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“二氧化碳排放力爭于2030年達到峰值，努力爭取2060年實現碳中和”，是我國提出的兩個階段碳減排奮斗目標(以下簡稱“雙碳”戰略目標)。實現這一目標，必須以科技創新為先導。這就為科技創新提供了廣闊的空間，廣大科技人員要乘勢而上、選準目標、奮力攻關。

目前(qian)，我國正處于高質量發(fa)展(zhan)階(jie)段(duan)，化(hua)(hua)石能(neng)源的(de)(de)(de)消耗還將不斷增(zeng)長，未來一個階(jie)段(duan)內二氧(yang)化(hua)(hua)碳排放(fang)勢(shi)必繼續(xu)增(zeng)長。我們必須進行艱(jian)苦的(de)(de)(de)努(nu)力，才能(neng)夠(gou)在2030年(nian)實(shi)現“碳達(da)峰”。2060年(nian)的(de)(de)(de)任(ren)務則(ze)更為艱(jian)巨(ju)，要將生(sheng)(sheng)產、生(sheng)(sheng)活所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)二氧(yang)化(hua)(hua)碳全(quan)部消除，才能(neng)達(da)到二氧(yang)化(hua)(hua)碳產生(sheng)(sheng)量和(he)消除量的(de)(de)(de)平(ping)衡。

在大量使用化石能(neng)(neng)源(yuan)且能(neng)(neng)源(yuan)消耗不斷增長的條件下，2030年二氧化碳(tan)排放要達到峰值(zhi)必須(xu)從(cong)三方面努力(li)(li)：大力(li)(li)發展可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)、減(jian)少化石能(neng)(neng)源(yuan)使用、實行全民總動員的節能(neng)(neng)減(jian)排。而要想在2060年前(qian)實現碳(tan)中和(he)，還(huan)要著力(li)(li)開辟新的清(qing)潔能(neng)(neng)源(yuan)。

大力發展可再生能源

大力(li)(li)發(fa)展可再生能(neng)(neng)(neng)源是首要(yao)措(cuo)施。我國水力(li)(li)資源要(yao)充分(fen)利(li)用(yong)，但(dan)潛力(li)(li)有限。風能(neng)(neng)(neng)、光伏發(fa)電(dian)將是主(zhu)要(yao)能(neng)(neng)(neng)源，同時要(yao)因地制宜建(jian)設裂變核反應堆、地熱等清潔能(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)，利(li)用(yong)潮(chao)汐能(neng)(neng)(neng)等能(neng)(neng)(neng)源。

風(feng)能、光伏(fu)、潮汐等間(jian)歇式發電和恒定功率的(de)核能，都(dou)必(bi)須以儲(chu)(chu)(chu)(chu)能調節。未來10年要(yao)發展12億(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)可再生(sheng)能源，如以10%的(de)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能功率、儲(chu)(chu)(chu)(chu)能6小時相配合，就需建7.2億(yi)(yi)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)·時容量的(de)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能電站(zhan)(zhan)，或720座1吉瓦(wa)(wa)時儲(chu)(chu)(chu)(chu)能電站(zhan)(zhan)。儲(chu)(chu)(chu)(chu)能電站(zhan)(zhan)建設費(fei)用如以平均1400元(yuan)(yuan)/千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)·時計(ji)，需投資1萬億(yi)(yi)元(yuan)(yuan)。分布式儲(chu)(chu)(chu)(chu)能費(fei)用也許還(huan)要(yao)更高(gao)。可見，儲(chu)(chu)(chu)(chu)能機遇很(hen)大，擔(dan)子(zi)也很(hen)重。

儲能(neng)技術路線百舸(ge)爭流、各有(you)所長，應允許在(zai)競爭中(zhong)發展(zhan)。儲能(neng)是(shi)(shi)商業行(xing)為，必須講究經(jing)濟效益。決(jue)定經(jing)濟效益的(de)因素有(you)建設(she)投資、使用(yong)壽命、能(neng)量轉換效率、設(she)備利用(yong)深度、電(dian)進(jin)價(jia)、電(dian)出價(jia)和運行(xing)費用(yong)等，其中(zhong)與儲能(neng)技術設(she)備相關的(de)是(shi)(shi)前四(si)項。

