張紹強(qiáng)

(中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)，北京 100013)

近年來(lái)，從大氣污染治理到“雙碳”目標(biāo)愿景提出，全社會(huì)都在糾結(jié)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該如何出發(fā)，既有激進(jìn)的輿論宣傳，也有傳統(tǒng)的固有思維。各種一刀切“去煤化”的過(guò)火性政策措施也時(shí)有報(bào)道。

多年前，習(xí)近平總書(shū)記就指出，“在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，甚至從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，我國(guó)還是以煤為主的能源格局，只不過(guò)比例會(huì)下降，我們對(duì)煤的注意力不要分散。我們正在壓縮煤炭比例，但國(guó)情還是以煤為主，我國(guó)煤炭資源豐富，在發(fā)展新能源、可再生能源的同時(shí)，還要做好煤炭這篇大文章”。2021年9月13日，習(xí)近平總書(shū)記在國(guó)家能源集團(tuán)榆林化工公司第四次視察我國(guó)現(xiàn)代煤化工示范項(xiàng)目時(shí)再一次指出：煤炭作為我國(guó)主體能源，要按照綠色低碳的發(fā)展方向，對(duì)標(biāo)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)，立足國(guó)情、控制總量、兜住底線，有序減量替代，推進(jìn)煤炭消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)?？倳?shū)記在10月21日視察勝利油田時(shí)特別強(qiáng)調(diào)“能源的飯碗必須端在自己手里”。11月17日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定再設(shè)立2000億元專項(xiàng)再貸款，支持持續(xù)推進(jìn)煤炭清潔高效利用。尤其是12月8—10日在北京召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出：要正確認(rèn)識(shí)和把握碳達(dá)峰、碳中和。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，要堅(jiān)定不移推進(jìn)，但不可能畢其功于一役。要堅(jiān)持全國(guó)統(tǒng)籌、節(jié)約優(yōu)先、雙輪驅(qū)動(dòng)、內(nèi)外暢通、防范風(fēng)險(xiǎn)的原則。傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上；要立足以煤為主的基本國(guó)情，抓好煤炭清潔高效利用，增加新能源消納能力，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合；要狠抓綠色低碳技術(shù)攻關(guān)；要科學(xué)考核，新增可再生能源和原料用能不納入能源消費(fèi)總量控制，創(chuàng)造條件盡早實(shí)現(xiàn)能耗“雙控”向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”轉(zhuǎn)變，加快形成減污降碳的激勵(lì)約束機(jī)制，防止簡(jiǎn)單層層分解；要確保能源供應(yīng)，大企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)要帶頭保供穩(wěn)價(jià)；要深入推動(dòng)能源革命，加快建設(shè)能源強(qiáng)國(guó)。

這些論斷和決策，充分說(shuō)明黨和國(guó)家在努力推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，對(duì)能源保供和能源安全的重視是空前的，措施是腳踏實(shí)地的，在實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中，必須立足我國(guó)國(guó)情，鞏固當(dāng)前、放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)。

1 煤炭是我國(guó)唯一優(yōu)勢(shì)能源礦產(chǎn)，不應(yīng)輕言放棄

2021年二季度以來(lái)，國(guó)內(nèi)煤炭供應(yīng)驟然緊張，價(jià)格驟漲，5 500 kcal/kg(22.99 MJ/kg)動(dòng)力用煤10月份最高點(diǎn)接近2 600元/t，比長(zhǎng)協(xié)價(jià)格(0.1元/ kcal)上漲了近5倍(圖1)[1]。

圖1 2021年動(dòng)力煤價(jià)格指數(shù)

2021年底，全球三大化石能源價(jià)格全線上漲，特別是一向被視為能源轉(zhuǎn)型成功的歐洲、美國(guó)均陷入嚴(yán)重的供需失衡、價(jià)格高企的“能源危機(jī)”旋渦中。歐洲地區(qū)由于然氣價(jià)格上漲迅速(圖2)[2]，導(dǎo)致大多數(shù)國(guó)家因燃料短缺而艱難地渡過(guò)這個(gè)寒冬。在當(dāng)今能源供應(yīng)品種繁多、供應(yīng)能力大幅提高、大量物資由中國(guó)生產(chǎn)供應(yīng)的條件下，竟出現(xiàn)這樣能源和電力價(jià)格齊漲5～10倍的緊張態(tài)勢(shì)，值得人們深思。這是一個(gè)嚴(yán)重的警告信號(hào)，它提醒所有人，應(yīng)對(duì)氣候變化和能源轉(zhuǎn)型需要系統(tǒng)性思維，不可漠視產(chǎn)業(yè)邏輯，不可忽視市場(chǎng)力量，不可一蹴而就。同時(shí)能源危機(jī)也給激進(jìn)超前、不顧條件的非理性碳減排政策敲響了警鐘。幸運(yùn)的是，我國(guó)通過(guò)政府調(diào)控，再一次依靠煤炭增產(chǎn)保供渡過(guò)了這次危機(jī)，有效保障了人民安全過(guò)冬。

圖2 歐洲2011—2021天然氣價(jià)格變化曲線

在格拉斯哥召開(kāi)的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第26次締約方會(huì)議(COP26)于2021年11月13日閉幕。歷界大會(huì)西方主流媒體都在大談特談溫室效應(yīng)，有意無(wú)意放大負(fù)面效應(yīng)進(jìn)行恐嚇，對(duì)溫室效應(yīng)如臨大敵，把所有極端氣候現(xiàn)象都怪罪到溫室效應(yīng)上，不得不讓人懷疑西方發(fā)達(dá)國(guó)家制造話題，脅迫發(fā)展中國(guó)家放棄傳統(tǒng)化石能源，即放棄發(fā)展權(quán)利，因此，每屆會(huì)議都會(huì)發(fā)生激烈的爭(zhēng)論，但最終約束性成果寥寥無(wú)幾。

確實(shí)，目前人類(lèi)能力所及能夠穩(wěn)定、大量、廉價(jià)獲取的能源就只有煤炭、石油、天然氣這三大化石能源，但它們都含有碳元素，燃燒產(chǎn)物都是生成CO2，尤其是煤炭，直接燃燒的碳排放強(qiáng)度更高。大家也認(rèn)可地球大氣環(huán)境中CO2濃度過(guò)度增加會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，但溫室效應(yīng)造成的后果是否有那么恐怖，卻不是很確定，因?yàn)闇厥倚?yīng)變化趨勢(shì)太漫長(zhǎng)，幾代人都難以驗(yàn)證。另外，以人類(lèi)的智慧和能力，即使有些不良的變化，相信后人也會(huì)想出各種辦法提高抗御能力，并非只停留在今天的應(yīng)對(duì)水平。當(dāng)然，黨中央未雨綢繆、高瞻遠(yuǎn)矚、大國(guó)擔(dān)當(dāng)，明確提出我國(guó)到2060年前后實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)愿景，黨和政府已經(jīng)向全世界做出莊嚴(yán)承諾，我們就要?jiǎng)哿ν模瑘?jiān)決執(zhí)行、按期完成。

