抓住实现碳中和的历史机遇 探索碳达峰的科学解决方案

抓住实现碳中和的历史机遇 探索碳达峰的科学解决方案

——访原中共中央政策研究室副主任、第十一届全国政协经济委员会副主任郑新立

 

　　问：2020年底召开的中央经济工作会议，把“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年八项重点任务之一。为什么要把这项工作作为今年全年的重要任务？

 

　　郑新立：气候变化是人类面临的全球性问题，随着二氧化碳排放的增加，温室气体带来地球表面温度升高，海平面上升，对地球生命系统形成威胁。为了保护人类共同家园，世界各国通过巴黎协议承诺减排温室气体。我国承诺到2030年碳排放达到峰值，2060年实现碳中和，充分体现了大国担当，在世界上引起强烈反响，一些国家开始跟进。

 

　　实现碳中和目标，需要采取一系列强有力的措施，包括采用零碳能源、负碳能源、植树、节能减排等各种方式。碳中和是一个综合性指标，涉及国民经济各个部门和社会再生产全过程。围绕实现碳中和，能够带动经济社会绿色转型和高质量发展，对实现“十四五”和未来长远发展目标都具有重要意义。

 

　　当前，我国光伏、风电、水电等可再生能源占比不断扩大，对替代化石能源发挥着越来越重要的作用。但是，清洁能源和再生能源的占比仍然较低。2019年可再生能源发电量占全部发电量的比重为27.9%，要在短时间内大幅度降低化石能源占比和碳排放，面临着许多难题。

 

　　近十年来，在基础科学领域出现一个重大突破即等离激元效应。欧美国家在2005年前后就开始运用这一理论进行零碳能源生产的探索，近两年成为应用技术研究的热点。中国一些科研院所和科创公司也先后进入这一领域。简要原理是，某些金属纳米颗粒在光线照射下，其尖端或边缘会产生光能集聚效应，局部能量可提升100倍以上。利用这种能量集聚效应，可把二氧化碳和水分子分解为碳、氧、氢离子，其中碳离子和氢离子组合，生成碳氢化合物，长链化合物为汽油和其他化工产品，短链化合物为天然气。这就等于人工复制了光合作用。据测算，用9平方公里的荒地，通过人工光合作用，即可年产40万吨油气。由于生产过程需要消耗空气中的二氧化碳，消费过程中碳又回到大气中，整个能源生产消费过程可实现碳的零排放。这对于实现碳中和目标无疑将具有决定性意义。

 

　　问：2020年底国办发布的《新时代的中国能源发展》白皮书中提出：推动能源技术革命，带动产业升级。深入实施创新驱动发展战略，构建绿色能源技术创新体系，全面提升能源科技和装备水平。加强能源领域基础研究以及共性技术、颠覆性技术创新，强化原始创新和集成创新。您是否认为等离激元碳中和技术符合以上标准？

 

　　郑新立：评判一项新的能源技术的价值，要从技术的先进性、成熟程度以及技术推广应用后的经济效益、社会效益和生态效益来全面考量。

 

　　等离激元效应源于纳米领域基础理论的突破，使得低成本转化二氧化碳成为可能。它的颠覆性和先进性在于人工复制光合作用不再是梦想。欧美大学的实验室从10年前就开始研究用这个技术生产天然气、汽油、合成氨等，但尚未取得工业化成果。

 

　　目前，我国年轻科学家团队已经在该项研究中走在了世界前列，并在七台河大唐电厂基本完成了热路径工业化实验，知识产权占据世界前沿。该技术属于原始创新，也是颠覆性创新。该技术分为热路径和光路径两个途径。热路径是利用工业废热废气，把二氧化碳转化为汽油、天然气、合成氨等产品。光路径是利用太阳能和碳捕捉技术，把二氧化碳转化为汽油、天然气等能源化工产品。等离激元碳中和技术集合了纳米技术、材料技术、表面科学等诸多领域的前沿技术，使汽油的规模化生产成本能降低到每吨1000元左右，每吨生产能力约需投资1万元左右。这将引发一场真正的能源革命，对人类社会产生重大而深远的影响。

 

　　问：生态环境部不久前公布了《碳排放权交易管理办法（试行）》规定； 2021年起，全国碳市场发电行业第一个履约周期正式启动，2225家发电企业将分到碳排放配额；钢铁、水泥、化工等行业“十四五”将纳入碳排放权交易市场。您认为等离激元技术推广应用，将为我国实现碳中和目标提供怎样的解决方案？

 

　　郑新立：实现碳达峰、碳中和目标，需要科学技术的创新。这不单是能源转型，而且是碳转型，是经济转型。如果没有经济可行的新技术的推广，仅靠专项资金、补贴等方式，将会推高社会综合成本，增加各级政府、企业和民生的压力。

 

　　如果在煤电、钢铁、水泥、化工、电解铝、造纸等高耗能行业中，逐步推广等离激元技术，利用其排放的废热废气，生产零碳能源，将产生极其可观的经济、社会、生态效益，为经济绿色转型和高质量发展提供强有力的支撑。

 

　　此外，我国有着十分丰富的太阳能资源，三分之二的国土面积年日照小时数在 2200 小时以上。实现碳中和目标，必须利用太阳能资源。等离激元技术的驱动99%以上的能源仅需直接太阳光照，不需配套电能，可大幅降低能源成本。

 

　　希望国家相关部门、减排重点行业、能源行业、科研院所、市场资本等，积极参与到等离激元相关创新和推进中来，突破传统能源理念，实行多能互补、智能融合的能源利用新模式，尽快在等离激元技术各领域完成自主知识产权布局并广泛应用，为提前实现碳中和目标提供一种新的科学解决方案。