助力“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略的路徑探索

周守為 朱軍龍

1.中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司 2.中海油研究總院有限責(zé)任公司 3.中國(guó)海洋資源發(fā)展戰(zhàn)略研究中心

0 引言

2020年9月，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上提出“碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”[1]（以下簡(jiǎn)稱“雙碳”目標(biāo)）；隨后在2020年12月的氣候雄心峰會(huì)上又提出2030年中國(guó)碳減排承諾：?jiǎn)挝籊DP碳排放量較2005年將下降65%，非化石能源在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重將達(dá)到25%左右。在2021年4月的領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會(huì)上，習(xí)主席再次提出：共同構(gòu)建人與自然生命共同體[2]。作為碳排放第一大國(guó)，這就意味著中國(guó)在碳減排和碳處理上需要做得更多。那么，碳中和是否就意味著放棄化石能源從而實(shí)現(xiàn)零碳排放呢？縱觀中國(guó)的能源需求和能源結(jié)構(gòu)，認(rèn)為這是不現(xiàn)實(shí)的。減少碳排放至一定值從而實(shí)現(xiàn)可吸收或者處理，這才是實(shí)現(xiàn)碳中和的意義。

在保障國(guó)家能源安全的前提下，中國(guó)要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，需要將能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)創(chuàng)新和碳匯工程有機(jī)地結(jié)合起來：首先需要提高化石能源的使用效率和清潔度，降低碳排放量；其次需要大力發(fā)展新能源和低碳清潔能源，助力能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整；最后還要加大碳匯工程、填埋工程和綠色工程的建設(shè)力度，同時(shí)發(fā)揮好碳交易市場(chǎng)的作用。

1 人類能源變革及“雙碳”目標(biāo)的含義

1.1 人類能源使用進(jìn)程

人類能源革命和文明形態(tài)進(jìn)步是同步發(fā)展的，人類能源利用分為3個(gè)階段：前化石能源時(shí)代、化石能源時(shí)代和非化石能源時(shí)代。前化石能源時(shí)代為遠(yuǎn)古至16世紀(jì)，人類學(xué)會(huì)利用火結(jié)束了茹毛飲血、以采摘野果為主的生活；化石能源時(shí)代從16世紀(jì)開始使用煤炭、19世紀(jì)使用油氣直到今天，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，使人類由農(nóng)耕文明進(jìn)入了工業(yè)文明；未來人類將進(jìn)入非化石能源時(shí)代，將推動(dòng)人類由工業(yè)文明走向生態(tài)文明。

近200多年來，工業(yè)文明在帶來巨大進(jìn)步與便利的同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題和不可持續(xù)性。人類文明形態(tài)不斷進(jìn)步是歷史的必然，能源革命是其基礎(chǔ)和動(dòng)力。

中國(guó)提出的“雙碳”目標(biāo)不僅是本國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，而且也是站在人類命運(yùn)共同體、人類生態(tài)文明建設(shè)的道義制高點(diǎn)上，我國(guó)主動(dòng)做出的表率！

世界能源利用是由煤炭為主向油氣為主再向非化石能源為主過渡的階段，而中國(guó)將經(jīng)歷以煤為主向多元發(fā)展再向非化石能源為主過渡的階段。中國(guó)的能源使用進(jìn)程正處于化石能源與非化石能源多元發(fā)展、協(xié)調(diào)互補(bǔ)、此消彼長(zhǎng)、逐步轉(zhuǎn)型的階段，將向著綠色、低碳、安全、高效轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、低碳化，其核心是低碳能源革命。

1.2 “雙碳”目標(biāo)的含義

關(guān)于碳達(dá)峰，就是我國(guó)承諾在2030年前二氧化碳的排放量不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC） 發(fā)布的《全球升溫 1.5 ℃特別報(bào)告》指出，碳中和（Carbonneutral）是指1個(gè)組織在1年內(nèi)的二氧化碳排放通過二氧化碳消除技術(shù)達(dá)到平衡，或稱為凈零二氧化碳排放（Net zero CO2emissions）[3]。能源的碳排放主要包括煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)等排放的碳總和，碳匯包括了林業(yè)等的吸收以及碳捕集、利用和封存，當(dāng)上述兩者對(duì)等時(shí)方可實(shí)現(xiàn)碳中和。

