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碳中和技术路线初探
2022.02.17



碳中和技术路线初探

作者:孔英,章柏幸,戚铭尧,张哲旭等

自我国发布碳达峰与碳中和的时间表以来,双碳话题成为社会各界讨论的热点。为更好地理解我国在通向碳中和的道路上遇到的各种问题,清华大学SIGS-IMR碳中和研究中心经过深入的调研和资料分析,初步提出了我国通向碳中和之路的技术路线。本路线图仅供参考,错漏之处在所难免,欢迎有关专家学者批评指正。

 
通向碳中和之路不是孤立地把减少二氧化碳的排放作为唯一的评价指标,确切地讲,对一个国家而言,应该在保持国家整体生产力合理平稳上升的同时,做到碳排放的有序控制。因此碳中和之路的技术路线应该是一个全局考虑综合布局。为此,我们把通向碳中和之路分成三条路线。它们分别是(一)注重全局的双碳支撑环境,(二)以能源结构调整为引领的碳减排路线,(三)以生态固碳为重心的碳吸收路线。

双碳支撑环境是整个路线图的基础。

碳中和的实现路线必须牢牢结合我国解决当前主要矛盾(即人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾),因此在碳中和政策的制定中,需要充分考虑减少城乡差距和东西部差异,并结合支持乡村振兴的发展。

双碳支撑环境在考虑到碳交易、碳金融、碳科普和碳普惠之外,还要将之当成一项将会持续几十年的国策来谋划,因此建立国家层面的碳中和数据中心与宣传平台、建立健全的碳中和学科显得尤为重要。

碳减排的过程应该是一个分步走的过程。

我国碳减排的主要困难在于能源结构调整,而能源结构调整的瓶颈在于消纳和储能。大力发展清洁能源是能源结构调整的重中之重。多种形式的储能技术特别是氢能相关技术,将为能源结构调整提供技术支持。与此同时,化石能源行业的降碳技术应从源头端发力。

在非能源产业中,碳排放的重点领域包括建筑相关领域、制造业领域、交通物流领域以及农林和土地利用。建筑节能应覆盖建筑的全生命周期;制造业的重心是电能替代和节能降耗;交通物流领域除了从全局层面的规划布局之外,提升新能源技术的应用覆盖率是重心;可持续的农林业发展应注重土地品质和作物多样性,育种和优培的国有技术值得重视,新型消费结构下的农林产品值得关注。

减污降碳协同发展既是对生态环境的综合保护,也是降低不必要的废弃物碳排放的重要手段,同时也是提升人民美好生活的需要。

碳吸收应注重经济实用性和可持续发展。

碳吸收的主要路线整体上分为生态固碳、化石能源燃烧过程固碳和CCUS技术,其中后两类技术可以理解为广义的CCUS。

通过对植被养护的综合规划,提高我国森林、草原和绿地等植被的固碳量,是生态固碳的基础。海洋碳汇的开发利用则是生态固碳新的增长点。

CCUS期待技术突破。要谨慎考虑为降碳而产生额外的碳排放,初期的重心应在二氧化碳捕捉和利用技术上。