破解碳中和的新路徑 助高碳企業的新選擇

　　最近，碳中和頻頻成為熱詞。為了加快建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系，把脈我國產業升級和產業革命的方向，國務院于2021年2月22日出臺文件作了頂層設計和總體部署，印發了《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》。兩天后的2月24日，北京市中關村翠湖科技園舉辦了“等離激元碳中和研討會”，就我國綠色產業投資面臨的歷史性機遇、如何尋找碳中和的路徑，以及碳中和產業化的發展前景等相關話題進行了深入研討。中國國際經濟交流中心研究員、“綠色技術經濟政策課題組”組長梁云鳳博士，等離激元碳中和技術發明人、首席科學家、北京光合新能科技有限公司CEO王琮博士，北京環境交易所首任董事長、國富資本董事長熊焰等業內專家，在會上結合各自專業領域的研究成果闡述了自己的觀點。

　　　　通過走中國特色的碳中和之路，實現“一石三鳥”

　　“碳中和”一詞并不是這兩年新出現的，早在15年前就獲選《新牛津英語字典》的2006年年度字匯，主要原因在于它已經從最初由環保人士倡導的一項概念逐漸獲得越來越多民眾的支持。2007年10月，歐洲搖滾音樂愛好者舉辦了一次環保音樂節，活動中推行了折椅環保方法，從而使碳中和讓更多的人所熟知，各種團體都嘗試推廣這個詞來指碳減量，推動使用再生能源，以改善因化石燃料而排放到大氣中的二氧化碳，最終目標是僅使用再生能源，而非化石能源，讓碳的釋放與吸收達到平衡而不再增加。

　　近年來一直致力于研究綠色技術經濟的“綠色技術經濟政策課題組”組長梁云鳳博士向記者指出：“能源環境是世界性難題，中國的資源稟賦、現實國情以及發展階段使得治理任務更加艱巨。只有綠色高質量發展才是破解我國能源環境困境的必由之路，也是中國特色的碳中和之路。碳中和其實也是環境危機帶給我們的機遇，我們要抓住機遇，通過科技創新搶占先機，變不利為有利，將排放的廢物變成有價值的東西，為社會能源結構轉型提供經濟增長的內生動力，形成巨大的碳中和產業，支撐中國經濟綠色高質量發展，推動疫情后世界經濟的綠色復蘇。中國的國情跟別的國家不一樣，能源環境問題更突出，我們要選擇自己的路。”

　　據統計，中國的能源消費和二氧化碳排放量僅次于美國，已經居全球第二位，預計到2025年前后，中國的二氧化碳排放量上升到第一位。控制二氧化碳的排放量已經成為每位公民的責任。“我國二氧化碳的排放約占全球總量的30%，要想減量就需要通過科技創新和產業變革，把二氧化碳排放高的劣勢和壓力變成優勢和動力。根據2016年4月簽署的巴黎協議，2030年全球的碳排放總量要達到550億噸，按照30%計算，我國到時候每年的碳排放就會達到165億噸。這跟我國的富煤、缺油、少氣的能源稟賦和能源結構有關，煤炭占我國一次能源消費60%左右，燃煤發電是我國碳排放最大的來源，占總量的一半左右，再加上數以千計的鋼鐵廠、化工廠等，總共占到80%。能源供給制約的要素多，能源生產消費對環境損害大，能源技術總體上仍相對落后。此外，我國的油氣對外依存度偏高，2019年我國石油對外依存度是72%，天然氣的依存度是42.1%。我國是發展中大國，人口多、底子薄，中國特色的碳中和之路應該是一石三鳥之路。”梁云鳳說，“既能解決能源問題，也能解決環境安全問題，還能實現綠色高質量增長。”

　　2060年實現碳中和，2030年達到碳達峰，國家很多的高端產業將來是不是要退出，對經濟帶來巨大影響?梁博士認為，經過科技創新不但沒有影響，還會創造更大的價值。解決了能源，解決了環境安全，還解決了我國綠色增長的新動能問題。這就需要大力發展碳中和產業、治碳制能產業，在破解能源困境的同時促進經濟增長。綠色科技創新是綠色高質量發展的核心，實現碳中和目標的核心支撐也一定是科技創新。

　　談到等離激元碳中和技術，梁云鳳博士說道，這個技術完全符合五中全會提出的科技創新四個面向，即面向世界科技前沿、面向世界經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康。它最大的特點就是變廢為寶，把二氧化碳和廢熱變成原材料，利用不花錢的太陽能制造出高價值的能源，汽油、柴油、氫能等。等離激元碳中和技術應用廣、成本低、效率高，實現了從綠到金的良性循環，可謂是真正的“一石三鳥”的解決方案，對于我國加快構建以國內大循環為主體，國內國際雙循環相互促進的新發展邏輯至關重要。”

　　　　通過復刻光合作用，實現治碳制能

　　光合新能的首席科學家王琮博士就等離激元的溯源對記者介紹：“1951年DavidPines和DavidBohm預測提出了等離激元的概念，之后1957年，RufusRitchie又將等離激元的概念延伸到表面和界面上，提出了表面等離激元的存在。局部表面等離激元共振(LSPRs)，定義為“在納米顆粒周圍，由光激發的電子振蕩的集合;而在納米顆粒周圍，得到的聚焦增強的光場，也是LSPRs的重要特點。得益于計算模擬技術的發展，于2000-2010年左右，等離激元的理論模擬逐漸成型，并進一步完善。其應用已在諸多領域嶄露頭角。2008年，華盛頓大學的Raschke教授團隊發布論文，用掃描近場光學顯微鏡(s-SNOM)，首次實際觀測到了表面等離激元超高分辨率的空間分布，即納米級的光場自聚焦增強。早在2006年，美國普渡大學投資1億美元著手建設了面積2萬平米的布雷克納米中心，集中研發等離激元技術和相關納米光子學。”