1.1 人類(lèi)文明起源于煤炭

根據(jù)歷史文獻(xiàn)記載，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)和使用煤炭已有3500多年的歷史，最先發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)和利用化石能源的是我國(guó)祖先。公元前5世紀(jì)的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，在《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》里就有“女床之山、女幾之山多石涅”發(fā)現(xiàn)煤炭的記載，并最早用于取暖和冶煉。13世紀(jì)馬可·波羅來(lái)到中國(guó)，看見(jiàn)中國(guó)人用煤非常驚奇，認(rèn)為煤炭是一種可以燃燒的“黑石頭”。1710年前后，燃煤蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，開(kāi)啟了人類(lèi)工業(yè)化的進(jìn)程。

由于煤炭相比薪柴能量密度大，又比石油、天然氣易開(kāi)采、儲(chǔ)存，運(yùn)輸和使用也比較安全，所以在人類(lèi)工業(yè)化初期主要使用煤炭。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及石油、天然氣可以管道輸送和連續(xù)噴燒的優(yōu)點(diǎn)，而且能量密度比煤高，所以從20世紀(jì)中葉開(kāi)始，石油、天然氣后來(lái)居上，逐漸替代部分煤炭，形成了今日三分天下的能源消費(fèi)格局。但是煤炭以其資源豐富、容易開(kāi)采、投資較小、成本較低、運(yùn)輸和使用安全便捷等優(yōu)勢(shì)，仍然占據(jù)能源消費(fèi)總量近1/3的重要地位。

雖然石油、天然氣相比煤炭更具優(yōu)勢(shì)，但對(duì)我國(guó)而言，由于資源稟賦的局限，“富煤、貧油、少氣”是我國(guó)的基本國(guó)情。根據(jù)多次全國(guó)礦產(chǎn)資源調(diào)查結(jié)果，在我國(guó)已探明的化石能源礦產(chǎn)資源中煤炭一直占94%以上，石油和天然氣合計(jì)不足6%，因此，煤炭長(zhǎng)期作為我國(guó)的基礎(chǔ)能源和主體能源。時(shí)至今日，煤炭占我國(guó)能源生產(chǎn)比重超過(guò)70%，消費(fèi)比重仍然占56.8%，燃煤發(fā)電量占比仍然超過(guò)72%，最優(yōu)先開(kāi)發(fā)的非化石能源只占15.9%。

就溫室效應(yīng)而言，無(wú)論何種能源燃料，只要最終不向大氣環(huán)境排放CO2就不應(yīng)該有高低之分。根據(jù)有關(guān)資料，自1850年到2014年以來(lái)的160余年間，全球人為碳排放總量為14 384億t，前6大工業(yè)國(guó)累計(jì)排放總量占近3/4，歐美遠(yuǎn)超其他國(guó)家和地區(qū)，美國(guó)累計(jì)排放量達(dá)到3 770億t，歐盟為3 261億t，兩者合計(jì)約占全球累計(jì)碳排放總量的近50%。我國(guó)在此期間累計(jì)排放總量1 711億t，占全球的11.9%，僅為美國(guó)的45.4%，這僅是大量中國(guó)生產(chǎn)的物資出口到國(guó)外消費(fèi)的前提下進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)。

1.2 當(dāng)前能夠大規(guī)模穩(wěn)定獲取的能源只有碳基化石能源

煤炭、石油、天然氣都是由各種碳?xì)浠衔锼M成的，其結(jié)構(gòu)都離不開(kāi)碳元素?；茉粗阅茏鳛槿剂现苯尤紵?，最主要就是靠其中的碳元素與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量，并將碳元素氧化生成CO2，燃煤發(fā)電也是一樣的道理，只是轉(zhuǎn)化成的產(chǎn)品是電能。事實(shí)上，薪柴和植物秸稈都是含碳植物，燃燒產(chǎn)物也是生成CO2，只是這些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中要從大氣中吸收CO2，在被當(dāng)成燃料燃燒后生成的CO2又返回到大氣環(huán)境中，基本做到生長(zhǎng)吸收與其燃燒生成的CO2總量相等，實(shí)現(xiàn)了自我平衡，被視同為無(wú)碳排放的可再生能源而已，這是一種自然碳中和機(jī)制。

按照有關(guān)機(jī)構(gòu)提供的折算系數(shù)，1 kg原煤含碳0.486 kg，完全燃燒會(huì)生成1.781 kg CO2，1 kg標(biāo)準(zhǔn)煤含碳0.68 kg，完全燃燒會(huì)生成2.493 kg CO2。1 L汽油含碳0.627 kg，完全燃燒將生成 2.3 kg CO2；1 L柴油含碳0.717 kg，完全燃燒將生成2.63 kg CO2。1 m3天然氣含碳0.48 kg，完全燃燒將生成1.76 kg CO2。

1.3 人類(lèi)自身構(gòu)成和發(fā)展也離不開(kāi)碳元素

事實(shí)上，人類(lèi)和人類(lèi)賴以生存的地球生物圈都是一個(gè)碳基大系統(tǒng)，無(wú)論是人類(lèi)自身身體、還是其它動(dòng)物、植物、細(xì)菌和微生物，都是含有大量碳元素的個(gè)體。根據(jù)科學(xué)研究，人體自身身體組成中碳元素質(zhì)量占18%；我們可見(jiàn)的植物，無(wú)論是糧食還是其它食材，亦或是花草、樹(shù)木，也含有大量碳元素。人體生長(zhǎng)離不開(kāi)碳元素，植物、蔬菜、水果也離不了碳元素。人體通過(guò)食物吸收碳元素，植物通過(guò)光合作用從大氣和土壤中吸收CO2轉(zhuǎn)化成碳元素，所以碳或CO2是與人類(lèi)息息相關(guān)、共生共存的重要物質(zhì)，并不是“談碳色變”的魔鬼，CO2多了不行，少了也不行，沒(méi)有更不行，平衡才是關(guān)鍵。

1.4 我國(guó)能源賦存優(yōu)勢(shì)是煤炭，部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也離不開(kāi)煤炭

能源是人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的剛性需求，尤其是現(xiàn)代社會(huì)，須臾離不開(kāi)能源。沒(méi)有能源，人類(lèi)冬天就要挨凍，夏天就要承受暑熱的煎熬；工廠沒(méi)有能源無(wú)法生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)就要停滯，社會(huì)就要停擺。所以在討論CO2減排時(shí)，必須首先要保證剛需，如果基本需求不能保證，人類(lèi)不能維持生存，奢談CO2減排就沒(méi)有任何意義。