中國(guó)是目前世界上年碳排放量最大的國(guó)家，據(jù)BP的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)的碳排放量約為98.94×108t[4]，目前很多人對(duì)碳中和還存在著一些誤區(qū)，認(rèn)為碳中和意味著零碳排放，利用新能源逐步替代化石能源。基于目前中國(guó)龐大的化石能源使用量的角度來看，上述“零碳排放”的目標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。這就意味著優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、加大碳匯才是實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和的可取路徑。

2 實(shí)現(xiàn)碳中和的主要途徑

2.1 對(duì)于我國(guó)能源形勢(shì)的基本判斷

中國(guó)的能源資源賦存量巨大，能源生產(chǎn)能力和能源消費(fèi)量均位居目前世界第一，是名副其實(shí)的能源大國(guó)，但能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還不夠合理，低碳能源不足導(dǎo)致我國(guó)碳排放量高居全球第一，能源強(qiáng)度偏高。這就決定了我國(guó)并不屬于能源強(qiáng)國(guó)。

未來一段時(shí)間內(nèi)，煤炭仍是我國(guó)的主體能源，具有“兜底”保障作用。油氣供應(yīng)安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，對(duì)外依存度不斷攀升?？稍偕茉闯蔀殡娏υ隽恐黧w，但短期內(nèi)難堪大任。 2021—2030 年是我國(guó)能源體系的變革期，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，一次能源年消費(fèi)總量預(yù)計(jì)在60×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤）左右，二氧化碳年排放量不超過110×108t。2030—2050 年將是現(xiàn)代能源體系的形成期，一次能源年消費(fèi)總量降低至50×108～57×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），二氧化碳年排放量不超過100×108t并逐年明顯下降； 2050—2060年為我國(guó)能源深度脫碳的定型期，一次能源年消費(fèi)總量降低至 50×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤）以下，實(shí)現(xiàn)碳中和。

2.2 實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑探索

據(jù)BP的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[4]，2020年中國(guó)能源消費(fèi)總量為34.83×108t（油當(dāng)量），其中石油和天然氣消費(fèi)量在全國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比為27.8%，煤炭消費(fèi)總量為19.7×108t、消費(fèi)量占比為56.6%；水電、核電等可再生能源消費(fèi)總量為5.45×108t（油當(dāng)量）、消費(fèi)量占比為15.6%。這也就意味著，化石能源消費(fèi)量占比高達(dá)84.4%，而且燃燒排放污染最為嚴(yán)重的煤炭占比高達(dá)56.6%。2020年，全球能源消費(fèi)總量為133.29×108t（油當(dāng)量），石油和天然氣在全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比為55.93%，煤炭消費(fèi)總量為36.26×108t、消費(fèi)量占比為27.2 %，水電、核電等非化石能源消費(fèi)總量為22.47×108t（油當(dāng)量）、消費(fèi)量占比為16.86%。全球能源的結(jié)構(gòu)模式：以石油、天然氣為主，煤炭作為補(bǔ)充能源，新能源正大力發(fā)展，基本上處于“四分天下”的格局[5-8]。

中國(guó)特殊的基本國(guó)情和龐大的能源消費(fèi)體量，決定了實(shí)現(xiàn)碳中和將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，短時(shí)間內(nèi)新能源很難發(fā)揮巨大的替代作用；在保障能源安全的大前提下，進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，降低現(xiàn)有能源使用過程中的碳排放量，大力發(fā)展新能源；到2060年新能源主導(dǎo)能源結(jié)構(gòu)，其他能源多元互補(bǔ)，助力碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為此，提出了以下8項(xiàng)對(duì)策和建議。

2.2.1 節(jié)能提效

從2019年全球各行業(yè)能源消費(fèi)量來看，電力行業(yè)是碳排放量最大的行業(yè)（占總排放量的 38%），其次為交通、工業(yè)和建筑等行業(yè)，分別占總排放量的24%、23%、9%[9]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電力行業(yè)（主要是火電）碳排放量占41%，交通行業(yè)（主要是油品）占28%，建筑和工業(yè)合計(jì)大概占31%。電力行業(yè)目前仍然是碳排放量最大的源頭，在過去的10年里，中國(guó)電力行業(yè)低碳發(fā)展已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，單位供電碳排放量從900 g(CO2) / kWh下降到了600 g(CO2) /kWh左右，仍比全球平均水平的450 g(CO2) / kWh高出30%左右，以后需要按照15 g(CO2) / (kWh·a)的速度降低排放量才有望于2060年達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家近零排放的水平。中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)公路占比達(dá)到75%左右，亟待優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，采取“公轉(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”“多式聯(lián)運(yùn)”等模式，同時(shí)提升交通工具的能耗標(biāo)準(zhǔn)。在化工、冶金、建材、造紙、輕紡等重點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域，以及礦產(chǎn)資源開發(fā)、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，需要大力提升節(jié)能科技水平并制定發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

