徐春明：關(guān)于碳中和發(fā)展的幾點(diǎn)思考

    非常高興能夠有機(jī)會跟在座各位同行分享一點(diǎn)思考。今天也是雙碳目標(biāo)提出一周年，這一年雙碳確實(shí)非?；馃?，剛才前面幾個報告非常精彩。

    我今天報告是一張表，從數(shù)字背后可以看一看未來發(fā)展的一些趨勢。從趨勢當(dāng)中來簡單探討思考一下未來能源和技術(shù)的發(fā)展。

    這張表不能說完全準(zhǔn)確，也代表一方，表里面有幾個關(guān)鍵數(shù)字，當(dāng)然第一個是經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這是我們社會必然的，況且是要保持一個比較高的速度，經(jīng)濟(jì)發(fā)展意味著就是需要能耗，以及我們關(guān)注二氧化碳未來怎么處理。

中國科學(xué)院院士、中國石油大學(xué)（北京）碳中和未來技術(shù)學(xué)院院長 徐春明

    這張表數(shù)字太多，我想展開一下，首先從表里面可以看到雙碳不管怎么發(fā)展，我們不管怎么達(dá)峰，怎么中和，首先是要保證經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，或者說我們現(xiàn)在按照總書記說的高質(zhì)量發(fā)展，我們GDP增長速率盡管這幾年放緩，但是未來還是4%到6%的增長，而這個增長意味著背后它一定需要能源，大家可以看得出來，每五年對能源消耗都是差不多5億噸，一年1億噸增量，基本上沒有太放緩。從這兒講，第一個分享的是，不管怎么達(dá)峰，中和，我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的能源，我們需要的能源還是在快速發(fā)展，總量還在不斷攀升。

    在這樣一個前提下，我們要實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)，第一最直接的就是節(jié)能，很多人說我們可以很多根本的原因，但是我們眼前可以做的，尤其像很多所謂能耗和二氧化碳排放大戶，節(jié)能減排是目前我們所有的行業(yè)、所有企業(yè)，所有人馬上可以做的，因此最重要的數(shù)字就是單位GDP能耗強(qiáng)度，大家可以看我們在經(jīng)濟(jì)快速增長這么多年，我們這么多年也在努力使能源強(qiáng)度按照非常高的比例下降，大家可以看未來下降速度會趨緩，因?yàn)槲覀兏鷩H先進(jìn)水平差距比較大，到慢慢接近，到未來隨著質(zhì)量發(fā)展可以跟國外相當(dāng)。

    在這個背景下，怎么能夠直接減排二氧化碳，就是節(jié)能，當(dāng)然這個過程中我不展開講了，各種新工藝、新裝備，新材料，新介質(zhì)，新技術(shù)，所有這些手段都可以來幫助我們快速直接地降低能耗。

    當(dāng)然這里因?yàn)椴皇菍W(xué)術(shù)報告，我沒有展開講，但是我可以拿一個例子，節(jié)能減排在我們石化行業(yè)已經(jīng)放到了頭等技術(shù)進(jìn)步的頭等位置，我可以舉一個例子，行業(yè)內(nèi)原來概念是石油很粗放，大進(jìn)大出，但是事實(shí)上我們現(xiàn)在已經(jīng)在分子煉油，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)這些分子煉油，以及我們未來二氧化碳?xì)涫俏覀兎浅ｊP(guān)注的對象，這個體系里面未來面對很大的問題，小分子的氣體分離，不管二氧化碳補(bǔ)給，還是氫氣的場景都需要達(dá)到純度，分離的手段和技術(shù)一定是我們未來急需的，當(dāng)然借用國外知名學(xué)者團(tuán)隊，他們曾經(jīng)列了未來能有7個改變世界的分離技術(shù)，跟我們的石油煉化小分子分離都在里面，因此從科學(xué)和技術(shù)發(fā)展來看，也是節(jié)能減排第一選擇。

    但是節(jié)能減排畢竟有限，我們可能能做到的還是達(dá)到一定限度以后，大家都知道技術(shù)每進(jìn)步一點(diǎn)都非常困難，因此未來來講，根本還是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，但是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，因?yàn)槲覀兗热豢偭恳呀?jīng)在這兒，每年消耗在增加，因此唯一變化的是這個比例，這張表前三個是三大化石能源，煤、油、氣，不管各行各業(yè)怎么喊，能源比例是降低的，絕對需求量并不會馬上下降，大家為什么說現(xiàn)在很多人一喊煤馬上就要被代，但是喊了半天煤價上來了，我們剛需還在這兒，甚至未來五年我們對煤炭需求總量幾乎是持平的，當(dāng)然到2030年略有降低，所以這么一個現(xiàn)狀下，能源結(jié)構(gòu)，化石能源至少十年之內(nèi)還是絕對值來看，包括石油并沒有降低，我們大概未來5到10年還會增加，只不過比例會達(dá)到一個峰值。

