產(chǎn)能僅能滿足東京全市停電3天的電能。如果說(shuō)我們有4/5的時(shí)間或者5/6的時(shí)間要靠電池儲(chǔ)電，這是不可想象的。況且，這個(gè)世界也沒(méi)有那么多的鈷和鋰，沒(méi)法讓我們?cè)炷敲炊嗟碾姵?。在這種情況下，棄光棄風(fēng)的問(wèn)題非常嚴(yán)重，因?yàn)殡娋W(wǎng)只能容納~15%的非穩(wěn)定電源。風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)出來(lái)的電，電網(wǎng)沒(méi)法全部承受。如果繼續(xù)增加風(fēng)能、太陽(yáng)能的同時(shí)，大規(guī)模儲(chǔ)能問(wèn)題解決不了，只能廢棄更多。

棄光棄風(fēng)在中國(guó)有兩方面的原因，一是技術(shù)因素，就是因?yàn)樘?yáng)能、風(fēng)能是沒(méi)辦法預(yù)測(cè)的，電網(wǎng)小于15%可以容納，多于15%容納不了，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，這個(gè)比例會(huì)有所上升，但仍然需要時(shí)間；二是機(jī)制因素，地方保護(hù)主義的存在可能會(huì)讓地方出于對(duì)當(dāng)?shù)谿DP的考慮，寧可用當(dāng)?shù)氐幕痣姡惨蚋鞣N原因不用風(fēng)電、光電、水電。機(jī)制問(wèn)題在中央大力推動(dòng)“碳中和”的背景下是可以解決的，但技術(shù)問(wèn)題解決依賴于科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)發(fā)展過(guò)程是難以預(yù)測(cè)的，仍然需要時(shí)間。

因此，太陽(yáng)能和風(fēng)能需要大力發(fā)展，但在儲(chǔ)電成本仍然很高的當(dāng)前，在可見(jiàn)的未來(lái)仍然無(wú)法完全取代化石能源發(fā)電。

第二個(gè)誤區(qū)是人們以為有個(gè)魔術(shù)般的大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)，認(rèn)為如果儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步，風(fēng)能和太陽(yáng)能就能徹底取代火電。這個(gè)假設(shè)太大了，因?yàn)樽糟U酸電池發(fā)明至今一百多年來(lái)，人類(lèi)花了數(shù)千億美元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)研究?jī)?chǔ)能，可從鉛酸電池的90千瓦時(shí)/立方米增加到今天特斯拉的260千瓦時(shí)/立方米，電池的能量密度并沒(méi)有得到革命性的根本的改變。要知道，汽油是8600千瓦時(shí)/立方米。同時(shí)，迄今大規(guī)模GW（十億瓦特發(fā)電裝機(jī)容量）級(jí)的儲(chǔ)電最便宜的還是100多年前就被發(fā)明的抽水蓄能技術(shù)。

科學(xué)技術(shù)的突破不是沒(méi)有可能，但是只有發(fā)現(xiàn)了才能知道發(fā)現(xiàn)了。今天無(wú)法預(yù)測(cè)明天的發(fā)現(xiàn)。我經(jīng)常舉一個(gè)例子，火藥發(fā)明之后近一千年才有槍的發(fā)明。槍的原理一旦明白后，其實(shí)很簡(jiǎn)單，但是你要說(shuō)火藥發(fā)明后就可以預(yù)測(cè)很快會(huì)發(fā)明槍，那就錯(cuò)得離譜了。有了火藥后，不能當(dāng)時(shí)就假設(shè)我們很快會(huì)發(fā)明槍，很快就可以統(tǒng)治世界這個(gè)假設(shè)太大了。這只是個(gè)比喻，不過(guò)能夠很好地提醒我們?cè)谥贫ㄈ魏螒?zhàn)略時(shí)，千萬(wàn)不要用尚未發(fā)生的突破和假設(shè)去決定可以做什么事。過(guò)去我們的科技水平整體落后于西方，一張白紙可以借鑒已驗(yàn)證的技術(shù)路線去結(jié)合我國(guó)發(fā)展需求描繪科技發(fā)展戰(zhàn)略。但如今很多領(lǐng)域我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并跑甚至是領(lǐng)跑，這種情況下制定戰(zhàn)略一定要充分論證。我們制定戰(zhàn)略一定是以已有的、證明的、現(xiàn)實(shí)的技術(shù)路線為基礎(chǔ)。