當(dāng)化石能源仍然充當(dāng)重要的角色時(shí)，提高能源使用效率至關(guān)重要。油氣行業(yè)需要提升開采能效，實(shí)現(xiàn)綠色開發(fā)；燃油氣裝備的技術(shù)革命也是油氣低碳排放的關(guān)鍵之一；煤炭行業(yè)如果做到了潔凈化利用，煤炭也可以是清潔能源，目前中國(guó)流化床鍋爐的煤利用率已達(dá)到世界先進(jìn)水平，可以大力推廣發(fā)展。

我國(guó)能源強(qiáng)度是世界平均水平的1.4 倍，這是不可持續(xù)的。國(guó)家“十四五”規(guī)劃已經(jīng)對(duì)節(jié)能提效提出了明確的要求。2019年，我國(guó)單位GDP能耗為0.49 t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬元GDP，較2005年的1.2 t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬元GDP降低了65%，但仍是2019年世界平均水平[0.35 t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬元GDP]的1.4倍，是發(fā)達(dá)國(guó)家平均水平[0.23 t（標(biāo)準(zhǔn)煤）/萬元GDP]的2.1倍。如果能源利用效率達(dá)到2019年世界平均水平，可以節(jié)約13.9×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），占當(dāng)年能源消費(fèi)總量的28.6%。目前我國(guó)的低碳、脫碳技術(shù)基本處于基礎(chǔ)研究和中試階段，距離工業(yè)化應(yīng)用和商業(yè)化應(yīng)用還存在著一定的距離。因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和重點(diǎn)行業(yè)能效提升技術(shù)，是我國(guó)節(jié)能工作的主要抓手，需要全社會(huì)各行業(yè)共同努力方能實(shí)現(xiàn)。

2.2.2 發(fā)展新能源

2020年中國(guó)非化石能源在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比為15%，其中可再生能源不足3%。國(guó)家已經(jīng)部署2030年非化石能源消費(fèi)量占比將達(dá)到25%，總量雖然實(shí)現(xiàn)了倍增，但在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例距離實(shí)現(xiàn)碳中和卻仍然相差甚遠(yuǎn)[10]。根據(jù)近幾年非化石能源消費(fèi)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)擬合，2030年我國(guó)非化石能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)如表1所示。

表1 中國(guó)非化石能源消費(fèi)量預(yù)測(cè)表

我國(guó)可再生能源開發(fā)利用規(guī)模目前穩(wěn)居世界第一，截至2020年底，可再生能源發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模達(dá)到9.3×108kW，占總裝機(jī)容量比重的42.4%。2020年我國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.2×1012kWh[相當(dāng)于節(jié)約2.7×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤）]，占社會(huì)用電總量的比重為29.5%。據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司預(yù)測(cè)，2060年化石能源消費(fèi)量占比將下降至19%，按照推算結(jié)果，如此超高比例、穩(wěn)定性較差的風(fēng)能和太陽能的接入，將有可能導(dǎo)致我國(guó)電力輸配系統(tǒng)的崩潰。目前我國(guó)的可再生能源發(fā)電量在全部電能生產(chǎn)量中的所占比例還不高，但已經(jīng)出現(xiàn)過“消化不良”的問題，只有提高儲(chǔ)能技術(shù)才有可能提高供電質(zhì)量、解決供電不穩(wěn)定的難題。

若提高化石燃料電廠設(shè)計(jì)能力作為調(diào)峰電廠，擴(kuò)大可再生能源發(fā)電就有了保障條件（例如秦嶺電廠目前已經(jīng)具備20%深度調(diào)峰能力），但是此類電廠需要以延長(zhǎng)電廠的投資回報(bào)期作為代價(jià)。除了風(fēng)、光、水、核電之外，還可以尋找地?zé)岚l(fā)電、地?zé)岚l(fā)電制氫等新能源。

