“近10年來，我國建設(shè)了多個煤化工項(xiàng)目，如煤制烯烴、煤制芳烴項(xiàng)目等。但現(xiàn)在看來，這些項(xiàng)目可能都存在問題，如煤制油項(xiàng)目排放大、用水多、不賺錢。這類技術(shù)慢慢會被淘汰、成為負(fù)資產(chǎn)。”

“我國的碳排放目前在全世界處于什么樣的水平?”“從碳達(dá)峰到碳中和，30年的時間意味著什么?”“我們應(yīng)該走一條怎樣的碳達(dá)峰、碳中和路徑?”

日前，在首屆現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上，中國工程院院士、清華大學(xué)化工系教授金涌針對我國如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，拋出了一連串的問題。

“降低萬元GDP能耗是頭等大事”

“很多國家都是慢慢實(shí)現(xiàn)碳中和的，但我國的目標(biāo)時間很短。”金涌表示，英國在1971年就已實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，按照2050年實(shí)現(xiàn)碳中和計(jì)算，其間時間間隔長達(dá)79年。同樣，法國和德國均在1979年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并將在此后的71年時間里逐步實(shí)現(xiàn)碳中和。“而中國只有30年時間。”

時間緊、任務(wù)重。金涌強(qiáng)調(diào)，在碳達(dá)峰、碳中和的過程中，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將面臨重大挑戰(zhàn)。“按照《中國宏觀經(jīng)濟(jì)藍(lán)皮書》的設(shè)定，2050年，我國人均GDP要超過4萬美元，目前水平是1萬美元左右。在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵期，我國的人均GDP要達(dá)到現(xiàn)行水平的4倍。而在能耗方面，2019年，我國萬元GDP能耗約為0.519噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同期主流發(fā)達(dá)國家的萬元GDP能耗一般維持在0.1-0.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤。既要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，又要保持國民經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展，降低萬元GDP能耗是頭等大事。”

“首要任務(wù)便是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”

“當(dāng)前，我國一次能源消費(fèi)中，工業(yè)占比達(dá)到57.06%，建筑約為16.78%，交通行業(yè)約為15.3%。”金涌說，“要想降低萬元GDP能耗，首要任務(wù)便是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。”

金涌指出，2019年，中國生產(chǎn)了約12億噸鋼材、17億噸水泥，人均產(chǎn)量分別達(dá)到美國的3倍和6倍。同年，鋼鐵和水泥制造業(yè)的綜合能耗分別約為560千克標(biāo)煤/噸和130千克標(biāo)煤/噸。“過去，我國生產(chǎn)了太多的高能耗低端產(chǎn)品，所以才會在萬元GDP能耗上與發(fā)達(dá)國家有如此大的差距。隨著時間的推移，我們還需要這么多的鋼材和水泥嗎?我們需要的是低能耗的高端產(chǎn)品，需要信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的產(chǎn)業(yè)，需要共享交通、零碳建筑等一系列生產(chǎn)生活方式的轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。”

在此基礎(chǔ)上，金涌表示，還要通過技術(shù)進(jìn)步輔助碳排放的降低。“2019年，我國火電煤耗水平為306.7克/千瓦時，發(fā)達(dá)國家約為270克/千瓦時。與世界最先進(jìn)技術(shù)水平相比，我們還有10%-20%的提升空間。”

“要讓化石燃料更多轉(zhuǎn)變?yōu)榛牧?rdquo;

“可再生能源已經(jīng)開始進(jìn)入平價上網(wǎng)時代，未來風(fēng)電和光伏發(fā)電的成本將會越來越低，加之儲能技術(shù)的發(fā)展，可再生能源在全社會能源結(jié)構(gòu)中的占比會越來越高。在這樣的情況下，化石燃料還要不要用?要怎么用?”隨著碳達(dá)峰、碳中和的深入推進(jìn)，對于化石燃料未來的定位，金涌認(rèn)為，“應(yīng)通過科技創(chuàng)新，讓化石燃料更多轉(zhuǎn)變?yōu)榛牧?，?shí)現(xiàn)從能源到資源的轉(zhuǎn)變。”

以石化行業(yè)為例，金涌指出，在傳統(tǒng)的煉油路線下，只有20%的原油可以轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿硬牧希s80%的產(chǎn)出還是油品。“現(xiàn)在，我國的柴油已經(jīng)嚴(yán)重過剩。隨著新能源汽車的快速推廣，未來我們可能需要的油品越來越少。傳統(tǒng)的煉油路線已經(jīng)很難滿足未來的發(fā)展需求。石化行業(yè)要轉(zhuǎn)型，需要依托新的科技創(chuàng)新，讓80%的產(chǎn)出變成高附加值的材料產(chǎn)品，剩余20%產(chǎn)出油品。”

“煤炭行業(yè)也面臨類似的處境，要挖掘新的利用方式。按照熱值計(jì)算，1噸汽油的熱值約等于1.47噸煤。但從價格上來說，汽油卻比煤高出5-10倍。從單位熱量的角度來看，煤炭還有很大的加工空間。”金涌表示，“近10年來，我國建設(shè)了多個煤化工項(xiàng)目，如煤制烯烴、煤制芳烴項(xiàng)目等。但現(xiàn)在看來，這些項(xiàng)目或多或少都存在問題，如煤制油項(xiàng)目排放大、用水多、不賺錢。這類技術(shù)慢慢會被淘汰、成為負(fù)資產(chǎn)。”

金涌認(rèn)為，燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電將為未來的煤炭行業(yè)打開新的發(fā)展思路。“煤不是碳，煤的成分中碳和氫的比例是1:0.8。我們以前稀里糊涂地把里面的氫也燒了。現(xiàn)在大家都熱衷做的事就是將煤炭分質(zhì)利用。因?yàn)槊弘姀S將來必然要走向調(diào)峰電廠。分質(zhì)利用后進(jìn)行燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電，機(jī)組隨時可以啟停，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰。機(jī)組的發(fā)電效率也可以從現(xiàn)在的42%提升到60%。這也許會成為未來大部分火電廠的發(fā)展方向。”