主编
“碳中和目标对科技界提出了新考验。” 9月26日，在2021年中关村论坛“碳达峰碳中和科技论坛”上，全国人大常委会副委员长、中国科学院院士丁仲礼在主旨报告中指出，实现碳中和，要从能源生产、能源消费和固碳“三端发力”，其中“技术为王”是鲜明特征。
如何聚焦“碳中和科技创新路径”？如何厘清在“双碳”目标下我国未来经济社会发展需求和科技路线布局？如何突破碳中和技术瓶颈，实现跨领域综合交叉？这天，从能源到工业再到生态环境等领域全球知名专家汇聚中关村，聚焦科技前沿，共谋双碳创新蓝图。
瞄准2060年排放总量控制来设计路线图
中国科学院大连化学物理研究所所长、青岛生物能源与过程研究所所长刘中民告诉中青报·中青网记者，二氧化碳、甲烷等温室气体的排放量与自然界、人为吸收量达到一种平衡的状态，可称为碳中和。
“双碳行动”是应对气候变暖的国际行动之一。欧盟国家作为“碳中和”的首倡者，提出要在2050年达到碳中和。我国承诺，二氧化碳排放量力争在2030年前达到峰值，在2060年前实现碳中和。
我国要实现“碳达峰”“碳中和”，无疑是一场硬仗。在论坛上，丁仲礼提到，假设中国每年不得不排放25-30亿吨的二氧化碳，具体到电力系统每年为10亿吨，工业上为10亿吨/年，水泥则达到5亿吨/年，其他的需要排放0-5亿吨/年。
从吸收端来看，丁仲礼假设海洋吸收23％的二氧化碳，陆地无机过程吸收17％，则可以吸收10-12亿吨/年，另外从陆地生态系统来看，每年可吸收10-13亿吨，经过生态管理可增加到15亿吨，再加以CCUS技术（碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一，记者注），可每年固存5亿吨二氧化碳。
“我们认为中国的碳中和目标应该是瞄准30亿吨二氧化碳的2060年排放总量控制，来设计我们的路线图，来设计我们的体系。” 丁仲礼说。
对于“碳中和”，他分享了一个基本判断：碳中和是经济社会的系统性转型，“技术为王”将作为鲜明特色，以技术支撑产业转型。
“科技战略是‘双碳’战略的重中之重。”在中国工程院院士、中国工程院原副院长谢克昌看来，科技和工程可直接改变能源与碳排放的关系，科技战略等于双碳战略。
“先立后破”促进建设性能源转型
中国的煤电之争由来已久。
将来用不用燃油车？煤炭到底清洁不清洁？清洁高效利用的煤炭是不是属于清洁能源？谢克昌认为，需要建立一个以能源为核心，并广泛关联经济、社会、气候、生态、环境、科技等维度的开放性的大数据体系，即泛能源大数据，帮助破解能源在发展中遇到的问题。
在论坛上，一个观点是：“碳中和”趋势下“旧”能源要循序渐进削减甚至淘汰。
刘中民提到，在碳中和的新趋势下，减少化石能源的使用，增加可再生能源和清洁能源在能源结构中的占比，“是一进一退的事儿”，以化石能源为代表的“旧”能源，要循序渐进削减使用甚至淘汰，这一过程中一定要平衡好不同能源的关系。
“未来必须要开发光伏、风能、水能等新能源，满足工业结构调整、社会发展的需求，完成系统性的能源替换过程。”刘中民说。
但需要警惕有可能发生的风险，谢克昌在论坛上提到，要警惕急功冒进减碳操作引发的经济刚性破坏，警惕时时、事事、处处减碳操作引发的社会不公，警惕无视“双碳”科学性的“摊派式”减碳等系列风险，“节能降耗是减排第一要务，煤炭在未来较长时间内是我国主体能源，但需与其他能源协同共济。”
中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬则认为，在高效、清洁化出力发电的同时，应有序安排煤电机组的灵活性改造，参与深度调峰，确保机组安全运行，提高电力系统的灵活性。
“‘先立后破’的含义之一，就是建设性的电源转型。” 杜祥琬说。
在论坛上，他分享了一则德国的案例：曾有一次发生过日全食，德国的光电设备无法发电。德国以10%的电厂作为备用应急电源，用户可由大数据提供的各种电源出力情况的预测，选择电源，缓解了储能，“在多能互补的条件下，可以通过电力交易市场解决调峰问题。”
实现“碳中和”要“全国一盘棋”
“从碳中和来看，海洋和陆地的自然过程吸收部分是‘天帮忙’，而国土内生态固碳部分是‘人努力’的成效。” 丁仲礼说。
在论坛上，中国科学院院士、中国科学院地理科学与资源研究所研究员于贵瑞介绍，目前碳中和的人为措施有四大类，分别是“减排”，能源转型，工业减排；“增汇”，实现生态工程的“增汇”；“保碳”，做好自然生态的保护；“封存”，利用生物-工程技术完成碳封存。
在未来的路线图上，碳中和是一个“三端发力”的体系。丁仲礼在主旨报告中提出，第一端是电力端，用风、光、水、核等非碳能源替代煤、油、气。第二端则是能源消费端，用电力、氢能、地热等替代煤、油、气，第三端则是固碳端，用生态建设、CCUS等碳固存技术应用而将碳固定在地表、产品或地层中。
“研发力量作‘一盘棋’式组织，把全国的相关力量组织起来，既分工又协作，形成一个严密的责任体系，为产业落地提供支撑。”丁仲礼建议，要建立技术联盟，明确责任体系，开展技术攻关，支撑产业先进性，形成强大的国家竞争力。此外还要与乡村振兴、美丽中国等国家战略相结合，通过生态建设提升我国固碳能力。
我国发电和工业行业排放二氧化碳占全国二氧化碳排放量的约80%，在能源和工业突围上，中国科学院能源研究已经取得突破进展，如：合成气直接制低碳烯烃、第三代甲醇制烯烃、甲醇制乙醇、百兆瓦级压缩空气储能系统、百兆瓦级全钒液流储能系统、张家口黄帝城小镇100%可再生能源示范、液态阳光燃料合成等。
实现“双碳”目标需要经济社会发展的全面绿色转型，涉及能源结构、工业、交通、生态建设等各领域，迫切需要发挥科技创新在其中的引领和支撑作用。在论坛上，中国科学院院长、党组书记侯建国建议，拿出一张路线图，解决碳达峰碳中和的实现路径问题，还要提出一批新理论，突破降碳固碳的原理问题，攻克一批新技术，解决减排增汇的工艺和装备问题。此外记好一本“收支账”，解决碳源碳汇的监测核算问题。