2.2.3 大力發(fā)展天然氣

天然氣屬于低碳清潔化石能源，在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中起著重要的過渡作用。2020年中國(guó)天然氣消費(fèi)量為3 250×108m3，但在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比僅約8.5%[11]。對(duì)比分析中國(guó)和美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)與碳排放情況后發(fā)現(xiàn)，2019年中國(guó)能源消費(fèi)總量為48.6×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），其中化石能源消費(fèi)量的比例達(dá)到85%；2019年美國(guó)能源消費(fèi)總量為32.43×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），其中化石能源消費(fèi)量的比例達(dá)到80%，而當(dāng)年美國(guó)的碳排放量卻只有中國(guó)的一半，主要原因就是美國(guó)高達(dá)32%的天然氣使用量替代了煤炭。美國(guó)近10年頁巖氣產(chǎn)量年平均增長(zhǎng)23.4%，使天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例由8.2%增長(zhǎng)到32%，天然氣代替煤發(fā)電的比例由22%增長(zhǎng)到40%。中國(guó)應(yīng)該從中受到啟發(fā)，大力提升天然氣的消費(fèi)量比例。

預(yù)計(jì)2030年中國(guó)天然氣消費(fèi)總量將達(dá)6 000×108m3[12]，可頂替4×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），其消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)如圖1所示。國(guó)內(nèi)推進(jìn)常規(guī)氣與致密氣規(guī)模上產(chǎn)、頁巖氣與煤層氣加快發(fā)展，2030年產(chǎn)量基礎(chǔ)將上升至2 800×108m3，實(shí)現(xiàn)2018年基礎(chǔ)上產(chǎn)量倍增和非常規(guī)氣對(duì)常規(guī)氣的有效接替。天然氣上產(chǎn)的基礎(chǔ)條件包括南海北部豐富的海域天然氣資源（中海油）、中石油和中石化在川渝等地區(qū)豐富的常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣資源等。國(guó)外進(jìn)口天然氣主要來源為陸上管道氣和海上LNG，2030年陸上管道氣預(yù)計(jì)可以形成1 000×108～1 500×108m3的規(guī)模，其余增量將通過進(jìn)口LNG來填補(bǔ)，天然氣進(jìn)口來源分布情況如表2所示。

圖1 中國(guó)天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)餅圖

表2 中國(guó)天然氣四大進(jìn)口通道進(jìn)口量統(tǒng)計(jì)表

據(jù)中國(guó)工程院謝克昌院士戰(zhàn)略研究項(xiàng)目的成果預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)碳排放量達(dá)峰，能源消費(fèi)總量上升20%，煤炭消費(fèi)量的所占比例減少（但消費(fèi)總量?jī)H略減少），原油消費(fèi)總量維持不變，能源消費(fèi)量的增量主要由天然氣（約40%）和非化石能源（約60%）來填補(bǔ)，我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)如表3所示。

表3 中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)表 單位：108 t（油當(dāng)量）

2.2.4 多樣化制氫

氫是自然界最普遍的元素之一，資源量大，燃燒熱值高，產(chǎn)物為水，可以實(shí)現(xiàn)零排放無污染，并且可以循環(huán)利用。在未來能源轉(zhuǎn)型中，氫能將作為一種清潔能源和良好的能源載體，具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，化石燃料制氫和堿性電解水制氫技術(shù)成熟，但是化石燃料制氫碳排放量高，堿性電解水制氫能耗高。未來的發(fā)展方向主要包括：①化石燃料制氫——煤氣化、天然氣制氫，是我國(guó)主要的制氫模式；②電解水制氫，轉(zhuǎn)化效率低， 制氫成本高 ；③太陽能制氫，是未來發(fā)展的方向，主要是光熱制氫、光催化制氫；④海洋風(fēng)能電解海水制氫，尚在探索中，但前景看好。

儲(chǔ)氫關(guān)鍵技術(shù)尚需突破，液體有機(jī)載體儲(chǔ)氫是最有希望的模式，它通過分子化學(xué)方法使氫與液態(tài)有機(jī)載體發(fā)生加氫反應(yīng)，生成液態(tài)氫化物，再通過脫氫反應(yīng)釋放氫。該方法具有運(yùn)輸安全、儲(chǔ)氫量高、性質(zhì)穩(wěn)定、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，2020年中國(guó)的氫氣產(chǎn)量已經(jīng)超過2 500×108t。目前氫氣來源大多屬于灰氫和藍(lán)氫，應(yīng)該大力發(fā)展綠氫，提高太陽能制氫的效率，由現(xiàn)在的2%提升至10%左右。氫能來源的界定如表4所示[13-17]。