對(dui)于(yu)建設(she)投資，抽(chou)水(shui)蓄能(neng)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)不(bu)(bu)斷漲價(jia)至(zhi)每千(qian)瓦七、八千(qian)元;化學電(dian)(dian)(dian)源不(bu)(bu)斷降價(jia)至(zhi)每千(qian)瓦·時(shi)千(qian)元上下，以6小時(shi)蓄電(dian)(dian)(dian)容(rong)量(liang)計算的(de)造價(jia)并不(bu)(bu)高于(yu)抽(chou)水(shui)蓄能(neng)。抽(chou)水(shui)蓄能(neng)優(you)(you)勢(shi)在運(yun)行壽(shou)命(ming)長，分攤(tan)到每度(du)電(dian)(dian)(dian)的(de)成本要(yao)(yao)比電(dian)(dian)(dian)池儲(chu)能(neng)約低一半。但抽(chou)水(shui)蓄能(neng)能(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)僅(jin)約75%，電(dian)(dian)(dian)池則高達80%(液(ye)流電(dian)(dian)(dian)池)、85%(鉛炭(tan)電(dian)(dian)(dian)池)乃至(zhi)90%以上(磷酸鐵鋰(li)鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)池)，能(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)高的(de)投資回籠快。何況，電(dian)(dian)(dian)池還可(ke)不(bu)(bu)受地域限制，規模(mo)可(ke)大可(ke)小。所以，兩者(zhe)綜合優(you)(you)勢(shi)已不(bu)(bu)相上下。對(dui)于(yu)能(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)約為60%的(de)物理儲(chu)能(neng)技術，可(ke)以展(zhan)開(kai)研究，但想實用就要(yao)(yao)認(ren)真(zhen)掂(dian)量(liang)經濟效(xiao)(xiao)益。

規(gui)模儲能(neng)對(dui)于電池(chi)(chi)而(er)言，是近(jin)年來(lai)才(cai)遇到的(de)新課題(ti)，但需求發展(zhan)勢(shi)頭(tou)很(hen)猛，形(xing)勢(shi)喜人(ren)。電池(chi)(chi)新體系(正極、負(fu)極、電解質的(de)組合(he))變化(hua)多端，層出不窮，前途不可限(xian)量。我們倡導集成(cheng)液流電池(chi)(chi)、鉛炭電池(chi)(chi)、鋰離子電池(chi)(chi)三者優點的(de)長(chang)壽(shou)命(ming)、高安全、低成(cheng)本的(de)儲能(neng)專用水(shui)系電池(chi)(chi)，這是一項世界性、世紀性難(nan)題(ti)，已不乏電化(hua)學(xue)界仁人(ren)志(zhi)士刻(ke)苦攻關，相信假以時日定有顛覆性進(jin)展(zhan)，必(bi)將對(dui)2030年實現(xian)“碳達(da)峰(feng)”做出更大貢獻。

在大力發展可再(zai)生(sheng)能源的(de)同(tong)時，也要(yao)減少化石能源的(de)使用，這不存在重大技術難題，主要(yao)取(qu)決于政(zheng)府的(de)決心(xin)，要(yao)制定堅定、可行的(de)政(zheng)策(ce)，消除習慣性和地方(fang)保(bao)護主義(yi)。如停止建造燃煤電廠、逐步提高排放(fang)稅、加速試點碳排放(fang)權和碳匯交易并及早實行等(deng)。

除了(le)政(zheng)策(ce)，補貼(tie)力度(du)也要恰當，獎補要與懲罰并施(shi)。我國光伏發(fa)電和電動汽車發(fa)展中的補貼(tie)實踐證(zheng)明，過度(du)、單純的補貼(tie)弊多利(li)少，該(gai)教訓應該(gai)充(chong)分汲取。

實行全民節能減排

實行全(quan)民(min)總動(dong)員(yuan)的(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)減排首先要(yao)做到節(jie)(jie)能(neng)(neng)減排思想家喻戶曉、深(shen)入(ru)人心(xin)、付諸行動(dong)、持(chi)之以恒，大打(da)一場(chang)持(chi)久的(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)減排人民(min)戰爭(zheng)，糾(jiu)正陳年積(ji)累的(de)(de)(de)浪(lang)費能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)觀(guan)念、習慣(guan)、誤解;要(yao)在全(quan)社(she)會樹立強烈的(de)(de)(de)“節(jie)(jie)省能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、減少排放為(wei)榮，浪(lang)費能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、任意(yi)排放為(wei)恥(chi)”的(de)(de)(de)風尚(shang)。