不同行業(yè)的進(jìn)步不一樣，計(jì)算機(jī)行業(yè)有摩爾定律，這么多年確實(shí)發(fā)展得很快，但是能源行業(yè)目前還沒(méi)找到類(lèi)似摩爾定律一樣的規(guī)律，“碳中和”必須選擇現(xiàn)實(shí)可行的路線來(lái)推進(jìn)。

有一個(gè)笑話是，比爾·蓋茨跟波音公司總裁講，假如飛機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步跟計(jì)算機(jī)一樣快，那現(xiàn)在人人都可以不用開(kāi)車(chē)，改為開(kāi)私人飛機(jī)了。波音公司的總裁說(shuō)，假如我的技術(shù)跟你一樣的話，這個(gè)世界就沒(méi)人敢坐飛機(jī)了，因?yàn)槟莻€(gè)年代計(jì)算機(jī)動(dòng)不動(dòng)就死機(jī)。所以說(shuō)，大家不要認(rèn)為某一個(gè)行業(yè)發(fā)展很快，其他所有行業(yè)就都一樣能夠快速發(fā)展。能源行業(yè)本身就是一個(gè)不斷地砸錢(qián)但技術(shù)進(jìn)步緩慢的行業(yè)。未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)肯定會(huì)有新發(fā)明與突破，我們鼓勵(lì)儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，但制定戰(zhàn)略時(shí)，要以今天已經(jīng)被大規(guī)模證明的技術(shù)為基礎(chǔ)，沒(méi)證明技術(shù)突破不能先假設(shè)這個(gè)技術(shù)肯定會(huì)有突破。

第三個(gè)誤區(qū)，有些人認(rèn)為我們可以把二氧化碳轉(zhuǎn)化成各種各樣的化學(xué)品，比如保鮮膜、化妝品等等。這些要能轉(zhuǎn)化、能賺錢(qián)，可以去干，但是這些沒(méi)法從根本上解決二氧化碳的問(wèn)題。粗略估算，一個(gè)三口之家一年平均排放碳22噸，但什么產(chǎn)品一個(gè)家庭一年也消耗不了20多噸。

另一方面，據(jù)估算全世界只有大約13%的石油就生產(chǎn)了我們所有的石化產(chǎn)品，剩下的大約87%的石油都是被燒掉的。如果把全世界的化學(xué)品都用二氧化碳來(lái)造，也只是解決13%的石油排碳的碳中和問(wèn)題。所以說(shuō)，從規(guī)模上二氧化碳制成化學(xué)品并不具備減碳價(jià)值。二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他化學(xué)品對(duì)減碳的貢獻(xiàn)是相當(dāng)有限的。

所以說(shuō)，把二氧化碳轉(zhuǎn)化成任何化學(xué)品，如果能賺錢(qián)那可以去干，但掙不了錢(qián)就別打著“碳中和”的概念來(lái)拿國(guó)家的補(bǔ)貼。講這個(gè)話我可能會(huì)得罪很多人，但我們科學(xué)家要講事實(shí)，拿數(shù)字說(shuō)話。我也參加過(guò)很多關(guān)于碳中和的論壇，很多時(shí)候甚至有些經(jīng)濟(jì)學(xué)家在講的時(shí)候，沒(méi)有數(shù)字的概念，只有一個(gè)粗概，說(shuō)這樣可以減碳、那樣可以減碳，但是對(duì)減多少?zèng)]有概念。這個(gè)也不能怪他們，隔行如隔山。

第四個(gè)誤區(qū)，是說(shuō)可以大量地捕集和利用二氧化碳。利用CCUS（碳捕集、利用與封存技術(shù)）技術(shù)，把生產(chǎn)過(guò)程排放的二氧化碳進(jìn)行捕獲提純，再投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行循環(huán)再利用或封存。理論上能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳的大規(guī)模捕集?，F(xiàn)在大家說(shuō)在電廠把二氧化碳分離，分離完以后打到地下可以做驅(qū)油和埋藏等等其他的作用。我看到一個(gè)數(shù)字，近年，中國(guó)整個(gè)二氧化碳驅(qū)油消耗量大概是每年幾百萬(wàn)噸CO2耗量，與我們一年的排放是103億噸CO2總量是非常有限的。而且驅(qū)油這個(gè)階段是一部分二氧化碳進(jìn)到地里，還有一部分會(huì)跟著油出來(lái)，它不是一個(gè)完全的埋藏。

