李海鵬 顏金利 臺州市生態環境局溫嶺分局
近年來,全球范圍內工業獲得了快速的發展,生產力、科技水平隨之提升,有效地改善了人們的生活質量。但與此同時,人們也面臨較為嚴重的環境污染問題。二氧化碳濃度急劇增加,導致了極端氣候、全球溫度升高與土地沙漠化等一系列環境問題,成為全球共同關注的焦點。2020 年9 月,我國提出將二氧化碳排放量2030 年達到峰值,2060 年實現中和的目標。在此背景下,政府出臺了一系列的環境保護政策,對企業的低碳運行提出了要求。因此,做好綠色低碳技術體系的構建則成為了一項重點工作要求,需要能夠做好相應的創新及保障工作。
結合“雙碳”工作要求,始終堅持以綠色低碳技術作為體制變革與技術發展的動力。在新的技術發展框架下,要形成從上到下的技術發展體系,其中綠色低碳技術為體系當中的核心部位,同時通過基礎研究、產業發展與體制機制作為推動保障。
在現今世界發展當中,我國是最大的碳排放國,要想在未來發展中較好地實現“雙碳”目標,則需要始終堅持碳減排作為工作主體,形成綠色低碳體系的構建。從行業碳排放角度來說,在我國整體碳排放當中,能源工業在其中占據了90%的比重。從碳來源角度而言,在我國能源工業碳排放總量中,石油、天然氣與煤炭燃料在其中占據90%的比重,煤炭是其中的主要來源。從該方面考慮,即需要能將化石能源作為工作開展當中的主要目標,在始終堅持工業、能源為主線的基礎上,從能源供給的各個環節建設低碳技術體系。
1.1.1 供給端
在能源供給端,主要包括以下方面的技術:①能效技術。在我國能源體系當中,煤炭依然在其中占據了較大的比重。在碳達峰階段的碳減排工作中,能效技術在其中處于重要的地位,包括煤炭節能技術、高效運行技術與清潔利用技術等;②化石能源與新能源耦合技術。在該技術中,主要是同新能源燃料具有較好適應性的傳統能源改造技術,包括生物質燃料、氫基燃料在燃料當中起到一定替代作用的共燃技術等,也包括有同新能源具有較好適應性的改造技術,包括深度調峰技術與低比例技術等;③新能源技術。在該類技術當中,主要通過新能源的應用對燃煤電廠等傳統類型的發電設施進行替代,包括太陽能發電、風電、水電、核能等;④是同“源”具有一定關聯性的儲能電網技術,包括新型電池儲能、分布式電廠以及微電網技術等。
1.1.2 過程端
在能源過程端,則需要從工業角度構建技術體系:①鋼鐵行業。其中的技術包括輔助設備電氣、鐵礦石電解以及廢鋼電弧爐等技術類型;②化工行業。包括可再生能源技術與新型化工技術等;③水泥行業。包括新型水泥技術與熟料替代技術等。
1.1.3 末端
在能源末端, 主要的技術包括有以下幾種:①CO2捕集技術,其中有物理分離與化學吸收;②CO2運輸技術,其中有管道運輸技術、基礎設施工藝與新材料技術;③CO2利用技術,可以進一步直接與間接技術。在直接應用技術類型中,CO2分子不會在此當中產生變化。在間接技術當中,則可以轉化為化學品、燃料等原料類型。
在建筑、交通等行業發展中,以間接的形式排放了較多的碳,在實際工作中,做好這部分領域的減排工作也是低碳技術體系構建當中的重點內容。在交通行業中,可以應用道路減排技術,包括固態電池技術、動力電池、燃料電池技術等。航運方面,可以應用到的減排技術包括有電動驅動技術、燃料替代技術等。建筑行業方面,則包括高效熱泵、生物鍋爐與零碳建筑技術等,以及由電網、光伏等技術形成的分布式發電技術等。