我國(guo)工業節(jie)能潛(qian)力很大，研究各行業工業節(jie)能技術(shu)大有可為(wei)。

汽(qi)(qi)車(che)(che)是(shi)耗能(neng)(neng)(neng)、排(pai)(pai)放大(da)(da)戶，節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)潛力很大(da)(da)。為此(ci)筆者(zhe)提出(chu)十項具(ju)體措施：一要(yao)(yao)(yao)(yao)進行全(quan)民宣(xuan)傳教育，改變(bian)落(luo)后觀念(nian)，不以(yi)高(gao)(gao)檔、豪華(hua)車(che)(che)顯示(shi)經濟和社會(hui)地位(wei)，而以(yi)坐小車(che)(che)、乘(cheng)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)車(che)(che)為榮。二要(yao)(yao)(yao)(yao)加重燃(ran)(ran)油稅(shui)和高(gao)(gao)檔車(che)(che)消(xiao)費稅(shui)。三要(yao)(yao)(yao)(yao)按高(gao)(gao)速(su)(su)公路限(xian)速(su)(su)對汽(qi)(qi)車(che)(che)設(she)(she)計(ji)(ji)提出(chu)最高(gao)(gao)行駛速(su)(su)度限(xian)制，削(xue)除以(yi)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)功率為首的(de)(de)(de)冗余設(she)(she)計(ji)(ji)。四要(yao)(yao)(yao)(yao)對汽(qi)(qi)車(che)(che)生(sheng)產、使用(yong)、維修、報(bao)廢處置全(quan)過程進行系統排(pai)(pai)放計(ji)(ji)算，對其二氧化碳排(pai)(pai)放總量提出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)鼓勵(li)、懲罰政策(ce)。五要(yao)(yao)(yao)(yao)排(pai)(pai)除“不用(yong)油就等于節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)”的(de)(de)(de)膚(fu)淺觀念(nian)，發(fa)(fa)展全(quan)過程最節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)的(de)(de)(de)電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)技術。六要(yao)(yao)(yao)(yao)大(da)(da)力研究、使用(yong)能(neng)(neng)(neng)量轉換(huan)效(xiao)率高(gao)(gao)的(de)(de)(de)內燃(ran)(ran)機(ji)，使燃(ran)(ran)油車(che)(che)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)立(li)竿見影。七要(yao)(yao)(yao)(yao)將(jiang)內燃(ran)(ran)機(ji)與電(dian)池并(bing)聯組合，可以(yi)達到最佳的(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)效(xiao)果(guo)，應(ying)大(da)(da)力發(fa)(fa)展此(ci)純電(dian)驅動(dong)的(de)(de)(de)增(zeng)程式電(dian)動(dong)車(che)(che)。八要(yao)(yao)(yao)(yao)停止生(sheng)產、銷(xiao)售假節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)排(pai)(pai)的(de)(de)(de)插電(dian)式“混(hun)合電(dian)動(dong)車(che)(che)”。九(jiu)要(yao)(yao)(yao)(yao)鼓勵(li)夜(ye)間充(chong)電(dian)和慢速(su)(su)充(chong)電(dian)、盡(jin)量避免快速(su)(su)充(chong)電(dian)，以(yi)提高(gao)(gao)電(dian)能(neng)(neng)(neng)利用(yong)效(xiao)率。十要(yao)(yao)(yao)(yao)鼓勵(li)充(chong)電(dian)站(zhan)同建蓄電(dian)站(zhan)，夜(ye)蓄晝(zhou)充(chong)，削(xue)峰填谷。

有種(zhong)觀點(dian)認為(wei)“可(ke)再生能(neng)源發的(de)電是零排(pai)放”。實際上(shang)，在目(mu)前(qian)以煤為(wei)主要能(neng)源的(de)情(qing)況下(xia)，風力和(he)光伏等可(ke)再生能(neng)源發電并不是零碳(tan)排(pai)放，這些發電設備的(de)制作、用材、安裝、維護(hu)、報廢都很(hen)耗能(neng)，這些過程中(zhong)的(de)二氧(yang)化碳(tan)排(pai)放量(liang)都應分攤到所發的(de)每一度(du)電上(shang)。

所以，要樹立(li)全生(sheng)命周(zhou)期二氧化碳排放和(he)減(jian)排的觀念，認(ren)真(zhen)計(ji)較每(mei)項技術全過程的“凈減(jian)排”。

著力開辟新的能源

“碳(tan)中(zhong)和”是要(yao)將生產、生活中(zhong)產生的(de)二氧(yang)化碳(tan)全(quan)部消除，確保不再增加(jia)大氣中(zhong)二氧(yang)化碳(tan)含量。除要(yao)繼(ji)續加(jia)大力(li)(li)度實施前文所述的(de)節能減排外，還要(yao)著力(li)(li)開辟(pi)新的(de)清潔能源，消除產生的(de)二氧(yang)化碳(tan)。

聚變(bian)能(neng)發電(dian)(dian)(dian)有(you)可能(neng)在2060年前實現，生(sheng)(sheng)產這種清(qing)潔能(neng)源有(you)利于減排二(er)氧(yang)化碳。最易發生(sheng)(sheng)聚變(bian)反應的(de)(de)(de)是氘(dao)與(yu)氚(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)聚合，氘(dao)可自水中(zhong)提取，氚(chuan)(chuan)可用(yong)鋰(li)(li)(li)(li)-6在堆中(zhong)子作(zuo)用(yong)下(xia)產生(sheng)(sheng)，將天然鋰(li)(li)(li)(li)中(zhong)鋰(li)(li)(li)(li)-6分(fen)離后(hou)的(de)(de)(de)大量鋰(li)(li)(li)(li)-7用(yong)于鋰(li)(li)(li)(li)離子電(dian)(dian)(dian)池，不會影響電(dian)(dian)(dian)池性能(neng)，鋰(li)(li)(li)(li)-6、鋰(li)(li)(li)(li)-7“各(ge)盡所能(neng)”。為此，要發展廉(lian)價、低耗(hao)能(neng)的(de)(de)(de)水中(zhong)提氘(dao)技(ji)術和鋰(li)(li)(li)(li)同位(wei)素(su)分(fen)離技(ji)術。

