抓住實現碳中和的歷史機遇 探索碳達峰的科學解決方案

——訪原中共中央政策研究室副主任、第十一屆全國政協經濟委員會副主任鄭新立

 

　　問：2020年底召開的中央經濟工作會議，把“做好碳達峰、碳中和工作”列為2021年八項重點任務之一。為什么要把這項工作作為今年全年的重要任務？

 

　　鄭新立：氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著二氧化碳排放的增加，溫室氣體帶來地球表面溫度升高，海平面上升，對地球生命系統形成威脅。為了保護人類共同家園，世界各國通過巴黎協議承諾減排溫室氣體。我國承諾到2030年碳排放達到峰值，2060年實現碳中和，充分體現了大國擔當，在世界上引起強烈反響，一些國家開始跟進。

 

　　實現碳中和目標，需要采取一系列強有力的措施，包括采用零碳能源、負碳能源、植樹、節能減排等各種方式。碳中和是一個綜合性指標，涉及國民經濟各個部門和社會再生產全過程。圍繞實現碳中和，能夠帶動經濟社會綠色轉型和高質量發展，對實現“十四五”和未來長遠發展目標都具有重要意義。

 

　　當前，我國光伏、風電、水電等可再生能源占比不斷擴大，對替代化石能源發揮著越來越重要的作用。但是，清潔能源和再生能源的占比仍然較低。2019年可再生能源發電量占全部發電量的比重為27.9%，要在短時間內大幅度降低化石能源占比和碳排放，面臨著許多難題。

 

　　近十年來，在基礎科學領域出現一個重大突破即等離激元效應。歐美國家在2005年前后就開始運用這一理論進行零碳能源生產的探索，近兩年成為應用技術研究的熱點。中國一些科研院所和科創公司也先后進入這一領域。簡要原理是，某些金屬納米顆粒在光線照射下，其尖端或邊緣會產生光能集聚效應，局部能量可提升100倍以上。利用這種能量集聚效應，可把二氧化碳和水分子分解為碳、氧、氫離子，其中碳離子和氫離子組合，生成碳氫化合物，長鏈化合物為汽油和其他化工產品，短鏈化合物為天然氣。這就等于人工復制了光合作用。據測算，用9平方公里的荒地，通過人工光合作用，即可年產40萬噸油氣。由于生產過程需要消耗空氣中的二氧化碳，消費過程中碳又回到大氣中，整個能源生產消費過程可實現碳的零排放。這對于實現碳中和目標無疑將具有決定性意義。

 

　　問：2020年底國辦發布的《新時代的中國能源發展》白皮書中提出：推動能源技術革命，帶動產業升級。深入實施創新驅動發展戰略，構建綠色能源技術創新體系，全面提升能源科技和裝備水平。加強能源領域基礎研究以及共性技術、顛覆性技術創新，強化原始創新和集成創新。您是否認為等離激元碳中和技術符合以上標準？

 

　　鄭新立：評判一項新的能源技術的價值，要從技術的先進性、成熟程度以及技術推廣應用后的經濟效益、社會效益和生態效益來全面考量。

 

　　等離激元效應源于納米領域基礎理論的突破，使得低成本轉化二氧化碳成為可能。它的顛覆性和先進性在于人工復制光合作用不再是夢想。歐美大學的實驗室從10年前就開始研究用這個技術生產天然氣、汽油、合成氨等，但尚未取得工業化成果。

 

　　目前，我國年輕科學家團隊已經在該項研究中走在了世界前列，并在七臺河大唐電廠基本完成了熱路徑工業化實驗，知識產權占據世界前沿。該技術屬于原始創新，也是顛覆性創新。該技術分為熱路徑和光路徑兩個途徑。熱路徑是利用工業廢熱廢氣，把二氧化碳轉化為汽油、天然氣、合成氨等產品。光路徑是利用太陽能和碳捕捉技術，把二氧化碳轉化為汽油、天然氣等能源化工產品。等離激元碳中和技術集合了納米技術、材料技術、表面科學等諸多領域的前沿技術，使汽油的規模化生產成本能降低到每噸1000元左右，每噸生產能力約需投資1萬元左右。這將引發一場真正的能源革命，對人類社會產生重大而深遠的影響。

 

　　問：生態環境部不久前公布了《碳排放權交易管理辦法（試行）》規定； 2021年起，全國碳市場發電行業第一個履約周期正式啟動，2225家發電企業將分到碳排放配額；鋼鐵、水泥、化工等行業“十四五”將納入碳排放權交易市場。您認為等離激元技術推廣應用，將為我國實現碳中和目標提供怎樣的解決方案？

 

　　鄭新立：實現碳達峰、碳中和目標，需要科學技術的創新。這不單是能源轉型，而且是碳轉型，是經濟轉型。如果沒有經濟可行的新技術的推廣，僅靠專項資金、補貼等方式，將會推高社會綜合成本，增加各級政府、企業和民生的壓力。

 

　　如果在煤電、鋼鐵、水泥、化工、電解鋁、造紙等高耗能行業中，逐步推廣等離激元技術，利用其排放的廢熱廢氣，生產零碳能源，將產生極其可觀的經濟、社會、生態效益，為經濟綠色轉型和高質量發展提供強有力的支撐。

 

　　此外，我國有著十分豐富的太陽能資源，三分之二的國土面積年日照小時數在 2200 小時以上。實現碳中和目標，必須利用太陽能資源。等離激元技術的驅動99%以上的能源僅需直接太陽光照，不需配套電能，可大幅降低能源成本。

 

　　希望國家相關部門、減排重點行業、能源行業、科研院所、市場資本等，積極參與到等離激元相關創新和推進中來，突破傳統能源理念，實行多能互補、智能融合的能源利用新模式，盡快在等離激元技術各領域完成自主知識產權布局并廣泛應用，為提前實現碳中和目標提供一種新的科學解決方案。