表4 氫能來源界定表

2.2.5 加大森林碳匯

綠水青山既是金山銀山，也是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要依靠。森林作為陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)氣候變化具有重要的調(diào)控作用，中國(guó)森林覆蓋率接近23%，但仍低于全球平均水平的30%，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱。

中國(guó)西北地區(qū)是碳匯資源豐富的地區(qū)——地域遼闊、林業(yè)種植成本低，同時(shí)還有林業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出的收益。發(fā)展林業(yè)并產(chǎn)出林業(yè)產(chǎn)品還有利于平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。

為此提出建議：①地區(qū)林業(yè)與投資公司合作開發(fā)，建立森林碳匯項(xiàng)目；②建立農(nóng)戶森林碳匯管理經(jīng)營(yíng)模式，農(nóng)戶可以參與經(jīng)營(yíng)并獲取碳交易收益；③建立企業(yè)碳匯林區(qū)認(rèn)購模式。采取上述措施，可以更好地發(fā)揮森林碳匯的作用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)共贏發(fā)展。

2.2.6 大力發(fā)展碳捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）

綜合來看，CCUS是實(shí)現(xiàn)我國(guó)長(zhǎng)期低碳發(fā)展的一項(xiàng)重要選擇。國(guó)際能源署（IEA）《能源技術(shù)展望報(bào)告2017》指出：要達(dá)到巴黎氣候協(xié)定2 ℃的溫控目標(biāo)，到2060年，CO2累計(jì)減排量的14%來自于CCUS。IPCC《全球升溫1.5 ℃特別報(bào)告2018》指出：CCUS是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)巴黎氣候協(xié)定目標(biāo)的重要減排技術(shù)，建議未來大力部署CCUS。

CCUS技術(shù)是化石能源碳減排的關(guān)鍵解決途徑。我國(guó)CO2封存潛力巨大，中國(guó)陸域和海域二氧化碳的理論封存容量約2.4×1012t。目前，我國(guó)已建成35個(gè)CCUS示范項(xiàng)目，捕集能力超過300×104t/a，占2020年二氧化碳排放量98×108t的3%。我國(guó)CO2理論封存容量分布如表5所示[18]。

表5 我國(guó)CO2理論封存容量分布情況表 單位：108 t

CCUS主要有4個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)：捕集、運(yùn)輸、利用和封存。國(guó)際上CCUS總成本介于85～225美元/t，其中捕集成本占到總成本的一半左右。我國(guó)CCUS捕集能耗和成本也較高，主要原因與碳濃度有關(guān)，高濃度碳源的成本主要集中在壓縮，約占90%，低濃度碳源則有80%的捕集成本。要想加快CCUS技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先要降低成本[19]。在捕集方面，中國(guó)需要在高碳油氣、煤電、煉化、工業(yè)等碳排放濃度高的源頭捕集技術(shù)上下功夫，降低成本。在利用方面，利用二氧化碳驅(qū)油、驅(qū)替煤層氣、二氧化碳置換天然氣水合物中的甲烷、二氧化碳礦物轉(zhuǎn)化利用、二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化利用及生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)等。據(jù)估計(jì)，中國(guó)已開發(fā)油田約130×108t儲(chǔ)量適合二氧化碳驅(qū)油，中國(guó)海域有超過800×108t（油當(dāng)量）的天然氣水合物，利用前景廣闊且可利用量大。在埋存方面，可以利用廢棄油氣田進(jìn)行二氧化碳的深海、深地填埋，廢棄油氣田具有很大的埋存潛力。

2.2.7 建設(shè)國(guó)家級(jí)“綠色工廠”

“綠色”發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的重要部分，但是真正實(shí)施卻進(jìn)展緩慢。企業(yè)應(yīng)該積極開展綠色制造體系建設(shè)，建設(shè)從綠色工廠、綠色工業(yè)園區(qū)、綠色供應(yīng)鏈到綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品的完整體系，響應(yīng)國(guó)家和地方政府的號(hào)召。也可從社會(huì)各級(jí)出發(fā)，建設(shè)“綠色校園”“綠色社區(qū)”等。如果制定智能化綠色建筑的實(shí)施指南及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將對(duì)未來綠色建設(shè)起到積極的作用。