把碳打到地下埋藏，我回國(guó)前在GE曾經(jīng)研究過(guò)這個(gè)事情。把煤和水、氧轉(zhuǎn)成氫氣和二氧化碳，氫氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生水蒸氣，二氧化碳就打到地底下。當(dāng)時(shí)我們做了示范工程，前后花了28億美元，有上百名博士參與，用了7年的時(shí)間建成了630MW的IGCC火電廠，一度時(shí)間曾經(jīng)計(jì)劃把這個(gè)每天耗6000多噸煤的IGCC電廠產(chǎn)生的CO2分離后全部打到地下埋藏，這個(gè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)凈零排放，但是不具備經(jīng)濟(jì)性，最后決定只發(fā)電，不埋藏CO2。

這個(gè)示范具有環(huán)境方面的意義，并且工廠在美國(guó)運(yùn)行至今，我們做完這個(gè)項(xiàng)目以后，才發(fā)現(xiàn)即使不分離埋藏CO2，這已經(jīng)是GE創(chuàng)立以來(lái)最復(fù)雜的一套工業(yè)系統(tǒng)。別看GE生產(chǎn)了全世界~80%的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、及大量的大型醫(yī)療器械如核磁共振、CT等，包括三峽水利工程的設(shè)備和青藏線的火車(chē)頭等等，但是，這一630MW的近零排放的IGCC火電廠是GE自愛(ài)迪生創(chuàng)立通用電氣以來(lái)100多年以來(lái)建設(shè)的最復(fù)雜的一套工業(yè)系統(tǒng)，在先進(jìn)性、環(huán)保性方面具有優(yōu)勢(shì)，不過(guò)這個(gè)成本太高了。

我回國(guó)之前和曾和原GE核能的總經(jīng)理交流，他在一次公開(kāi)演講中也提到GE今后會(huì)通過(guò)煤炭零污染的火電廠解決二氧化碳的問(wèn)題，但是講完就下來(lái)跟我說(shuō)，別看我在會(huì)上那么講，真正要去做還不如干核能，核能比零污染火電廠便宜多了。當(dāng)然，那會(huì)兒福島核電站事故還沒(méi)有發(fā)生，核能可以做。法國(guó)現(xiàn)在60%多將近70%就是核能，做了幾十年了。但是福島核電站泄露事故之后，全世界都在提高核能的安全系數(shù)，這個(gè)安全系數(shù)到后期每提高一點(diǎn)，成本就增加很多。核能是減碳很重要的base load發(fā)電技術(shù)，但人們能否接受因其高成本而導(dǎo)致的高電價(jià)需要討論。

因此，碳中和的事不光是一個(gè)技術(shù)的問(wèn)題，更是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)平衡發(fā)展的綜合性問(wèn)題。現(xiàn)在在電廠把二氧化碳分離，分離完以后打到地下可以做驅(qū)油和埋藏這條路，在可以驅(qū)油的地方可以改，還有一些經(jīng)濟(jì)效益，我國(guó)新疆等地已經(jīng)有類(lèi)似的二氧化碳驅(qū)油工程。這塊的成本主要是把二氧化碳在鍋爐尾氣中分離出來(lái)的成本，我們算過(guò)，假設(shè)打到地下的CO2的成本為30美元一噸，其中20美元是把二氧化碳從整個(gè)尾氣里面分離出來(lái)成為純二氧化碳，5美元是輸送到埋藏點(diǎn)，另外5美元是把它壓縮到地底下。分離是核心，成本也最大。在目前的技術(shù)手段下，靠CCUS利用來(lái)處理的成本很高，作用也是有限的，當(dāng)然這方面的成本通過(guò)研發(fā)也可以降一些，經(jīng)濟(jì)上能否有競(jìng)爭(zhēng)力，取決于未來(lái)碳稅的價(jià)格。

