中国科学院院士徐春明：在“双碳”目标与经济增长之间寻找平衡点

9月23日，《证券日报》社主办的“2021中国清洁能源科技资本峰会”在京召开。中国科学院院士、中国石油大学（北京）碳中和未来技术学院院长徐春明出席并做主旨演讲。

 

去年9月22日，我国正式提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。这一目标也再次考验“中国速度”，中国要在未来不到40年的时间里完成碳达峰、实现碳中和，面临着保障经济增长与实现零碳发展的双重压力。

 

“无论如何实现‘碳达峰、碳中和’，都要保证经济的快速发展。”徐春明指出，结合过去十余年的GDP增长率和能源消费情况来看，每年的能源消耗都约有1亿吨增量，基本没有太放缓，“经济发展必然需要能源，我们需要的能源总量还在不断攀升，在这样的前提下想实现目标，节能减排是第一选择。”

 

在徐春明看来，节能减排是目前所有行业、所有企业、所有人都可以马上做的。“但节能减排毕竟有限，在达到一定限度后，技术的进步是非常困难的。因此，从长远来看，最根本的还是要调整能源结构。”

 

从数据来看，在我国能源消费结构中，煤炭的占比由2005年的72.4%下降至2020年的57%，虽然逐年下降，但仍占据绝对地位；化石能源中，石油、天然气在能源消费总量中的占比有小幅调整，截至2020年，其在能源消费总量中的占比分别为18.5%、8.5%；相较之下，非化石能源占比提升明显，从2005年的7.4%升至2020年的16%。

 

“消耗在增加，变化的是不同能源的比例。”徐春明表示，“整体上看，未来10年之内，化石能源的绝对值并不会降低，只不过占比会达到一个峰值。而大家最关注的非化石能源，其占比和绝对值都会快速增加。”

 

“碳达峰、碳中和”的重点，还在于对二氧化碳的处理利用。数据显示，2020年，我国二氧化碳排放量已经达到100.3亿吨。

 

对此，徐春明表示，“尽管我们的技术水平提高了，单位能耗二氧化碳强度也在下降，但排放总量是不能忽视的。未来5年到10年，我们必须面对的一个重要课题：就是二氧化碳的处理利用，包括跟氢的结合。”

 

事实上，行业内各企业、研究院所已经采取不同手段和方式，推进技术变革。徐春明提到，中国石油大学在十多年前就成立了新能源研究院，针对能源变化，考虑到绿电、绿氢大有可为，开发了多项技术，分别应用于钢铁、石化和煤化工领域。

 

具体来看，在钢铁领域，采取“氢冶金”的方式，利用各种副产气，包括焦炉煤气、高炉煤气、电烯氢干气等，经过净化和干重整，形成一定比例的一氧化碳和氢，来进行炼钢。“通过这种方式，未来的钢铁厂就变成化工厂了。”徐春明表示。

 

在石化领域，一个重要的过程是蒸汽裂解生产乙烯、丙烯及丁二烯，对这个过程进行脱碳，核心在于找到新的供热方式。徐春明表示，这就需要一些催化剂，并且用一些关键装备来替代传统的加热炉，变成一种电磁强化加热。“这方面我们也已经进入到工业示范阶段。”

 

在煤化工领域，传统的合成氨尿素原料需要煤来气化，“但如果用水、电和烟气来实现这个过程，氢出来后跟常规气体分离，氮气和氢气变成合成氨，合成氨与二氧化碳变成化肥，就没有排放。”徐春明表示。

 

“绿电、绿氢将重构传统化工。”徐春明指出，“未来高耗能的过程都变成绿电、绿氢替代的过程，在这些过程实现重构后，我们就可以实现节能和减排。”