2.2.8 充分發(fā)揮碳交易市場(chǎng)的巨大潛力，助力新產(chǎn)業(yè)、新工藝不斷派生

中國(guó)將成為全球最大的碳交易市場(chǎng)，也將衍生一系列的新產(chǎn)業(yè)。不同化石能源、不同產(chǎn)品、不同工藝的CO2排放的碳盤查、碳評(píng)價(jià)工程與產(chǎn)業(yè)體系將會(huì)被建立起來。同時(shí)關(guān)于減排CO2的新技術(shù)、新工藝和新檢測(cè)方法也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生?；谧陨碜畲蟮腃O2排放量，中國(guó)的碳減排成本將會(huì)低于西方國(guó)家，碳減排技術(shù)也將有可能領(lǐng)先于發(fā)達(dá)國(guó)家，屆時(shí)需要加強(qiáng)與歐美西方國(guó)家的碳交易合作，發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)也會(huì)大量購買中國(guó)碳減排措施。全國(guó)碳交易市場(chǎng)的建設(shè)是對(duì)中國(guó)影響深遠(yuǎn)的大事，對(duì)未來社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的走向，對(duì)我國(guó)乃至全球氣候治理都具有深刻的影響。

2.3 2030年“雙碳”目標(biāo)情景分析

全球工業(yè)發(fā)展先后經(jīng)歷3次能源轉(zhuǎn)型，第一次能源轉(zhuǎn)型是木柴向煤炭發(fā)展的高碳轉(zhuǎn)型期，第二次能源轉(zhuǎn)型是煤炭向油氣發(fā)展的低碳轉(zhuǎn)型期，第三次則是油氣向新能源發(fā)展的無碳轉(zhuǎn)型期。每一個(gè)階段都是工業(yè)進(jìn)步的標(biāo)志，也是時(shí)代發(fā)展的需求，人類工業(yè)發(fā)展及能源轉(zhuǎn)型歷程如圖2所示。

圖2 人類工業(yè)發(fā)展及能源轉(zhuǎn)型歷程示意圖

根據(jù)表3對(duì)2030年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)，按照新能源和天然氣消費(fèi)量增加來調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，2030年中國(guó)能源消費(fèi)總量約為60×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），CO2排放量約為101.4×108t；如果任其按照現(xiàn)有的能源消費(fèi)趨勢(shì)發(fā)展，能源消費(fèi)總量同樣為60×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），CO2排放量則約為113.9×108t。因此調(diào)整能源結(jié)構(gòu)對(duì)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)后碳排放比例和任其發(fā)展的碳排放比例如圖3所示。

圖3 2030年中國(guó)碳排放結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)餅圖

2030年，如果中國(guó)節(jié)能減排效果達(dá)到世界平均水平，可能減少17×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤）的能源消費(fèi)總量，我國(guó)的能源消費(fèi)量將控制在43×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤）[相當(dāng)于30×108t（油當(dāng)量）]。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)后，碳排放量可降至約74.16×108t，預(yù)測(cè)2030年碳達(dá)峰值時(shí)碳排放量介于74.16×108～113.85×108t，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和碳排放量預(yù)測(cè)如圖4所示。

圖4 達(dá)到世界平均能源強(qiáng)度的2030年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及碳排放量預(yù)測(cè)餅圖

堅(jiān)持碳減排和碳中和技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)。針對(duì)我國(guó)政府最新提出的2060年非化石能源比例達(dá)到80%的目標(biāo)，基于中國(guó)工程院的研究成果預(yù)測(cè)，2060年我國(guó)能源消費(fèi)量大約為50×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），其中化石能源大約為10×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），排放的碳量完全可以被吸收掉，從而實(shí)現(xiàn)碳中和[20]。

3 對(duì)于中國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基本認(rèn)識(shí)

2021年12月，國(guó)家主席習(xí)近平在中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上指出：要增強(qiáng)國(guó)內(nèi)資源生產(chǎn)保障能力，加快油氣等資源先進(jìn)開采技術(shù)開發(fā)應(yīng)用；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。