    當(dāng)然快速增長的一個是天然氣，不論比例還是絕對量，大家談到了最關(guān)注的還是非化石能源，風(fēng)、光、電，甚至是核，它的比例也好，絕對值也好，快速增加，因此我們未來必須面對能源結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的需求。

    我們不可回避的是最后兩排，因?yàn)槲覀兲歼_(dá)峰、碳中和體現(xiàn)在碳，因?yàn)樘贾泻筒粌H僅是二氧化碳，還有馬上會受到關(guān)注的甲烷。今年11月份國際上推出一個關(guān)于甲烷的一個減碳計劃，我們國家也是成員之一，今天我們只是談的還是二氧化碳為主，但是因?yàn)榧淄樗饔脺厥覛怏w比二氧化碳要厲害得多。即便是二氧化碳，大家可以看排放量，我們到達(dá)峰，不管什么手段一定最后到2030年達(dá)到最高，很多單位定在2025年，因此2025年到2030年排放總量已經(jīng)到了峰值。因此這100多億噸的二氧化碳，將來怎么中和也不會超過一半，多出來這么多二氧化碳怎么辦？因?yàn)檫@是能耗帶來的，盡管說現(xiàn)在我們的水平提高了，單位能耗二氧化碳強(qiáng)度也在下降，但是總量還是不能忽視的。我想在未來5到10年必須面對的是二氧化碳，不管怎么跟氫結(jié)合，我們需要剛才提到了煤制氫還是最便宜的，我們需要競爭，成本還是比較重要的，在二氧化碳處置問題上，CCS，或者CCUS在相當(dāng)一段時間作為一個主體技術(shù)來，比如美國和中東未來以天然氣作為主要能源，把排放的二氧化碳大量封存在不論用于氣田，還是油田。

    因?yàn)閯偛盘岬綒?，未來是綠氫，但是在前期我們要經(jīng)過相當(dāng)一段時間是必須用灰氫，或者黑氫，煤制氫還要持續(xù)相當(dāng)一段時間，我們短期內(nèi)也會仰仗CCS去解決二氧化碳的排放問題。未來5到10年我們還是需要大量消耗煤，其他國家各有自己的套路。這是根據(jù)這張表可以展開思考的。

    后面打個廣告，我們石油大學(xué)是搞傳統(tǒng)能源的，因?yàn)槲覀兪昵熬皖A(yù)見到這種變化，能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境帶來的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整一定是一個趨勢，十多年前我們成立了新能源研究院，當(dāng)時說的是變革性技術(shù)，未來針對能源變化，所以當(dāng)時我們考慮到綠電綠氫是可能大有作為，所以我們開發(fā)了幾個技術(shù)，分別用在鋼鐵、石化和煤化工，簡單給大家分享一下這個方面的一點(diǎn)進(jìn)展，也是我們趕上了風(fēng)口，技術(shù)受到了很大關(guān)注。

    其中一個就是現(xiàn)在說的氫冶金，我們是用還原鐵來替代膠，具體細(xì)節(jié)不說了，這個里面的關(guān)鍵就是我們利用各種廢氣，不管本身鋼鐵的，還是石化的，一些低價值的廢氣，利用甲烷、二氧化碳和氫氣，以及我們各種催化材料，一些工藝技術(shù)，最后統(tǒng)統(tǒng)變成我們期望的，按照一定比例的一氧化碳和氫，用它替代膠來煉鋼，因此將來鋼鐵廠就比較化工廠了。

    剛才晉能集團(tuán)，我們也是在那個附近，我們建了一條30萬噸的工廠，我們希望帶來驚喜的結(jié)果，可以把我們鋼鐵流程做一個變革性的變化。

    第二，就是我們正在做的，石油化工一個重要的過程，把蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯進(jìn)行脫碳，也要減少化石能源消耗，這也是有一些價值比較低的，這里面核心的就是一種新的供熱方式，需要一些催化劑，關(guān)鍵裝備替代我們傳統(tǒng)的加熱爐，變成一種電磁強(qiáng)化加熱，大家都吃過火鍋，這里面一些能耗解決完以后，替代傳統(tǒng)的加熱爐。

    我們已經(jīng)進(jìn)到一個工業(yè)示范階段，下面這個是氨，傳統(tǒng)的需要用煤來氣化，生成一氧化碳和氫帶來發(fā)展，我們可以生產(chǎn)綠氫，這樣我們能夠用電和水以及我們廢的煙氣實(shí)現(xiàn)這個過程，氫出來以后跟我們常規(guī)的氣體分離，我們把氮?dú)夂投趸甲兂珊铣砂保坏珱]有排放，可以消納氣風(fēng)氣電，同時可以吸收二氧化碳的過程，我們很高興去年在凝中，跟當(dāng)?shù)匾粋€合成公司簽了一個協(xié)議，1萬噸每年的合成氨。

    未來我們高耗能的都變成綠電綠氫體替代的過程，當(dāng)然這些過程重構(gòu)實(shí)現(xiàn)以后，我們可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排，最后感謝大家。