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要實(shí)現(xiàn)“雙碳”的目標(biāo)，最終需要對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行根本性的調(diào)整。這意味著在未來40年里，能源不僅要繼續(xù)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)，還要不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)，以滿足碳中和的要求。這對(duì)于能源消費(fèi)將繼續(xù)增長(zhǎng)的中國(guó)來說是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
在現(xiàn)實(shí)條件下，如何保證“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)？主要從四個(gè)方面發(fā)力。
首先，提高能源利用效率，即大力實(shí)施節(jié)能減排。未來10年，我國(guó)能源消耗強(qiáng)度（單位GDP能耗）仍需保持每年10%以上的下降速度。這就要求我們充分利用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新介質(zhì)、信息化、智能化、數(shù)字化等手段，不斷節(jié)能減排。
二是高效清潔利用寶貴化石能源?！半p碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要能源結(jié)構(gòu)的根本調(diào)整。但未來5-10年，煤炭將占一半左右，石油份額基本保持在17%-18%。因此，煤炭和石油的高效清潔和利用仍然是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間的重要任務(wù)。
第三，二氧化碳的處理和應(yīng)用。業(yè)界公認(rèn)，2030年碳達(dá)峰，中國(guó)二氧化碳絕對(duì)排放值約為105億噸。其中，電力碳排放量仍然最高，占40%以上，工業(yè)碳排放量約為38%，交通和建筑量約為10%。如何消納105億噸二氧化碳？方案不超過兩類：一是物理法，利用巖水層埋存或二氧化碳驅(qū)油，這是最直接的手段；二是化學(xué)法，二氧化碳加氫或二氧化碳和甲烷的干重整技術(shù)可以使用一定量的二氧化碳，應(yīng)重視這些產(chǎn)品和技術(shù)。
第四，利用綠電綠氫降低二氧化碳排放強(qiáng)度。雖然未來10年中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)無法從根本上進(jìn)行調(diào)整，但我們可以依靠綠電和綠氫組成的二次能源來降低能源結(jié)構(gòu)的二氧化碳排放強(qiáng)度。
要實(shí)現(xiàn)碳中和，沒有氫是不可能的。保守估計(jì)，到2050年，中國(guó)氫能消費(fèi)比例將達(dá)到10%以上，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值將超過10萬(wàn)億元，包括加氫站、燃料電池、固定電源/電站。事實(shí)上，氫作為一種能源并不新鮮。早在七八十年前，中國(guó)石化就大力發(fā)展催化加氫技術(shù)。該技術(shù)包括制氫、加氫、化學(xué)儲(chǔ)氫和氫氣使用，與今天流行的氫能產(chǎn)業(yè)鏈相比，燃料電池只有一個(gè)環(huán)節(jié)。然而，短期內(nèi)，以燃料電池為主的綠氫產(chǎn)業(yè)鏈還有很長(zhǎng)的路要走。
值得注意的是，美國(guó)計(jì)劃在2025年之前主要依靠中東便宜的天然氣，然后通過天然氣制氫和CCS（碳捕捉和儲(chǔ)存技術(shù)）將制氫成本降至1.2美元/公斤。同時(shí)，借助油田和氣田大規(guī)模封存二氧化碳，實(shí)現(xiàn)減排。對(duì)中國(guó)來說，煤制氫+CCS將是滿足氫需求快速增長(zhǎng)的重要途徑。
面對(duì)雙碳目標(biāo)，我們可以利用綠電綠氫快速重建以化石燃料為主的傳統(tǒng)工藝產(chǎn)業(yè)。這不僅促進(jìn)了雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但這一過程需要改革技術(shù)的支持，這是綠色低碳技術(shù)的重要方向。
例如，在冶金方面，多年來，我國(guó)煉鋼仍采用較傳統(tǒng)的長(zhǎng)工藝，如果將長(zhǎng)工藝轉(zhuǎn)化為以還原氣為主的還原鐵短工藝，可減排70%以上的二氧化碳。另一個(gè)例子是，傳統(tǒng)石化工業(yè)的蒸汽裂解制烯烴工藝是依靠加熱爐，每噸產(chǎn)品大約需要半噸化石燃料(天然氣、油)，會(huì)有二氧化碳排放。而且如果用綠電代替化石燃料，可以大大減少排放。當(dāng)然，這需要合理的電價(jià)，同時(shí)將傳統(tǒng)的加熱爐轉(zhuǎn)化為新的電磁加熱，需要開發(fā)核心關(guān)鍵設(shè)備。另一個(gè)例子是，合成氨是一個(gè)重要的傳統(tǒng)化工工藝，以煤、石油、天然氣等為原料，通過氣化產(chǎn)生一氧化碳和氫，然后利用氫氣產(chǎn)生氨。而且如果用綠電電解水制綠氫，煙氣通過變壓吸附，分離成氮和二氧化碳，再將氫加氮轉(zhuǎn)化為合成氨，將氨加二氧化碳轉(zhuǎn)化為尿素，這種生產(chǎn)綠色尿素的工藝不僅沒有二氧化碳排放，而且可以消耗二氧化碳，使之成為綠色二氧化碳轉(zhuǎn)化利用過程。
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