　　“技術創新是實現碳中和的主要途徑。”王琮博士說：“2009年我方團隊核心成員于美國麻州大學留學期間，在世界上首次將等離激元技術應用到二氧化碳和水分解合成烷烴的領域，其后美國南加州大學和杜克大學也分別在2011年和2016年跟進了該領域的研究。”

　　由于不需要極端條件，只需要廉價的能源，比如自然光照和工業余熱，不用轉成電或氫氣，一步就可以實現二氧化碳的再利用和碳循環。目前利用等離激元處理二氧化碳是相關科研領域的熱點。據介紹，目前北京光合新能科技有限公司率先進行了等離激元碳中和技術的工業化，在七臺河市建成了中試基地，并已利用大唐電廠的廢氣余熱開始了試運行。

　　等離激元的光聚焦原理是否符合能量守恒定律?針對記者的提問，王琮博士說：“它一定是能量守恒的。正常情況下，光熱能輸入再被儲存下來大約8%，變成了油氣所具有的熱值，另外的90%多在這個過程中耗散掉了。我們未來的目標就是怎么提高效率，讓消耗變得更少，讓儲存下的變得更多。等離激元技術其實在某種程度上就是復刻了光合作用，而且是比自然界中更有效的。”從這個角度看，這是工業革命的一個創新和迭代，可以高效率、低成本地將二氧化碳轉化為烷烴類產品，可作為石油天然氣的替代品。

　　等離激元技術的重大核心意義在于：現有汽車、飛機、輪船等一切機器都可以照樣燃油燃氣，卻不增加任何碳排放。在滿足人類能源需求的同樣條件下，用這一技術產出的燃油燃氣比例越多，節約的化石能源就越多，凈碳排放量就降得越多。這一技術普及越快，規模越大，實現碳達峰和碳中和目標的速度就越快!

　　　　通過綠色金融加速高碳企業產業升級

　　北京環境交易所首任董事長、國富資本董事長熊焰也非常看好等離激元碳中和技術，他告訴記者：“實現碳中和目標的關鍵技術有三點：一是保障高比例可再生能源電網的安全穩定運行的技術，包括儲能技術、輸配技術、能源互聯網技術等;二是終端用能的電氣化技術，電被公認是使用效率、安全性和綠色環保最好的一種二次能源，因此終端用能要盡可能電氣化;三是安全的新一代核電技術，氫能技術以及碳捕獲、碳沉降技術。”

　　熊焰指出，多數歐美國家把碳中和時間確定在2050年，中國雖然晚了10年，但我們是要用30年走完西方國家走了60、70年的道路，其難度和決心還是非常大的。碳中和將成為全球新的共識、全球新的政治認同和國家博弈的手段。市場型政策的興起源于它的成本效益、全面性和靈活性。它的政策工具形式多樣，適用于不同的情景，綜合協同效應比較好。“我認為碳排放本質上是一個經濟行為，最終還要靠經濟手段來解決。”

　　碳市場的起點應該是確定的、剛性的減量(CAP)，是國家確定的減排總目標，也就是“2030年碳達峰、2060年碳中和”的目標。“碳中和是個大的社會目標，或者叫社會工程，也是一個重大的社會經濟結構的轉變，是一個約束性的條件，自我約束、自我加壓的一個重大宣誓。通過立法的方式，把每年企業排放的指標，約定一個規定減少的指標。比如說每年剛性的要減3%，從100變成零，那就是從高峰算，30年要減到零。也就是說，每年要實現減排3%，企業必須進行技術創新、投入與變革。減得多的，可以賣掉。沒減的就要去買。如果又沒減，又沒買，就要受罰。大幅度的減碳，把碳作為一種資源、一種財富、一種權益，獲取高額回報，吸引更多的技術資金力量的投入。碳中和的實現通常由買方(排放者)、賣方(減排者)和交易機構(中介)三方來共同完成。”熊焰談道。

　　據了解，中國碳市場規定了年排放2.6萬噸以上，年用煤1萬噸以上的電力行業是第一輪的減排主體。碳交易作為一種市場機制，能夠低成本、高效率地實現溫室氣體排放的有效配置，達到總量控制和公共資源合理化利用的目標，使全社會的綜合減排成本降低，從而使得社會資源得到優化配置。對于減排成本高的企業，碳市場鼓勵企業進行市場購買，補足配額缺口，降低減排成本，讓減排成本低的企業多減排。本質上，碳交易就是通過市場機制“獎優淘劣”，實現買碳有成本、賣碳有收益、投資有回報的邏輯循環。

　　投資界預測，中國要實現“3060目標”，總資金需求約140萬億元，年均約3.5萬億元，長期資金缺口年均在一半以上。由于我國富煤、少氣、貧油的資源稟賦，決定了如何把二氧化碳這個負擔變成資源，對于我國來說，將是重中之重的國之大事。

　　熊焰最后表示，據統計，我國每年現在有100—120億的二氧化碳要處理。在當前我國“3060目標”的催化下，碳中和不只是達摩克里斯之劍，更是推動能源等碳排放型企業轉型升級的催化劑。那些能大規模減碳的綠色創新技術必將受到追捧，而那些把二氧化碳減排負擔變成新增資源的綠色循環技術，無疑將成為強力的風口。

　　轉自：中華網

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