通過“雙碳”戰略的實施,能夠對社會發展起到積極推動作用,對以往以重工業、化石能源為主體的結構進行改變,促進綠色產業轉變。在此情況下,大數據、人工智能等技術也將在綠色低碳技術當中發揮重要的作用:①在碳中和背景下,能源系統具有較為復雜的特點,供能系統將從以往的單一化石燃料逐漸轉變為水力、風能與生物質能方向發展,形成多主體的能源供應體系。在該體系發生變化的過程中,用戶端與人們的生產方式也將發生變化,整個供能系統將逐漸向著三維方向發展,在更為復雜的體系當中,需要具有人工智能技術作用的發揮作為支撐;②在碳中和情境之下,社會將處于快速的運轉狀態,將形成以可再生儲能、能源形成的系統。對于可再生能源來說,其在連續性與穩定性方面表現較差,儲能容量、建設規模也將會受到資源儲備量、技術表現等因素的影響,對此,在新的社會情境當中,需要以經濟、節能的方式運轉,需要在此當中提供相應的信息與數據作為保障。
為了能夠使綠色低碳技術體系在發展當中具有科學、持續的特點,則需要能夠在現有的基礎上做好技術創新活動,為“雙碳”目標的實現提供更為關鍵的支撐。
在綠色低碳技術發展背景下,要建立起對應的體制機制、技術體系與創新路徑。首先,需要能夠以低碳體系為基礎,積極開展技術的應用與基礎研究,以此對戰略性、前瞻性技術起到積極的持續支撐作用。同時,要建立創新中心,將低碳綠色相關的新技術與成果轉化為應用。要創新現有低碳體制,形成具有約束與激勵作用的體系,以整體協同的方式做好路徑創新;其次,要始終圍繞“雙碳”技術特點與戰略目標,從國家、企業到地方科研單位,結合自身的發展需求形成對應的創新主體,做好對應創新路徑的細分處理;最后,要從多個維度分析低碳技術體系,從碳資產密集度、技術規模化等層面做好分類,并根據不同技術情況實現對應創新路徑的設計。
在我國能源工業發展當中,國有企業在其中具有著重要的主導地位,在低碳相關技術的推動應用方面具有著重要的作用。在具體工作當中,要對國有企業在產業、資金方面占據的優勢進行科學利用,形成針對水泥、能源等行業的低碳技術創新路線:①要充分發揮資金優勢,以多樣化的方式做好綠色低碳技術發展,以大規模的方式實施示范項目;②要對國企在工業試驗時、技術方面的優勢作用進行發揮,推動煉油、核電等技術的升級替代;③要發揮產業規模作用,對于供電、發電行業做好新能源技術的推動與使用,包括儲能、氫能技術的試驗活動,在經過論證后,以大規模的方式做好技術部署,以此起到對創新成本進行節約的作用;④要充分發揮國企的社會發展責任,建立專項工程,做好非CO2減排技術的實施,并創新計劃應對氣候變化情況。
與國企相比,社會當中的私營企業在市場敏銳度、轉型靈活性方面具有著較好的表現,這對于新興技術創新具有著重要的作用。目前,我國在動力電池、新能源汽車等領域占據著一定的優勢,在對應技術領域發展中,都同私營企業具有著密切的聯系。對于新興低碳技術來說,在規模化程度方面相對不足,較多處于商業早期以及示范階段,包括有數字化技術、新能源技術等。通過私營企業在創新活動當中的應用,則可以對私營企業在人才聚集、靈活性等方面的優勢作用進行發揮,對系列綠色低碳技術創新起到積極的推動作用,有效地加速創新進程。
在綠色低碳技術創新發展當中,生物質能、氫能等技術都可以在多個領域應用,包括居民生活、建筑、能源與交通領域等。目前,相關技術在依然處在早期發展階段,而在碳中和活動中,則將扮演著重要的作用。在未來發展中,可以對相關技術在不同行業的適用性進行利用,建立形成創新形態,通過研發數據、基礎設施的建立共享,以規模化方式開展試驗活動,為相關技術的進一步創新應用打通道路,以此保障“雙碳”相關技術的快速高質量發展。在此基礎上,也需要能夠進一步加強國際合作,在與國際競爭的過程中加速學習,擴大市場范圍,實現相關研究成果的轉化應用。
我國“雙碳”戰略的發展,對于環境資源約束問題的解決、實現社會的可持續發展都具有著重要的作用。在實際工作中,要充分結合實際建立綠色低碳技術體系,在做好技術創新應用的情況下,更好地推動“雙碳”目標的早日實現。