在我國(guó)目前所能大量獲得的能源中，由于資源稟賦的限制，只有煤炭較為豐富，石油和天然氣資源少，僅有的少量油氣資源開(kāi)采難度較大、生產(chǎn)成本比較高，想要減少煤炭消費(fèi)就只有大量進(jìn)口石油和天然氣。目前，我國(guó)石油對(duì)外依存度已經(jīng)超過(guò)70%，天然氣進(jìn)口已經(jīng)達(dá)到43%。大量油氣進(jìn)口除消耗大量外匯外，大規(guī)模、長(zhǎng)期連續(xù)不斷的進(jìn)口，運(yùn)輸安全也是大問(wèn)題。我國(guó)的風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)較大，但風(fēng)電、光伏不確定性很大，而且人類(lèi)無(wú)法調(diào)節(jié)，今天的歐洲和曾經(jīng)的美國(guó)德州的教訓(xùn)都?xì)v歷在目。把我國(guó)這么多人口、這么大經(jīng)濟(jì)總量、能源消費(fèi)總量近50 億t標(biāo)煤的國(guó)家的基本能源保障完全寄托在毫無(wú)可控性的風(fēng)電、光伏上，不確定性和不可控性更大，很顯然是不明智的。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，到2020年我國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到22億kW，其中風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)2.81億kW，占比12.77%，光伏并網(wǎng)裝機(jī)2.53億kW，占比11.5%。但是在2020年的發(fā)電量構(gòu)成中(圖3)，全國(guó)發(fā)電總量77 790.6億kW·h，其中風(fēng)電發(fā)電量為4 665，僅占6%，光伏發(fā)電總量2 611億kW·h，僅占3.36%。風(fēng)電、光伏用占裝機(jī)總?cè)萘?4.27%的容量換來(lái)僅占9.36%的發(fā)電量，而且極不穩(wěn)定，需要大量火電機(jī)組來(lái)“保駕護(hù)航”，另外，風(fēng)電、光伏還占?jí)捍罅客恋睾偷乇碣Y源。天氣方面，各區(qū)域隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)陰雨天和靜穩(wěn)無(wú)風(fēng)天氣，一旦停機(jī)將導(dǎo)致大范圍停電，無(wú)法支撐起我國(guó)能源的基本保障。

2020年度全球最主要11個(gè)國(guó)家清潔能源發(fā)電總量如圖4所示，從圖中也可以看到，在全球最主要的11個(gè)清潔能源生產(chǎn)國(guó)中，我國(guó)的清潔能源發(fā)電量占全球的40.8%，其它最主要的10個(gè)國(guó)家和地區(qū)合計(jì)還不到60%，尚有181個(gè)國(guó)家清潔能源發(fā)電總量寥寥。由此說(shuō)明，在清潔能源發(fā)電方面，只有我國(guó)在真抓實(shí)干。

圖3 2020年中國(guó)各種能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比重

圖4 2020年度全球最主要11個(gè)國(guó)家清潔能源發(fā)電總量/(億kW·h)

我國(guó)煤炭資源有堅(jiān)強(qiáng)的保障，煤炭生產(chǎn)能力也有堅(jiān)定的保障。我國(guó)的煤炭采選工藝技術(shù)、采掘裝備都已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先地位，生產(chǎn)安全也得到極大的改善，2020年全國(guó)煤礦百萬(wàn)噸死亡率已經(jīng)降到0.059，目前保有的生產(chǎn)能力45億t以上，大型特大型現(xiàn)代化煤礦超過(guò)1 200座，產(chǎn)量占總產(chǎn)量80%，科學(xué)產(chǎn)能近40億t，而且在大規(guī)模發(fā)展智能化開(kāi)采、智能化洗選加工，智能化開(kāi)采工作面已經(jīng)發(fā)展到400余處，大型智能化選煤廠超過(guò)10座。

2020年，我國(guó)全年共消費(fèi)商品煤39.6億t，按照熱值折算，相當(dāng)于19.81億t原油或2.33萬(wàn)億m3天然氣。而當(dāng)年我國(guó)原油產(chǎn)量?jī)H有1.95億t，約占9.84%；天然氣產(chǎn)量1 888億m3，約占8.1%。2020年，風(fēng)電、光伏裝機(jī)總量5.34億kW，發(fā)電總量只有7 276億kW·h，而當(dāng)年全年火電發(fā)電量52 798.7億kW·h，如果風(fēng)電、光伏按照現(xiàn)有發(fā)電總量折算，實(shí)現(xiàn)全部替代火電，需要再增加現(xiàn)有風(fēng)電、光伏裝機(jī)的7.26倍之多，總?cè)萘啃枰_(dá)到39億kW，這還未考慮風(fēng)電、光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性，可以想見(jiàn)，我國(guó)全部“去煤、代煤”的難度有多大、可行性有多大。

此外，我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，晉北、陜北、蒙西、寧東以及新疆準(zhǔn)東地區(qū)都是土地貧瘠、地表干旱、沙化嚴(yán)重、生存環(huán)境嚴(yán)重惡化的地區(qū)，這些地區(qū)只有煤炭資源比較豐富，其它都很稀少，因此，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要煤炭，如果煤炭全部淘汰，這些地區(qū)的發(fā)展將遭受致命打擊。

1.5 若完全棄煤，唯有期盼核聚變能源早日來(lái)臨

人類(lèi)追求美好生活永無(wú)止境。既然現(xiàn)有三大化石能源的開(kāi)采和使用都存在生態(tài)環(huán)境損害、燃燒污染和CO2排放問(wèn)題，人類(lèi)必然會(huì)尋求更好、更清潔高效的能源。但是，就目前人類(lèi)認(rèn)知和科技水平，想要實(shí)現(xiàn)如此大量的能源供給，唯有核聚變發(fā)電商業(yè)化，才具備完全替代的潛力。即使風(fēng)電、光伏發(fā)電布滿全球，其穩(wěn)定性問(wèn)題也需要大量的化石能源進(jìn)行備用和“兜底”，對(duì)我國(guó)而言，依靠化石能源只能依靠煤炭，靠自有的石油、天然氣不可能擔(dān)此重任，因此，輕言棄煤，既不明智，也不可行。

2 實(shí)現(xiàn)碳中和并非只有放棄煤炭一條路

2.1 碳中和的定義

碳中和顧名思義，就是人類(lèi)活動(dòng)中所有人為排放到大氣環(huán)境中的CO2與大氣環(huán)境中人為和植被吸收的CO2正負(fù)相抵，沒(méi)有CO2凈增長(zhǎng)。碳中和的實(shí)現(xiàn)是以國(guó)界為限的區(qū)域內(nèi)統(tǒng)籌計(jì)算，不是每一家CO2排放自身都必須實(shí)現(xiàn)碳中和。由于各個(gè)地區(qū)的資源條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展水平差異很大，要求各家各戶都要實(shí)現(xiàn)碳中和既不科學(xué)、也不公平。但是，為了積極推進(jìn)碳中和，就必須要求碳排放凈增長(zhǎng)的地區(qū)和單位為此付出排放成本，用于補(bǔ)貼碳排放負(fù)增長(zhǎng)的地區(qū)和單位，這就是碳市場(chǎng)機(jī)制，以各級(jí)行政區(qū)域?yàn)榭己藛挝?，以全?guó)負(fù)碳總量為上限確定交易總量，最終實(shí)現(xiàn)中國(guó)的碳中和總體目標(biāo)。