當汽(qi)車的發動機(ji)全部使(shi)用生(sheng)物柴(chai)油(you)(you)(you)或生(sheng)物乙醇時，在汽(qi)車行(xing)駛階(jie)段就可(ke)以(yi)基本實(shi)現(xian)“碳中(zhong)和”。因此，要大力發展(zhan)各種生(sheng)物乙醇、生(sheng)物柴(chai)油(you)(you)(you)生(sheng)產(chan)技術和產(chan)業。秸稈規(gui)模轉化和甜高(gao)粱種植利用等工程技術問題應列(lie)入發展(zhan)計劃，還要培育高(gao)產(chan)油(you)(you)(you)料作(zuo)物。

消除或轉化二氧化碳

森(sen)林能(neng)(neng)夠大量吸收二氧化碳(tan)。我國西(xi)北地域遼闊，碳(tan)匯價值巨(ju)大，但(dan)是缺(que)水(shui)。如(ru)從西(xi)藏每年引水(shui)200億(yi)立方米到新疆植(zhi)樹(shu)造林，將對“碳(tan)中和(he)”作出巨(ju)大貢獻，還(huan)能(neng)(neng)改(gai)變西(xi)北氣候。這(zhe)是一項十分艱(jian)巨(ju)的工(gong)程(cheng)，涉(she)及許多(duo)科學技術問題(ti)，因此(ci)要(yao)及早展(zhan)開前期研(yan)究。從橫斷山(shan)脈諸大江引水(shui)的南(nan)水(shui)北調(diao)(diao)西(xi)線(xian)工(gong)程(cheng)要(yao)加速建設，除緩(huan)解黃河流(liu)域工(gong)業(ye)、生(sheng)活用水(shui)緊張外，還(huan)可適當加大調(diao)(diao)水(shui)量，為(wei)造林(特別是內蒙)供水(shui)。在全國各地普遍加強(qiang)植(zhi)樹(shu)綠化，對提升生(sheng)態系統碳(tan)匯能(neng)(neng)力也(ye)有貢獻。

向地下埋(mai)藏二氧(yang)化(hua)(hua)碳已有相關研究。這不僅是(shi)一項很(hen)耗能的(de)(de)技術，還要(yao)解(jie)決二氧(yang)化(hua)(hua)碳“地下固定化(hua)(hua)”問題，并不是(shi)簡單的(de)(de)物理性儲存，要(yao)謹防(fang)地質變化(hua)(hua)造成“潘多拉魔盒(he)打開”式的(de)(de)災難(nan)。

用化(hua)(hua)(hua)學法(fa)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳為能(neng)(neng)源材料(liao)或其它有(you)(you)機(ji)物也(ye)已(yi)有(you)(you)研究。轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)需要能(neng)(neng)量(liang)，應該追求高(gao)能(neng)(neng)效(xiao)(即低能(neng)(neng)耗，也(ye)就是(shi)低排(pai)放)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)(shu)，在開(kai)題時就該認真論(lun)證、比較。例如(ru)，用光化(hua)(hua)(hua)學法(fa)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳為甲醇(chun)，是(shi)一個6電子還(huan)原反應，直接轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)的效(xiao)率極低，而得副產物甲酸、甲醛為主，總效(xiao)率也(ye)僅百(bai)分(fen)(fen)之(zhi)幾(ji)。現在實用的光伏發電轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)率已(yi)達20%(還(huan)將進(jin)一步提高(gao))，發展其它電轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)技術(shu)(shu)路線(如(ru)電解(jie)還(huan)原二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳、電解(jie)水制氫-氫與二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳化(hua)(hua)(hua)合等)，可能(neng)(neng)會有(you)(you)更高(gao)的轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)率。總之(zhi)，要充分(fen)(fen)論(lun)證、比較這些技術(shu)(shu)路線的能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換效(xiao)率和經濟可行性(xing)。

二(er)氧化碳(tan)埋藏或轉化，都(dou)涉及其回收和(he)濃(nong)(nong)集(ji)。要發展適用于大規模濃(nong)(nong)集(ji)二(er)氧化碳(tan)的低排放、低成本技術，吸附—解吸等物化原理可待(dai)利(li)用。