實(shí)際上，我剛剛講的每一件事，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能、CO2轉(zhuǎn)化、CCS、CCUS都對(duì)碳中和有貢獻(xiàn)，我們每一個(gè)都應(yīng)該去投入研發(fā)、去實(shí)施，但是目前的技術(shù)水平在量上對(duì)碳中和的貢獻(xiàn)是有限的。當(dāng)然，這不是說(shuō)讓大家不去做，我們每一個(gè)人能應(yīng)該竭盡全力去推動(dòng)以上減碳的技術(shù)進(jìn)步，都努力去做，畢竟積少成多。

第五個(gè)誤區(qū)是認(rèn)為通過(guò)提高能效可以顯著降低工業(yè)流程、產(chǎn)品使用中的碳排放，就可以實(shí)現(xiàn)碳中和。能效永遠(yuǎn)要提高，提高能效是世界上成本最低的減碳路線。但是我經(jīng)常問(wèn)一句話，加入WTO這二十年來(lái)，我們國(guó)家的能效提高了還是降低了？我們能效提高了很多。但是碳排放的總量是增加了還是減少了？由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)水平的飛速發(fā)展，前10年我們碳排放增加得更多。我記得2000年中國(guó)的石油消耗大概是2點(diǎn)幾億噸，2010年大概是4億噸，到去年是近7.5億噸。2000年中國(guó)的煤炭消耗是13.8億噸，2020年近40億噸。并且在新增的諸多工業(yè)門(mén)類(lèi)中，已經(jīng)很大程度地提高了能效、減少了排放。

我是做能源的，從能源的數(shù)據(jù)變化可以看到整個(gè)社會(huì)的變化。我們加入WTO之前有一個(gè)很重要的數(shù)字，中國(guó)的煤產(chǎn)量大概是13億噸，基本上自產(chǎn)自銷(xiāo)，出口有一點(diǎn)，但很少。結(jié)果到2013年短短13年的時(shí)間從約13億噸飆升到約39億噸，這是一個(gè)天量，當(dāng)然也伴隨著碳排放。這該怎么解讀？唯一的解讀是加入WTO，世界的市場(chǎng)向中國(guó)開(kāi)放了。當(dāng)然，這一期間我們大量的房地產(chǎn)建設(shè)也是一個(gè)因素。煤的耗量表示電的耗量，電的耗量表示工業(yè)化的程度。這期間能效肯定提高了很多，但是單憑能效也難以解決碳中和的問(wèn)題。因此，提高能效是減碳的重要手段，但只要仍然在使用化石能源，提高能效對(duì)碳中和的貢獻(xiàn)也是非常有限的，提高能效確實(shí)是成本最低的減低碳排放的方式，也是最應(yīng)該優(yōu)先做的，但是有一個(gè)現(xiàn)實(shí)的考量就是不能光靠能效提高就能夠達(dá)到碳中和。

第六個(gè)誤區(qū)是認(rèn)為電動(dòng)車(chē)可以降低碳排放。前段時(shí)間，我在網(wǎng)易公開(kāi)課上講《電動(dòng)車(chē)和氫能的歷史與未來(lái)》，全國(guó)大概有十幾萬(wàn)人觀看，很多領(lǐng)導(dǎo)看完以后跟我討論這個(gè)問(wèn)題：為什么我們要發(fā)展電動(dòng)車(chē)？很簡(jiǎn)單，主要是因?yàn)橹袊?guó)的石油不夠，我們石油73%靠進(jìn)口；還有就是霧霾等環(huán)境問(wèn)題。

我們石油不夠，寄望于我們已建成的超強(qiáng)的發(fā)電能力，這樣發(fā)展電動(dòng)車(chē)是有好處的。一年8760小時(shí)，但我們已建成的火電廠太多，為了讓大家都有飯吃，很多火電廠實(shí)際發(fā)電每年不到4千小時(shí)，這是資產(chǎn)的巨大浪費(fèi)。而且畢竟電動(dòng)車(chē)可以讓局部的污染降下來(lái)，比如東部地區(qū)的用電很多是在西部?jī)?nèi)蒙、新疆等地發(fā)的，污染在西部排放，不在東部地區(qū)排放。但是，在全生命周期的碳排放分析看來(lái)，電動(dòng)車(chē)考慮到電池生產(chǎn)過(guò)程中的排放，如果電網(wǎng)里的電大部分仍然是火電，電動(dòng)車(chē)對(duì)減碳及全球氣候變化影響非常有限。