2.2 碳中和的意義

全球氣象專家長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，自人類(lèi)開(kāi)始工業(yè)化至今的271年來(lái)，全球平均氣溫在緩慢而持續(xù)地升高，與全球大氣中CO2濃度上升呈正相關(guān)關(guān)系，變化趨勢(shì)基本一致。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，CO2具有溫室效應(yīng)，而隨著溫室效應(yīng)的持續(xù)增強(qiáng)，開(kāi)始出現(xiàn)南極、北極冰蓋融化及其它極端氣候頻發(fā)的不正?，F(xiàn)象，由此認(rèn)定人類(lèi)活動(dòng)無(wú)節(jié)制碳排放增加的CO2是最主要的“罪魁禍?zhǔn)住?，為了避免極端氣候?yàn)?zāi)難的進(jìn)一步惡化，專家提出了減少人類(lèi)CO2排放的倡議。

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)將1750年作為人類(lèi)工業(yè)化的起點(diǎn)，認(rèn)定當(dāng)時(shí)大氣CO2濃度為280 ppm，到2020年已經(jīng)持續(xù)上升到410 ppm，所以導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)加劇。2019年全球公報(bào)稱，全球大氣主要溫室氣體濃度繼續(xù)突破有儀器觀測(cè)以來(lái)的歷史紀(jì)錄，CO2、CH4和N2O的濃度分別達(dá)到410.5±0.2 ppm、1877±2 ppb、332.0±0.1 ppb，分別為工業(yè)化前(1750年)水平的148%、260%和123%。根據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局(NOAA)的溫室氣體指數(shù)分析結(jié)果，2019年由大氣長(zhǎng)壽命溫室氣體引起的輻射強(qiáng)度相比1990年上升了約45%，其中CO2的貢獻(xiàn)約占增幅的80%。

由此，全世界形成共識(shí)，為了維持地球大氣平均溫度不再繼續(xù)上升，必須嚴(yán)格控制人為溫室氣體排放量，總量最大的是CO2，而人為可控的最大宗CO2排放源是化石能源。尋根溯源，即盡量減少甚至最終禁止化石能源的使用，這好像是為實(shí)現(xiàn)碳中和提出的最簡(jiǎn)單路徑。

2.3 多策并舉、殊途同歸實(shí)現(xiàn)碳中和

碳中和的最根本目的是實(shí)現(xiàn)溫室氣體(最主要是CO2)“零排放”，最好是“負(fù)碳排放”，讓大氣中的CO2濃度逐步下降到適當(dāng)水平，以穩(wěn)定現(xiàn)有大氣氣溫不再升高(是否能根治暫時(shí)無(wú)法驗(yàn)證)，當(dāng)然，氣溫也不易降得太低。實(shí)現(xiàn)碳中和最簡(jiǎn)單直接的辦法，就是減少含碳化石能源的使用，以至于出現(xiàn)一刀切“去煤化”、“去化石能源化”的激進(jìn)措施，并為此采取了大力發(fā)展水電、風(fēng)電、光伏、核能和可再生能源等低碳、無(wú)碳能源的熱潮，這本身無(wú)可厚非。但是，人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到今天，所需的能源數(shù)量十分巨大，短時(shí)間內(nèi)甚至未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都很難全部替代化石能源，對(duì)我國(guó)而言就是替代煤炭，否則很可能陷入“能源短缺困境”，只能通過(guò)犧牲經(jīng)濟(jì)發(fā)展和降低人民生活舒適水平來(lái)減少能源消費(fèi)，這一途徑看似簡(jiǎn)單、直接、見(jiàn)效快，但行不通或者困難重重。

人類(lèi)要減少碳排放增量，并非只有放棄化石能源消費(fèi)一條路。如果換個(gè)思路，把多余的CO2進(jìn)行循環(huán)利用或固化、埋藏，只要不排入大氣中，同樣能降低碳排放。這樣的途徑目前已經(jīng)出現(xiàn)了不少很好的“苗頭”，如果我們繼續(xù)努力，依靠科技創(chuàng)新，還會(huì)研發(fā)出更多、更好的技術(shù)，把化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放全部循環(huán)利用和固化埋藏，實(shí)現(xiàn)CO2零排放，也能最終實(shí)現(xiàn)碳中和。未來(lái)的碳排放，通過(guò)清潔能源補(bǔ)充替代減少一部分、發(fā)展森林植被碳匯中和一部分、開(kāi)展碳埋藏和碳循環(huán)利用一部分，多策并舉，最終也可以實(shí)現(xiàn)碳中和。當(dāng)然，最理想的方案是成功突破核聚變發(fā)電商業(yè)化應(yīng)用的顛覆性技術(shù)，直接全部替代化石能源，人類(lèi)期待奇跡的早日到來(lái)。

2.4 不計(jì)成本發(fā)展風(fēng)電、光伏，可能成為人類(lèi)脫碳的彎路

當(dāng)前倡導(dǎo)和大力發(fā)展的風(fēng)電、光伏，雖然表面上看具有無(wú)碳綠電的特點(diǎn)，但是全面、大量建設(shè)以后帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境負(fù)面作用也不可小覷?？刻斐燥埖牟环€(wěn)定性、大量占地、對(duì)野生動(dòng)物的傷害，甚至可能對(duì)地球大氣環(huán)流的負(fù)面影響和對(duì)地球過(guò)度降溫的損害都需要考慮，這些影響都是致命性的損害，并不是“一俊遮百丑”。

此外，據(jù)權(quán)威專家介紹，我國(guó)的核聚變技術(shù)“人造太陽(yáng)”商用發(fā)電預(yù)計(jì)10～15 a實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，鑒于核聚變能量的巨大、原料的豐富，完全具有全部取代現(xiàn)有化石能源需求總量的潛力，一旦取得成功，不僅可全部替代化石能源，而且建成不久的風(fēng)電、光伏等零散、不穩(wěn)定的發(fā)電也毫無(wú)必要，費(fèi)盡心力剛剛建設(shè)的這些風(fēng)電、光伏電站，很有可能演變成過(guò)于激進(jìn)化碳減排措施的一條彎路，不得不防。

3 依靠科技創(chuàng)新，碳埋藏和碳循環(huán)利用曙光已現(xiàn)

3.1 碳循環(huán)利用新科技不斷涌現(xiàn)

