科学探索|刘科院士:碳中和认知有六个误区 五个现实路径

当前业内对碳中和的挑战及认知有限 , 存在六大误区和五个现实路径 。7月15日 , 全国碳市场开市之时 , 澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科在深圳创新发展研究院等单位联合主办的科技创新院士报告厅以“碳中和误区及其现实路径”为主题演讲时表示 。
科学探索|刘科院士:碳中和认知有六个误区 五个现实路径
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刘科认为 , 中国每年排放约103亿吨二氧化碳 , 人均排放7.4吨 , 一个三口之家 ,  每年平均排放22吨二氧化碳 。尽管风能 , 太阳能 , 二氧化碳转化为化学品 , CCS(碳捕集和储存技术) ,  CCUS(碳捕集、利用与封存技术) , 提高能效都会或多或少的对减碳有些贡献 , 都值得去鼓励 , 探索和实施;但对天量排放的二氧化碳减低的比例是相当有限的 。
对碳中和认知的六大误区第一个误区是认为风能和太阳能比火电都便宜了 , 因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和 。事实是每年8760小时 , 而太阳能每年发电小时数各地不同 , 平均在1700小时左右;也就是说太阳能大概在1/5 - 1/6 的时间段比火电便宜;而在其他5/6的时间段 ,  如果要储电 , 其成本会远远高于火电 。尽管中国的风能、太阳能增量巨大 , 但事实上总发电量与煤电相比仍然是杯水车薪 。而且 , 电网“靠电池储电的概念是非常危险的” , 据估算 , 全世界5年的电池产能仅能满足东京全市停电3天的电能 。太阳能和风能需要大力发展 , 但在储电成本仍然很高的当前 , 在可见的未来无法全部取代化石能源发电 。
第二个误区是人们以为有个魔术般的大规模储电技术 , 但实际上能源行业没有计算机行业的摩尔定律 , “人类花了100多年时间的研发 , 电池的能量密度并没有得到革命性的根本的改变” , 迄今大规模GW及的储电最便宜的还是100多年前就被发明的抽水储能技术 。
第三个误区是用二氧化碳制成化学品 , 但从规模上 , 二氧化碳制成化学品并不具备减碳价值 。全世界约87%的石油都被烧掉了 , 约13%的石油生产了我们所有的石化产品 。二氧化碳转化为其他化学品对减碳的贡献是相当有限的 。
第四个误区是认为利用CCUS技术能够碳中和 。把生产过程排放的二氧化碳进行捕获提纯 , 再投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存 , 理论上能够实现二氧化碳的大规模捕集 , 但是“碳中和不光是一个技术的问题 , 更是经济和社会发展平衡的综合性问题” , 刘科院士强调 , 在目前的技术下成本很高 , 也无法实现彻底固碳 , 而且二氧化碳在自然界的补集难度也很大 , 迄今靠CCS或CCUS减低的二氧化碳排放量是非常有限的 。
第五个误区是认为通过提高能效能够实现碳中和 。通过增加能效能够显著降低工业流程、产品使用中的碳排放 , 前20年中国能效确实有显著提高 , 但同时期 , 碳排放总量不但没降低 , 而且增加很多 。因此 , 提高能效是减碳的重要手段 , 但只要使用化石能源 , 提高能效对碳中和的贡献也是非常有限的 , 提高能效确实是减低碳排放的成本最低 , 最应该优先做的 。