為什么靠電動(dòng)車(chē)不能完全解決碳中和的問(wèn)題？只有中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)徹底改變以后，電動(dòng)車(chē)才能算得上清潔能源，也才有可能做到碳中和。如果能源結(jié)構(gòu)不改變，如果電網(wǎng)主要還是煤電，那電動(dòng)車(chē)的擴(kuò)張對(duì)減少碳排放的貢獻(xiàn)非常有限，這個(gè)你們?nèi)ニ阋幌戮椭懒?。只有能源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)里大部分是可再生能源構(gòu)成的時(shí)候，電動(dòng)車(chē)才能算得上清潔能源。

大家老在談一個(gè)問(wèn)題，說(shuō)假設(shè)馬六甲海峽封了以后我們能源安全的問(wèn)題怎么解決？但是這個(gè)東西你要仔細(xì)考慮，靠電網(wǎng)是解決不了的。因?yàn)殡娋W(wǎng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中是最脆弱的東西。石油可以到處分布儲(chǔ)藏在數(shù)萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，一個(gè)油庫(kù)損毀，其他的還可以用。但一個(gè)城市的電網(wǎng)只要配電中心一旦毀壞，很容易引起大面積停電。

有的時(shí)候，能源政策和碳排放的政策不能因?yàn)榧僭O(shè)戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生，別人打我，就不顧成本干一些高成本東西。第一，傳統(tǒng)模式的戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生是小概率事件；第二，真正到戰(zhàn)時(shí)，很多問(wèn)題是靠一個(gè)國(guó)家的制海權(quán)、制空權(quán)等綜合能力去決定的，而不是說(shuō)靠電動(dòng)車(chē)就能夠解決問(wèn)題的。

02

實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑

這樣，我們就可以談碳中和的幾個(gè)現(xiàn)實(shí)路徑。

第一是通過(guò)現(xiàn)有煤化工與可再生能源結(jié)合實(shí)現(xiàn)低碳能源系統(tǒng)。一方面可以讓現(xiàn)有的煤制甲醇實(shí)現(xiàn)近零碳排放，另一方面是通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能電解水制備綠氫和氧氣，合成氣不經(jīng)水汽變換，這樣讓煤制甲醇廠不在排放CO2；再用甲醇取代汽柴油開(kāi)車(chē)，或甲醇和水在線制氫發(fā)電推動(dòng)燃料電池汽車(chē)或作為電動(dòng)車(chē)的充電寶；這樣可大大降低交通運(yùn)輸業(yè)的CO2排放，也可以部分解決中國(guó)石油不夠的問(wèn)題。

因?yàn)樘?yáng)能風(fēng)能電解水既可以生產(chǎn)制備甲醇需要的氫氣，又可以生產(chǎn)煤氣化制甲醇需要的氧氣；而且我們的微礦分離技術(shù)可以用廉價(jià)的劣質(zhì)煤結(jié)合太陽(yáng)能一起制甲醇，成本上在碳中和的背景下也會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力。這樣把中國(guó)強(qiáng)大的太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電能力釋放出來(lái)，把風(fēng)能和太陽(yáng)能以甲醇液體的形式儲(chǔ)存下來(lái)；是值得去探索的另外一條儲(chǔ)能戰(zhàn)略，讓太陽(yáng)能，風(fēng)能能夠大力發(fā)展減碳。

第二是利用煤炭領(lǐng)域的碳中和技術(shù)——微礦分離技術(shù)。在煤燃燒前，把可燃物及含污染物的礦物質(zhì)分離開(kāi)，制備低成本類(lèi)液體燃料+土壤改良劑，源頭解決煤污染、濫用化肥及土壤生態(tài)問(wèn)題，同時(shí)低成本生產(chǎn)甲醇、氫氣等高附加值化學(xué)品。

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的煤炭使用方式燃燒二氧化碳排放產(chǎn)生的灰渣有10%的碳，不光是浪費(fèi)能源而且現(xiàn)在變成了固廢，整個(gè)內(nèi)蒙古的電廠粉煤灰成災(zāi)。通過(guò)分離之后，該做燃料就做燃料，該做土壤做土壤，分流以后，這邊釋放二氧化碳，更多的森林長(zhǎng)起來(lái)把二氧化碳吸回來(lái)，這樣做了完全可以達(dá)到碳中和。