人類(lèi)經(jīng)過(guò)工業(yè)化以來(lái)270多年的發(fā)展，以三大化石能源為核心的人類(lèi)能源保供體系已經(jīng)十分完善，如果全部淘汰，代價(jià)必然十分高昂，僅靠風(fēng)電、光伏發(fā)電重塑人類(lèi)能源保供體系不是簡(jiǎn)單的事情。對(duì)化石能源而言，大氣污染問(wèn)題已經(jīng)得到較好的解決，當(dāng)前需要解決的是碳排放問(wèn)題。相信憑借人類(lèi)的聰明才智，設(shè)法把排放到大氣環(huán)境中多余的CO2處理掉是可能實(shí)現(xiàn)的，在這方面我國(guó)已經(jīng)走在了世界前列。目前我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出了CO2制甲醇、乙醇、甲酸、醋酸、烯烴，CO2制淀粉、制蛋白質(zhì)，CO2制油料(汽油、柴油、煤油)等化學(xué)品新技術(shù)；也研發(fā)出了CO2礦化發(fā)電、CO2低成本低能耗埋藏等新技術(shù)。只要有足量的綠氫原料和綠電能源進(jìn)行耦合，就完全可以采取現(xiàn)代煤化工工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燃煤發(fā)電和現(xiàn)代煤化工企業(yè)“廠內(nèi)(園區(qū)內(nèi))碳中和”。

3.2 期待更高效、更大規(guī)模消納CO2新技術(shù)的出現(xiàn)

隨著“雙碳”目標(biāo)愿景的引導(dǎo)，從人類(lèi)科技發(fā)展的眼光看，相信未來(lái)還有可能出現(xiàn)更多、更高效、更低能耗、更低成本的碳循環(huán)和碳埋藏技術(shù)，直接把多余的CO2無(wú)害化處置，實(shí)現(xiàn)零碳排放。比如，純氧燃煤發(fā)電技術(shù)，可以提高發(fā)電能效、取消脫硝、減少碳捕捉成本，再與碳循環(huán)利用、綠氫綠電相耦合，形成零碳排放的“能源化工綜合體”產(chǎn)業(yè)新模式，現(xiàn)代煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)更是如此。這比完全寄希望于風(fēng)電、光伏能源替代，可能會(huì)更靠譜、更確定，而且事半功倍。

3.3 碳元素利用方式革命，更有利于人類(lèi)生存和發(fā)展

純粹只考慮地球環(huán)境的維持，不考慮人類(lèi)的需求，再好的地球環(huán)境也沒(méi)有意義。人類(lèi)生物圈都是碳基世界，無(wú)論是人類(lèi)、其它動(dòng)物、植物、細(xì)菌、微生物，都需要碳元素才能構(gòu)成。對(duì)碳元素的利用，或者對(duì)CO2物質(zhì)的利用方式需要革命性的改變，不能繼續(xù)按照當(dāng)前這樣靜止的、機(jī)械的、教條式的方式進(jìn)行分析并做出決斷，要用發(fā)展的眼光看問(wèn)題。

首先，大氣中的CO2只要控制在一定濃度內(nèi)對(duì)人畜是無(wú)害的，現(xiàn)有的大氣中CO2濃度與可能引起人畜窒息的危險(xiǎn)濃度相比完全可以忽略不計(jì)；其次，大氣圈CO2濃度適度提高，更有利于植物的生長(zhǎng)，人類(lèi)所需的食物生長(zhǎng)更好，茂盛的植被更有利于吸附消納大氣中的CO2。即使地球大氣圈因?yàn)闇厥倚?yīng)對(duì)氣候產(chǎn)生一定的不利影響，只要在可承受的范圍內(nèi)，憑人類(lèi)的智慧，完全能夠采取措施提升抗災(zāi)能力來(lái)抵消其損害，這也是一種選項(xiàng)。所以充分、科學(xué)利用好碳元素及其衍生物對(duì)人類(lèi)的綜合意義更大，CO2不是“魔鬼”。

3.4 集中力量、抓緊開(kāi)展碳埋藏、碳循環(huán)利用科技創(chuàng)新

人類(lèi)創(chuàng)造更美好的未來(lái)有賴于科技創(chuàng)新。對(duì)于CCS/CCUS技術(shù)的研發(fā)，我國(guó)比其它國(guó)家更有現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)發(fā)展到今天，各種技術(shù)已經(jīng)從跟跑到并跑，并開(kāi)始領(lǐng)跑，在碳減排上也要走中國(guó)特色之路，不能再繼續(xù)亦步亦趨。CCS/CCUS技術(shù)對(duì)美國(guó)、歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家而言可能不是很迫切，所以研發(fā)少、淺嘗即止，但我國(guó)只有煤炭，難以復(fù)制歐美的道路，只能根據(jù)我國(guó)的條件做出更明智的選擇，所以CCS/CCUS對(duì)我國(guó)而言意義更加重大，急需下定決心組織國(guó)家力量，迅速行動(dòng)，聯(lián)合攻關(guān)，下大力氣攻克各種新興的CCS/CCUS技術(shù)，并大力推廣應(yīng)用，走出一條獨(dú)具中國(guó)特色的碳中和之路。

4 中國(guó)特色碳中和道路創(chuàng)立有望

4.1 中國(guó)走西方放棄煤炭之路有心無(wú)力

目前，主導(dǎo)碳中和并激進(jìn)推動(dòng)的少數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家，要么是人口少、經(jīng)濟(jì)總量??；要么是已經(jīng)完成工業(yè)化，能耗早已達(dá)峰；要么是替代資源條件好，所以積極鼓吹“去煤化”、“去化石能源化”。反觀我國(guó)，人口眾多、基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、資源稟賦條件局限、尚未完成工業(yè)化。而且自去年以來(lái)，無(wú)論是美國(guó)、還是歐洲國(guó)家，都遭遇了激進(jìn)“去煤化”、“去化石能源化”的能源短缺危機(jī)，教訓(xùn)十分深刻；我國(guó)也同樣遭遇到前些年盲目一刀切“去煤化”導(dǎo)致今年煤炭?jī)r(jià)格飛漲、供應(yīng)短缺的苦果。因此，不顧自身?xiàng)l件照搬西方的做法，激進(jìn)的一刀切“去煤化”、齊步走、運(yùn)動(dòng)式，嚴(yán)重背離了我國(guó)的基本國(guó)情。