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)平衡之間的較量與協(xié)調(diào)，我們需要認(rèn)識(shí)到中國(guó)的基本國(guó)情是處于社會(huì)主義初級(jí)階段，中國(guó)社會(huì)的基本矛盾是人民日益增長(zhǎng)的美好生活需求與不平衡、不充分發(fā)展之間的矛盾。中國(guó)共產(chǎn)黨第十八次全國(guó)代表大會(huì)以來，中國(guó)確定構(gòu)建新時(shí)代中國(guó)能源體系的基準(zhǔn)是“綠色、低碳、安全、高效”，應(yīng)對(duì)全球生態(tài)環(huán)境退化，我們?cè)谙颉半p碳”目標(biāo)奮斗的同時(shí)仍然要堅(jiān)持“共同但有區(qū)別的責(zé)任原則”。

在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和之前，我們必須清晰地認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)發(fā)展路徑：①保障國(guó)家能源安全仍然是第一位的；②節(jié)能提效是工業(yè)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)碳中和的基本要求；③能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵；④節(jié)能、儲(chǔ)能技術(shù)的科技創(chuàng)新是未來的必然方向；⑤實(shí)現(xiàn)碳中和不是簡(jiǎn)單地用非化石能源替代化石能源，而是通過“多元發(fā)展、多能互補(bǔ)”逐步過渡到以非化石能源為主的時(shí)代，但這將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程；⑥多措并舉方能實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的奮斗愿景。

從能源的角度，我們需要清晰地認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)發(fā)展方向：①化石能源在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是我國(guó)的主體能源；②煤炭在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是我國(guó)的基礎(chǔ)能源，在能源安全上起著兜底的作用，其攻關(guān)方向?yàn)闈崈艋?；③油氣仍然是我?guó)主體能源之一，主攻方向?yàn)榈吞蓟l(fā)展；④可再生能源需要規(guī)?；l(fā)展才能在未來能源結(jié)構(gòu)中扮演主導(dǎo)地位；⑤能源網(wǎng)絡(luò)（油氣管網(wǎng)、電網(wǎng)）主攻方向?yàn)閿?shù)字化、智能化；⑥作為化石能源的生產(chǎn)者，應(yīng)該在化石能源的能量和物質(zhì)同時(shí)高效利用上做功課，提高化石能源的總體利用效率。

4 結(jié)論

中國(guó)提出“雙碳”目標(biāo)不僅是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，更是從人類命運(yùn)共同體、人類生態(tài)文明建設(shè)的角度做出的表率。

1）中國(guó)工業(yè)發(fā)展起步晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，基本國(guó)情決定了龐大的能源消費(fèi)體量和相對(duì)低效的能源利用水平。過去的幾十年，盡管中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)有了很大的優(yōu)化，節(jié)能技術(shù)也得到了很大的提升，但是距離世界低碳國(guó)家的差距仍然很大。實(shí)現(xiàn)碳中和將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，不能急于依賴非化石能源替代化石能源來實(shí)現(xiàn)，而應(yīng)該通過采取調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、多能互補(bǔ)、多元發(fā)展等措施最后再過渡到非化石能源主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。

2）2060年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)這一漫長(zhǎng)的過程中，從能源利用的角度，節(jié)能提效和規(guī)?；l(fā)展新能源是基礎(chǔ)任務(wù)，化石能源需要尋求低碳化清潔利用技術(shù)，重點(diǎn)發(fā)展低碳清潔化能源——天然氣，發(fā)展多種制氫技術(shù)得到綠氫。從碳處理的角度，加大森林碳匯是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的途徑，充分發(fā)揮CCS/CCUS的巨大潛力，加強(qiáng)綠色工廠的建設(shè)，同時(shí)注重碳交易市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3）如果節(jié)能提效、規(guī)?；l(fā)展新能源、天然氣產(chǎn)量消費(fèi)量倍增等措施能夠得以實(shí)現(xiàn)，2030年中國(guó)能源消費(fèi)量可節(jié)約大約17×108t（標(biāo)準(zhǔn)煤），碳排放量可減少至約74×108t。因此2030年中國(guó)碳排放量達(dá)峰的峰值要視未來10年能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能技術(shù)發(fā)展而定，其峰值介于74.16×108～113.85×108t。

“碳中和”是一場(chǎng)深刻的變革，它必將帶來消費(fèi)和市場(chǎng)的巨變，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，需要全社會(huì)乃至全人類的共同努力。