當(dāng)CSF產(chǎn)量達(dá)到25萬(wàn)噸時(shí)，我們每年碳排放大約69.5萬(wàn)噸，根據(jù)治理的面積大約可以吸回來(lái)20.8萬(wàn)噸，在施用SRA條件下，可以吸回來(lái)48.7萬(wàn)噸、61.9萬(wàn)噸，甚至74.9萬(wàn)噸。

這是比較現(xiàn)實(shí)的碳中和的路徑，而且不需要那么高的成本，適當(dāng)花一點(diǎn)錢(qián)就可以做到的。

第三，實(shí)現(xiàn)光伏與農(nóng)業(yè)的綜合發(fā)展，將光伏與農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、水資源利用及沙漠治理并舉，實(shí)現(xiàn)光伏和沙漠治理結(jié)合，及光伏和農(nóng)業(yè)聯(lián)合減碳。

西部缺水，水一澆就漏下去了，因此，我們可以采用非常保水的材料。但是西部再保水，大太陽(yáng)曬還是長(zhǎng)不出來(lái)，怎么辦？有了太陽(yáng)能板，底下的揮發(fā)減少了，就可以種東西。太陽(yáng)能有一個(gè)最大的好處，就是要定期沖這個(gè)板，有了發(fā)電，大家可以花一點(diǎn)錢(qián)拿PVC管子接點(diǎn)黃河水過(guò)去，每幾周給光伏板沖水，同時(shí)，水資源寶貴，沖過(guò)的水我們還可以用來(lái)給農(nóng)作物做滴灌。這樣，發(fā)電的同時(shí)還可以把底下全部變成綠色，變好了再把太陽(yáng)能板搬個(gè)幾百米，一片片土地可以治理出來(lái)。

第四，峰谷電與熱儲(chǔ)能綜合利用?；痣姀S是半夜也不能停的。現(xiàn)在中國(guó)的火電廠在半夜12點(diǎn)到早上的6點(diǎn)電這個(gè)區(qū)間，盡管還在排放大量CO2，但發(fā)的電沒(méi)人用，是浪費(fèi)掉的。怎么辦？電不好儲(chǔ)存，可以用熱的形式儲(chǔ)存下來(lái)，利用分布式儲(chǔ)熱模塊，在谷電時(shí)段把電以熱的形式儲(chǔ)下來(lái)，再在需要時(shí)用于供熱或空調(diào)，這樣可以讓1/4甚至是1/3的時(shí)間的電不至被浪費(fèi)，可大大降低CO2排放，實(shí)現(xiàn)真正的煤改電，再配合屋頂光伏戰(zhàn)略及縣域經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步減少電能消耗。能量不僅僅是電能，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)τ趦?chǔ)電關(guān)注較多，但實(shí)際上大多數(shù)的能量從消費(fèi)端來(lái)看都是用在了熱能領(lǐng)域，儲(chǔ)熱技術(shù)也是需要我們?nèi)リP(guān)注和發(fā)展的。

第五，利用可再生能源制甲醇，然后做分布式的發(fā)電?？梢允褂眉状?xì)淠芊植际侥茉刺娲磺惺褂貌裼蜋C(jī)的場(chǎng)景，和光伏、風(fēng)能等不穩(wěn)定可再生能源多能互補(bǔ)。用甲醇液體作為太陽(yáng)能及風(fēng)能的載體，甲醇和水制氫再發(fā)電取代柴油發(fā)電機(jī)做分布式熱電聯(lián)供，結(jié)合屋頂光伏及儲(chǔ)熱及熱泵技術(shù)在廣大農(nóng)村取代燃煤,不僅低碳，環(huán)保而且可以減碳。

最后提一下結(jié)論與展望，在“碳達(dá)峰、碳中和”的時(shí)代背景下，需要對(duì)一些誤區(qū)進(jìn)行澄清，同時(shí)認(rèn)清技術(shù)的發(fā)展邏輯，找尋現(xiàn)實(shí)發(fā)展路徑，我在這里總結(jié)了以上的碳中和可能的幾個(gè)現(xiàn)實(shí)路徑供大家參考。

謝謝大家！