4.2 用好煤炭，做好碳循環(huán)利用事半功倍

我國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源只有煤炭，我國(guó)煤炭安全高效綠色低碳生產(chǎn)、高效運(yùn)輸儲(chǔ)存保供、清潔高效燃燒、綠色高效集中轉(zhuǎn)化、全系統(tǒng)超低排放治理等技術(shù)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)形成完備的保供體系和消費(fèi)體系，如果全部推倒重來(lái)代價(jià)高昂。而且僅依靠風(fēng)能、光伏替代還不具備條件。在可預(yù)計(jì)的將來(lái)，我國(guó)僅靠風(fēng)能、光伏同樣存在很多難以克服的困難。目前煤炭利用面臨的困境最主要是碳排放強(qiáng)度過(guò)高這一問(wèn)題，轉(zhuǎn)換治理思路，在盡力發(fā)展清潔能源的同時(shí)，先立后破，發(fā)揮聰明才智、依靠科技創(chuàng)新，找到切合我國(guó)碳減排的碳捕捉、碳埋藏、碳循環(huán)利用路徑，把燃煤CO2高效、低成本的埋藏一部分、循環(huán)利用一部分、通過(guò)生態(tài)碳匯中和一部分、風(fēng)電光伏等清潔能源替代一部分，治理效果會(huì)更好、代價(jià)會(huì)更低。這比激進(jìn)的采用生硬的外科手術(shù)式思路和措施，能夠更靠譜的保障我國(guó)能源發(fā)展和生態(tài)環(huán)境、碳減排碳中和目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。在這方面，已經(jīng)出現(xiàn)了不少很有前景的“苗頭技術(shù)”，只要組織力量集中攻堅(jiān)和堅(jiān)持不懈，一定還會(huì)研發(fā)出更多的相關(guān)碳減排碳中和技術(shù)，需要用發(fā)展的眼光思考我國(guó)的碳中和之路。

4.3 中國(guó)的碳中和之路設(shè)想

我國(guó)從順應(yīng)國(guó)際大潮流和大國(guó)責(zé)任擔(dān)當(dāng)出發(fā)，積極推進(jìn)化石能源轉(zhuǎn)型，通過(guò)提高能效、減少碳排放倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，最終實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)具有重要意義。但是，我國(guó)的碳中和之路是完全照搬西方國(guó)家淘汰化石能源之路來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和，還是立足自身實(shí)際條件另辟蹊徑，走出一條具有中國(guó)特色的碳中和之路，需要人們科學(xué)、客觀、理智的選擇和實(shí)踐。

任何事物都是一分為二的，這是辯證唯物主義。任何品種的能源都有其負(fù)面影響，沒(méi)有百分之百的優(yōu)秀生。就能源自身來(lái)講，不應(yīng)該“唯成分論”，更不應(yīng)該有先進(jìn)能源和落后能源的心態(tài)，應(yīng)該是怎么利用好各種能源，什么場(chǎng)景應(yīng)該用什么類(lèi)型的能源，而不是人為武斷的劃分三六九等，誰(shuí)好誰(shuí)不好?；谖覈?guó)現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)實(shí)際，我國(guó)的碳中和之路應(yīng)采用以下思路。

4.3.1 狠抓能效提升，堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先，切實(shí)減少能源消費(fèi)強(qiáng)度，減少碳排放總量

根據(jù)多方面的研究，總體認(rèn)為我國(guó)的單位GDP能耗較先進(jìn)國(guó)家高1.5～2倍，這既說(shuō)明我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以能耗、物耗較高的實(shí)體經(jīng)濟(jì)為主，低能耗、低物耗的虛擬經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)，也說(shuō)明我國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)部門(mén)的能效確實(shí)偏低，還有大量的可挖掘提升空間。為了穩(wěn)妥推進(jìn)碳中和，首先要提高能效，現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)適度提高能源消費(fèi)價(jià)格并不斷形成漲價(jià)預(yù)期，倒逼實(shí)體經(jīng)濟(jì)部門(mén)調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，尤其是大量過(guò)剩的低端、低附加值實(shí)物產(chǎn)品適當(dāng)限制生產(chǎn)和出口，要把碳排放成本攤?cè)氤隹诋a(chǎn)品中，防止把碳排放留在中國(guó)，把物資奉給他人。虛擬經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)完成工業(yè)化后脫實(shí)向虛，搶占產(chǎn)業(yè)高端，但他們的吃、喝、穿、住還是需要實(shí)物物資，如果他們?cè)倜撎撓驅(qū)?，同樣的能耗也是必須的?/p>

4.3.2 繼續(xù)積極努力發(fā)展風(fēng)電、光伏、水電、核電等碳排放低的低碳能源

多發(fā)1 kW·h綠電就可以減少1 kW·h煤電，減少1 kW·h煤電就可減排近1 kg CO2，所以在條件具備、經(jīng)濟(jì)可行的前提下盡可能去努力發(fā)展當(dāng)然是優(yōu)先選項(xiàng)。風(fēng)電、光伏能不能全部替代煤電不去爭(zhēng)論，但能多發(fā)綠電總是好事。煤電要認(rèn)清趨勢(shì)，做好讓路和替補(bǔ)的心理準(zhǔn)備，在清潔低碳能源發(fā)展過(guò)程中，化石能源，尤其是煤炭，既要做好“壓艙石”、穩(wěn)定器，確保能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的能源安全和能源保供，又要做好“護(hù)花使者”，隨時(shí)讓路讓賢。

風(fēng)電、光伏要客觀、科學(xué)的估計(jì)自身的發(fā)展?jié)摿?，不要過(guò)于理想化，不要誤導(dǎo)社會(huì)輿論。那種動(dòng)輒提出把沙漠都建成光伏發(fā)電站、把四大洋都建滿海上風(fēng)電場(chǎng)的想法不切實(shí)際，不宜過(guò)度暢想。國(guó)家實(shí)施的戶用光伏發(fā)電是很好的發(fā)展方向，在農(nóng)村和小型、低電能需求，供電穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)景，通過(guò)戶用光伏發(fā)電與小型蓄電池儲(chǔ)能相結(jié)合，自發(fā)自用，適度發(fā)展分布式風(fēng)電光伏能源，可以解決邊遠(yuǎn)、農(nóng)牧地區(qū)農(nóng)牧民家庭生活用電，不需要大量接入電網(wǎng)造成沖擊。

4.3.3 繼續(xù)加大植被碳匯、農(nóng)業(yè)碳匯的發(fā)展

植被和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，不單是增加碳匯，而且本身具有水土保持、改善小氣候、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、建設(shè)綠水青山的多重功效，應(yīng)優(yōu)先大力發(fā)展，做到能種盡種，特別是戈壁荒漠生態(tài)脆弱地區(qū)，發(fā)展碳匯產(chǎn)業(yè)，既增加景觀秀美，又增加碳中和能力。

4.3.4 全力加大核聚變發(fā)電技術(shù)的研發(fā)力度

我國(guó)人口眾多、能耗巨大，僅憑現(xiàn)有的風(fēng)電、光伏難以提供如此巨量的能源供應(yīng)，要想徹底擺脫化石能源，尤其是煤炭，只有核聚變能源才具有這樣的潛力。目前，我國(guó)核聚變(人造太陽(yáng))技術(shù)位居世界前列，按照權(quán)威專家的估計(jì)，未來(lái)10～15 a內(nèi)極有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化示范運(yùn)行，如果真如預(yù)期，人類(lèi)將快速進(jìn)入核能源時(shí)代，也才能夠徹底淘汰化石能源，實(shí)現(xiàn)“凈零碳排放”。到那時(shí)，化石能源才有可能全部被淘汰，風(fēng)電、光伏也會(huì)顯得多余。

