本報記者 陳煒
9月23日,《證券日報》社主辦的“2021中國清潔能源科技資本峰會”在京召開。中國科學院院士、中國石油大學(北京)碳中和未來技術學院院長徐春明出席并做主旨演講。
去年9月22日,我國正式提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。這一目標也再次考驗“中國速度”,中國要在未來不到40年的時間里完成碳達峰、實現碳中和,面臨著保障經濟增長與實現零碳發展的雙重壓力。
“無論如何實現‘碳達峰、碳中和’,都要保證經濟的快速發展。”徐春明指出,結合過去十余年的GDP增長率和能源消費情況來看,每年的能源消耗都約有1億噸增量,基本沒有太放緩,“經濟發展必然需要能源,我們需要的能源總量還在不斷攀升,在這樣的前提下想實現目標,節能減排是第一選擇。”
在徐春明看來,節能減排是目前所有行業、所有企業、所有人都可以馬上做的。“但節能減排畢竟有限,在達到一定限度后,技術的進步是非常困難的。因此,從長遠來看,最根本的還是要調整能源結構。”
從數據來看,在我國能源消費結構中,煤炭的占比由2005年的72.4%下降至2020年的57%,雖然逐年下降,但仍占據絕對地位;化石能源中,石油、天然氣在能源消費總量中的占比有小幅調整,截至2020年,其在能源消費總量中的占比分別為18.5%、8.5%;相較之下,非化石能源占比提升明顯,從2005年的7.4%升至2020年的16%。
“消耗在增加,變化的是不同能源的比例。”徐春明表示,“整體上看,未來10年之內,化石能源的絕對值并不會降低,只不過占比會達到一個峰值。而大家最關注的非化石能源,其占比和絕對值都會快速增加。”
“碳達峰、碳中和”的重點,還在于對二氧化碳的處理利用。數據顯示,2020年,我國二氧化碳排放量已經達到100.3億噸。
對此,徐春明表示,“盡管我們的技術水平提高了,單位能耗二氧化碳強度也在下降,但排放總量是不能忽視的。未來5年到10年,我們必須面對的一個重要課題:就是二氧化碳的處理利用,包括跟氫的結合。”
事實上,行業內各企業、研究院所已經采取不同手段和方式,推進技術變革。徐春明提到,中國石油大學在十多年前就成立了新能源研究院,針對能源變化,考慮到綠電、綠氫大有可為,開發了多項技術,分別應用于鋼鐵、石化和煤化工領域。
具體來看,在鋼鐵領域,采取“氫冶金”的方式,利用各種副產氣,包括焦爐煤氣、高爐煤氣、電烯氫干氣等,經過凈化和干重整,形成一定比例的一氧化碳和氫,來進行煉鋼。“通過這種方式,未來的鋼鐵廠就變成化工廠了。”徐春明表示。
在石化領域,一個重要的過程是蒸汽裂解生產乙烯、丙烯及丁二烯,對這個過程進行脫碳,核心在于找到新的供熱方式。徐春明表示,這就需要一些催化劑,并且用一些關鍵裝備來替代傳統的加熱爐,變成一種電磁強化加熱。“這方面我們也已經進入到工業示范階段。”
在煤化工領域,傳統的合成氨尿素原料需要煤來氣化,“但如果用水、電和煙氣來實現這個過程,氫出來后跟常規氣體分離,氮氣和氫氣變成合成氨,合成氨與二氧化碳變成化肥,就沒有排放。”徐春明表示。
“綠電、綠氫將重構傳統化工。”徐春明指出,“未來高耗能的過程都變成綠電、綠氫替代的過程,在這些過程實現重構后,我們就可以實現節能和減排。”
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