科技与金融是实现碳达峰碳中和的双翼(二)

 2022-06-19 15:20:10    9  

碳达峰碳中和需要创新驱动和技术支撑

碳达峰、碳中和是能源生产、消费和技术革命,要依靠技术进步和创新,不断减少煤炭等化石能源的使用,更多地利用太阳能、风能等可再生能源,支撑人民群众福利水平的不断提升,支撑经济社会的可持续发展。

1.能源革命由技术进步和创新推动

纵观世界历史,每次能源革命都是由技术革命引发的。例如,蒸汽机的出现引发了以煤炭大规模开发为特征的第一次能源革命;内燃机的诞生促发了以石油开发利用为代表的第二次能源革命。而今,可再生能源开发利用将成为第三次工业革命的动力,其不仅要替代煤炭、油气等化石能源,而且电、氢及其载体(如氨)更可能成为新的能源组成,构成全新的能源体系。

在我国的能源生产和消费活动中,化石能源占据着极为重要的地位。现阶段,我国用得最多的能源是煤炭、石油、天然气、可再生能源与核能等化石能源。2020年,在我国能源消费中,煤炭消费占56.8%,排放的碳占比达80%。无论是能源生产端的低碳化,还是能源消费端的提效,都离不开技术进步以及创新的支撑。

多年来,我国科技创新能力大幅提升,实现了“并跑”和“领跑”并举。为实现“双碳”目标,我国在能源科技创新方面也进行了有益的探索。例如,为了减少化石能源碳排放,科技部依托重点研究计划,在煤炭清洁高效利用和节能减排技术、可再生能源与氢能技术、储能与智能电网技术等方面部署了一系列研究,并在化石能源中碳基分子转变为化学品和新材料方面进行科技攻关和研发,启动了“变革性洁净能源关键技术与示范”先导专项,以推进多能融合关键技术示范与应用。

中科院完成了“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”等项目,启动“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性科技专项。2020年10月,李灿院士的千吨级“液态阳光”(“液体阳光”)示范项目成功运行。该项目利用可再生能源发电、电解水生产“绿氢”,将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料;或通过太阳能、电厂余热及其二氧化碳的直接利用生产油气(等离激元技术已在七台河电厂中试成功);等等。

工业领域要发展原料、燃料替代和工艺革新技术。钢铁、水泥、化工等作为高能耗高排放大户,其产业的碳排放量与生产技术工艺相关,实现工艺流程低碳再造是碳减排的关键和核心。交通领域要加快发展新能源汽车技术,形成绿色低碳交通运输体系。建筑领域,要推进建筑—光伏一体化进程,采用分布式蓄电方式实现充电桩与新能源汽车智能连接;进行直流配电,并实现建筑柔性用电,发展形成“光储直柔”智能系统,形成新产业、新交通、新建筑、新能源乃至新的发展方式和消费模式。[5]当然,何种技术路线会成为未来的“主角”,经济性和规模化是关键,因而要更好地发挥市场配置资源的决定性作用。

能源和电力低碳化是实现“双碳”目标的关键,既要从可再生能源、核能、资源循环利用、智能交通、绿色建筑等方面提前做好技术储备,也要从政策机制上给予保障,要利用政策、法律、经济、行政、宣传等手段,为“双碳”目标的实现营造良好环境,依靠理论创新、技术创新、制度创新、文化创新等途径,推进全球气候治理迈上新台阶。

2.在“双碳”领域“领跑”成为新时代新使命

放眼未来,碳达峰、碳中和是一场新技术、新产业、新市场的赛跑,成为各国技术进步和创新的“竞技场”。碳达峰、碳中和引发以去碳化为标志的科技革命,为科学家和社会各界提供广阔的创新平台和合作空间,催生了基础研究领域一系列新理论新方法新手段,孕育了一系列颠覆性技术创新。我国经济社会的系统性变革,必将孕育全新的科学技术与工程,既要有材料、制造工艺和能源等方面的技术更新迭代,也要在工业、农业、交通、建筑等领域的挖潜提效,提高能源利用效率。

以化石能源为主体的能源体系要转为以可再生能源为主体、多能互补、高效利用、智能化管理的低碳能源体系,并带动能源相关制造业的转型升级和绿色低碳发展。太阳能、风能、水能、生物质能等可再生能源的利用过程不排放二氧化碳;但与化石能源相比,其也有着能量密度低、时空分布不均、发电间歇性、成本较高等缺点,一定程度上限制了其规模化应用。

根据中央财经委员会第九次会议的精神,能源领域的绿色低碳发展有几项重点工作:首先,要打通能源之间的联系,促进多能互补、温度对口、梯级利用;其次,发展大规模储能技术,以有效解决电网运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等问题;再次,研发新的能源转化途径,减少能源利用中的二氧化碳排放,或将二氧化碳转化为高碳材料;最后,氢能技术、先进安全核能技术、二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术等要协同推进,突破储能、智能电网等关键技术,构建清洁低碳安全高效经济的能源体系。

“十四五”时期,我国市场规模大、制造门类全、集中力量办大事等制度优势将进一步显现,创新要素聚集能力也将大幅提升,为我国抓住新一轮科技革命的战略机遇开辟广阔前景。我国应加快部署低碳领域的国际前沿技术研究,推广应用先进共性减污降碳技术,提升我国在绿色低碳环保领域的技术优势和储备,加强技术集成耦合创新,特别是颠覆性技术创新和推广应用;聚焦集成电路、关键软件、关键新材料、重大装备及工业互联网,推进制造业协同创新体系建设,强化基础共性技术供给。

支持行业龙头企业联合科研院所、高等院校和中小企业组建创新联合体,打造绿色制造研发及推广应用基地和创新平台,加快创新成果应用和产业化,加快现有产业数字化转型。强化创新的企业主体地位,促进先进适用技术产业化、规模化应用,持续增强产业链韧性和弹性。发展碳汇、碳捕集利用与封存等技术,以及非二氧化碳温室气体减排技术。在研究开发绿色低碳技术的同时,也要认识到碳减排是全球性问题,保持开放的心态,积极拓展与世界各国碳减排、能源与环境的合作,共同促进“一带一路”绿色发展,积极参与全球气候治理,并发挥更加重要的作用。

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