根據(jù)相關(guān)資料，核聚變能是氫的2個(gè)同位素——氘和氚發(fā)生聚合反應(yīng)，可以釋放出巨大能量。而在全球海洋的海水中蘊(yùn)藏著大約40萬(wàn)億t氘，1 L水能夠提煉0.03 g的氘，其發(fā)生核聚變反應(yīng)釋放的能量相當(dāng)于燃燒300 L汽油。據(jù)說(shuō)1×109m3海水中的氘氚核聚變反應(yīng)所釋放出的能量相當(dāng)于目前全球石油儲(chǔ)量燃燒的能量。因此，核聚變?cè)蠋缀跞≈槐M，用之不竭，期待這一天早日到來(lái)。

4.3.5 努力發(fā)展碳捕捉、碳埋藏和碳循環(huán)利用

在人類(lèi)無(wú)力全部淘汰化石能源時(shí)，把多余的CO2進(jìn)行埋藏和循環(huán)利用，不把CO2排放到大氣中去，也就實(shí)現(xiàn)了碳中和目標(biāo)，殊途同歸。在這方面已經(jīng)出現(xiàn)了不少好的技術(shù)“苗頭”，只要堅(jiān)持和重視，更多更好的技術(shù)途徑還會(huì)不斷涌現(xiàn)。

(1)純氧燃煤發(fā)電能較好的解決碳捕捉。我國(guó)煤炭消費(fèi)總量的54%左右用于燃煤發(fā)電，支撐著每年70%以上的電能生產(chǎn)，但同時(shí)，也產(chǎn)生了我國(guó)全部碳排放總量70%以上，是我國(guó)目前最大的CO2產(chǎn)生源和排放源，自然也是需要優(yōu)先治理的領(lǐng)域。就現(xiàn)有技術(shù)而言，持續(xù)加大風(fēng)電、光伏、核電、水電甚至部分天然氣發(fā)電等清潔能源和可再生能源發(fā)電的基礎(chǔ)上，未來(lái)還需要大量煤電支撐、調(diào)峰、保供，這部分煤電碳減排首先需要進(jìn)行煙氣碳捕捉，能耗和成本都很高，按照示范電站的實(shí)踐測(cè)算，進(jìn)行燃煤電廠煙氣CO2碳捕捉將使發(fā)電廠效率降低6～15個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)1t CO2需要400元以上的成本，這是在現(xiàn)行采用空氣燃燒的條件下。而如果采用純氧燃燒，通過(guò)煙氣CO2添加純氧循環(huán)燃燒，在不大改現(xiàn)有煤電機(jī)組的前提下即可獲得高純度CO2，可大幅度降低碳捕捉成本和能耗，為后續(xù)的碳埋藏和碳循環(huán)利用創(chuàng)造很好的條件。

隨著現(xiàn)代煤化工的發(fā)展，現(xiàn)有10 萬(wàn)m3/h空分機(jī)組已經(jīng)商業(yè)化，為大規(guī)模制氧提供了支持，這為純氧燃煤發(fā)電創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件，也為燃煤電廠“零碳排放”提供了支撐和向“電力化工綜合體”轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了條件。

(2)CO2+綠氫耦合生產(chǎn)甲醇(液態(tài)陽(yáng)光技術(shù))。以中科院大連化物所李燦院士團(tuán)隊(duì)為代表的“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)，采用CO2與綠電制氫耦合，已經(jīng)建成1 000 t/a綠色甲醇示范工程并取得成功，這為煤化工和純氧燃煤電廠的碳排放找到了碳循環(huán)利用的新途徑。一旦獲得甲醇，甲醇既可做醇醚燃料、汽柴油，也可以進(jìn)一步深加工生產(chǎn)各種化學(xué)品，還是氫能源中很好的氫源載體，為甲醇-氫能源電池-電動(dòng)汽車(chē)提供了新的方法。

(3)CO2合成淀粉技術(shù)獲得了原創(chuàng)性成功。以中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所為代表的CO2合成淀粉技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)取得成功。淀粉是人類(lèi)和動(dòng)物的主要口糧，需求量巨大，未來(lái)如果商業(yè)化，將煤電和煤化工生產(chǎn)中生成的高濃度CO2合成淀粉，既解決了碳排放問(wèn)題，又可以大量節(jié)約糧食(尤其是小麥等淀粉類(lèi)糧食)，對(duì)解決人類(lèi)糧食供應(yīng)和食品安全都具有劃時(shí)代意義，并使煤炭清潔高效利用和轉(zhuǎn)化的前途不可限量。

(4)CO/CO2合成蛋白質(zhì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了CO合成蛋白質(zhì)，并已經(jīng)形成萬(wàn)噸級(jí)的示范生產(chǎn)能力，獲得我國(guó)首個(gè)飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書(shū)。飼料蛋白是動(dòng)物水產(chǎn)飼料的最主要添加劑，我國(guó)飼料蛋白質(zhì)含量普遍偏低，需求量很大，未來(lái)也有可能進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出食用蛋白質(zhì)產(chǎn)品，為CO2循環(huán)利用開(kāi)辟了一條新路。因?yàn)镃O2在一定溫度下與煤炭直接反應(yīng)即可生成CO，這為煤電、煤化工產(chǎn)業(yè)碳減排和產(chǎn)業(yè)鏈延伸又找到一個(gè)好的方向。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，芬蘭國(guó)家技術(shù)研究中心和拉彭蘭塔理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)成功了一種以電和CO2為主合成蛋白質(zhì)的新方法，其生產(chǎn)的蛋白質(zhì)未來(lái)可用于制造食品和飼料。

(5)CO2驅(qū)油、驅(qū)氣置換和埋藏技術(shù)已經(jīng)成熟。我國(guó)石油、天然氣資源量不足、賦存和開(kāi)采條件差，如果采用CO2進(jìn)行驅(qū)油、驅(qū)氣，既埋藏了大量CO2，又可以置換開(kāi)采出大量的殘余石油、天然氣資源，而且國(guó)內(nèi)外在這方面的技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行的一個(gè)碳埋藏方向，值得大力推廣，需要上下游一體化統(tǒng)籌推進(jìn)。

(6)CO2等離激元技術(shù)人工光合直接制取油料和化學(xué)品。由北京光合新能科技有限公司研發(fā)的“等離激元催化”技術(shù)，將CO2與水混合后在陽(yáng)光或低溫?zé)岘h(huán)境中(130C°左右)直接生成醇醚類(lèi)燃料或化學(xué)品，已經(jīng)建成20 kg/d小型試驗(yàn)并取得成功，獲得了預(yù)期產(chǎn)品，這又開(kāi)辟了一條CO2循環(huán)利用新途徑。

據(jù)媒體報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2021年10月4日，德國(guó)建成首座“碳中和”合成煤油的生產(chǎn)工廠，在德國(guó)下薩克森州埃姆斯蘭地區(qū)維爾特縣揭幕，漢莎航空將是該工廠的首批客戶之一。

(7)CO2地下鹽水層壓注埋藏技術(shù)示范成功。將CO2壓注入地層深部咸水層進(jìn)行碳埋藏，國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)實(shí)驗(yàn)成功，一旦碳稅實(shí)施和技術(shù)改進(jìn)提高到經(jīng)濟(jì)可行，即可大規(guī)模實(shí)現(xiàn)碳埋藏，可以大幅度減少碳排放。

(8)碳埋藏新技術(shù)出現(xiàn)新苗頭。采用廉價(jià)一次性吸附材料對(duì)CO2進(jìn)行吸附，飽和后充填到煤礦井下的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)初步成功。我國(guó)煤礦大多為井工開(kāi)采，開(kāi)采引起的地表沉陷就一直受到批評(píng)，正在開(kāi)展的煤矸石等固體廢棄物井下充填技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)也接近可行，但充填材料有限，尚達(dá)不到完全充填至地表不沉陷的水平，如果研發(fā)成功此類(lèi)CO2類(lèi)固化材料(副產(chǎn)物)，可以大量直接將CO2固化(或者類(lèi)固化)到地下，一舉多得。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，由南安普敦大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和冰島大學(xué)等多國(guó)研究小組合作參與的碳捕集和封存CarbFix項(xiàng)目，為CO2的有效減排帶來(lái)了新契機(jī)。研究人員宣稱，他們將CO2注入玄武巖層中，CO2與巖石發(fā)生了快速的化學(xué)反應(yīng)并形成了新的碳酸鹽礦物，通過(guò)這一方法，CO2被永久的“禁錮”在玄武巖含水層里。這是科學(xué)家首次成功的將CO2轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好的碳酸鹽礦物并永久封存在玄武巖中。CO2在玄武巖層中的礦化速度非常驚人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了研究人員預(yù)期，在不到2 a的時(shí)間內(nèi)，該項(xiàng)目近95%的CO2被礦化。

采用CO2礦化發(fā)電技術(shù)也在實(shí)驗(yàn)室取得進(jìn)展，這也是未來(lái)CO2類(lèi)固化填埋的一項(xiàng)新措放。相信未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)更多類(lèi)似的技術(shù)，只要我們努力研發(fā)，終將可能實(shí)現(xiàn)多余CO2全部埋藏。

(9)CO2用于微藻、農(nóng)作物增碳等試驗(yàn)也在繼續(xù)試驗(yàn)。利用植物富CO2氛圍生長(zhǎng)，是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的好途徑，通過(guò)植物光合作用固碳，本身是生態(tài)環(huán)境碳平衡機(jī)制，研發(fā)好應(yīng)用技術(shù)也是實(shí)施固碳和碳減排的一項(xiàng)好措施，值得繼續(xù)探索。

(10)加強(qiáng)CO2碳埋藏和碳循環(huán)技術(shù)大有可為。近幾年，隨著人類(lèi)對(duì)碳排放問(wèn)題的關(guān)注，各種頭腦風(fēng)暴、腦洞大開(kāi)的CO2循環(huán)利用和碳埋藏新思路、新點(diǎn)子、新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，包括國(guó)外開(kāi)展的從大氣中收集CO2生產(chǎn)各種油氣及其有用化學(xué)品不一而足，相信通過(guò)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，還將會(huì)出現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)可行的CO2埋藏和碳循環(huán)利用技術(shù)，以減少化石能源(對(duì)我國(guó)而言尤其是煤炭)消費(fèi)中生成的超量CO2排放，最終促進(jìn)全面碳中和的實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

2021年的冬天注定不容易。雖然每個(gè)冬季都寒冷，但這個(gè)冬季卻格外心寒。持續(xù)2 a的新冠疫情至今還在大范圍肆虐，嚴(yán)重影響了全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得各國(guó)人民生活都不同程度地受到影響。更令人意想不到的是，歐美經(jīng)濟(jì)不僅未恢復(fù)，還造成了全球能源短缺危機(jī)，致使部分地區(qū)冬季無(wú)燃料取暖，影響生產(chǎn)生活。歐洲、美國(guó)這些早已完成工業(yè)化、實(shí)體經(jīng)濟(jì)空心化的國(guó)家，一直被某些人推崇為能效最高、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)最理想、能源供應(yīng)最富裕、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)最完美的發(fā)達(dá)國(guó)家，但這個(gè)冬季卻因缺少能源而全部淪陷；我國(guó)僅僅開(kāi)始為這個(gè)冬天儲(chǔ)備取暖用煤，就上演了一場(chǎng)“中國(guó)式能源危機(jī)”，但在國(guó)家政策調(diào)控下，煤炭行業(yè)頂著安全隱患和環(huán)保處罰的壓力增產(chǎn)保供，使煤炭日產(chǎn)量創(chuàng)紀(jì)錄的超過(guò)1 200萬(wàn)t，終于緩解了這一輪風(fēng)波，那些號(hào)稱完全自由市場(chǎng)的國(guó)家就沒(méi)有這么幸運(yùn)了，整國(guó)人們處在抗寒斗爭(zhēng)之中。

反思原因，這場(chǎng)危機(jī)不得不視為人禍。過(guò)度地宣傳溫室效應(yīng)危害、激進(jìn)的減碳高壓政策，竭力鼓吹的“零碳排放”尚未起步就把自己陷到冰窟窿里了。而且這些用心不良的歐美宣傳者們自已也在挨凍。國(guó)內(nèi)的一些人不顧自身?xiàng)l件唱衰化石能源、尤其是不顧條件的唱衰煤炭，一度到了仇視煤炭、談煤色變的地步，各種涉煤“一刀切”，逢煤必反，“綠色新政”至高無(wú)上的觀點(diǎn)，是不符合我國(guó)能源現(xiàn)狀的。

控制溫室效應(yīng)，加大碳減排是全球共識(shí)，也是發(fā)展的大趨勢(shì)，但是考慮到我國(guó)激進(jìn)減碳的基礎(chǔ)和危害，我們應(yīng)該策略性、理智性跟隨為宜。黨中央提出的2060年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)愿景，已經(jīng)是全人類(lèi)最短的時(shí)間，也還尚有40 a，并不是要求馬上兌現(xiàn)，不需要一蹴而就，更不可能畢其功于一役。俗話說(shuō)“條條大道通羅馬”，實(shí)現(xiàn)碳中和也并非只有“煤炭清零”一條路，即使必須減煤，也要穩(wěn)妥有序的逐步減少，動(dòng)不動(dòng)就“壯士斷腕”、外科手術(shù)式硬來(lái)，“大躍進(jìn)”的傷痛、形而上學(xué)的傷害，不值得提倡。

通過(guò)這個(gè)冬季的實(shí)證，警示人們需要冷靜的思考能源轉(zhuǎn)型之路和節(jié)奏，需要?jiǎng)?chuàng)新的思維指導(dǎo)實(shí)施碳減排，最終實(shí)現(xiàn)碳中和。