川觀新聞記者 徐莉莎
綠色低碳科技創新的頂層設計和路線選擇何其重要？
科技部在11月公開的一份回函中透露，2021年1月至8月中旬，科技部為碳達峰碳中和的戰略研究就召開了30餘次研討會；中國科學界頂尖的香山科學會議、長城工程科技會議也為它而開。
再看四川，為打造全國領先的碳中和技術創新策源地和產業發展引擎，籌建天府永興實驗室；科技支撐碳達峰碳中和創新行動方案正在徵求意見中，還將編制重大技術攻關路線圖及實施方案。
實現雙碳目標，科技創新的作用有多大？綠色低碳技術發展多年，目前的卡點在哪裡？在當下大討論的階段，四川又該如何因地制宜，做好綠色低碳技術的前瞻佈局和技術創新體系建設？
近日，川觀新聞記者對話省內外專家。
【採訪嘉賓】
周大地 中國能源研究會學術顧問、國家發改委能源研究所原所長
石 碧 中國工程院院士、四川大學教授
劉清友 成都理工大學校長
李偉起 清華四川能源網際網路研究院能源戰略與低碳發展研究中心執行主任
袁家海 華北電力大學教授、博士生導師
問角色
要實現雙碳目標，唯有科技創新華山一條路
記者：科技創新在實現雙碳目標當中有多重要？
周大地：在以後的能源轉型中，不管是能源供給端，還是消費端，實現碳中和都需要大量新技術，新工藝，新材料，這當中有大量的科技需求。在今後30年裡，幾乎所有的領域都還有技術挑戰。一些是透過邊際式的、遞進式的進步，一些則需要顛覆式創新。
劉清友：一句話——要實現雙碳目標，唯有科技創新華山一條路。
全球已有 137 個國家提出碳中和目標。歐盟承諾的碳達峰與碳中和的時間距離是70年左右，我們如何在30年時間內實現碳中和目標，我認為綠色低碳科技創新至關重要。要實現這一目標，必須以科技創新為先導，實現彎道超車。
對一個發展中經濟體來說，中國還處在工業化、城鎮化推進過程中，經濟發展與碳排放仍存在強耦合關係。碳中和與經濟社會發展要齊頭並進，還必須依靠科技創新。
此外，碳達峰碳中和將帶來一場由科技革命引起的經濟、社會、環境的重大變化，其意義不亞於三次工業革命，是關係到未來發展優勢的經濟社會發展綜合戰略。作為實現碳中和的核心驅動力，誰能率先掌握和利用綠色低碳技術特別是非化石能源技術，誰就能在這一輪排位賽中爭取主動。
石碧：實現碳達峰碳中和目標，雖然需要在科技創新上付出更多的努力，但同時也帶來了機遇。對於四川而言，如能抓好這個機遇，充分利用好我省在相關領域的科技創新能力和產業基礎，透過有效組織，產學研政貫通，構建國家急需的碳中和技術產業鏈，不僅可以確保我省碳中目標的實現，也能促進一批新興產業的發展，佔領綠色低碳產業競爭的制高點。
問卡點
50%目前尚未成熟，沒在可用的貨架上
記者：剛才各位也聊到了很多具體的技術，我們有沒有一個清晰的圖譜？
劉清友：2020年以來，美國發布了《清潔能源革命與環境正義計劃》《變革性清潔能源解決方案》；英國以《綠色工業革命的十點計劃》為基礎推出《淨零創新組合計劃》；日本政府陸續頒佈《革新環境技術創新戰略》《2050 碳中和綠色增長戰略》。
概括起來，發達國家的路徑，主要以“減排”和“增匯”為 2 條主線，聚焦“零碳能源體系構建”“低碳產業轉型”和“生態固碳增匯/碳捕獲、利用與封存（CCUS）”3 個維度。
袁家海：深入分析不同行業減排的科技需求、明確關鍵技術發展路徑，對我國實現雙碳目標具有重要意義。
我們國家現在二氧化碳排放量世界第一，能源相關的二氧化碳排放是103億噸左右，佔比超過80%，所以能源減碳必然是主戰場。
實現能源低碳轉型，一方面，從能源供給側來看，需要調整能源供給結構，構建安全可靠、清潔高效的零碳能源供給體系，傳統化石能源系統的低碳轉型、新能源大規模使用和廣泛部署，需要齊頭並進。
另一方面，從消費端來看，工業、交通、建築等都是重點減排領域。每一個領域下面都有很多前沿熱點減排方向和低碳/零碳終端用能技術。
無法減排的碳則需要從增加碳吸收角度入手，包括技術固碳和生態固碳增匯。
當然，也有觀點認為，可以分為五大體系，即關鍵領域碳減排技術創新體系、科學系統的碳排放核算體系、綠色低碳發展的生態環境標準體系、碳達峰碳中和基礎研究科研體系以及技術研發的保障體系。
記者：這當中哪些核心關鍵技術是堵點？
石碧：許多國家都制定了雙碳相關技術創新路線圖。但總體看，相關技術大都處於研發、中試或工業性試驗階段，付諸於大規模應用的尚不多。
主要原因是還存在一些關鍵核心技術的堵點，如可再生能源制氫技術及儲氫運氫關鍵裝備、生物質燃料製備過程的結焦問題、二氧化碳高效捕集膜材料製造技術、經濟有效的二氧化碳大規模利用技術等，均需要透過技術創新，實現產業化突破。
袁家海：國際能源署的報告顯示，在全球能源行業2050年實現淨零排放的關鍵技術中，有50%目前尚未成熟，還沒在我們可用的貨架上，還需要進一步的研發。
我國低碳科技整體創新能力不足，重大關鍵、核心技術儲備存在缺口，實現碳中和麵臨著多重挑戰。以下幾個方面亟需重點突破。
第一，發電側新能源儲能技術發展不足，新能源技術發電利用效率偏低。應重點突破電網側高效平穩併網接入技術，加大新型儲能技術研發、實施分散式能源、虛擬電廠、智慧電網等技術方案，提高新能源電力消納水平。
第二，對一些關鍵問題比如CCUS技術標準制定、溫室氣體排放計量標準統一、二氧化碳吸附量核算、新能源與傳統能源的互補融合等研究不足。
第三，二氧化碳排放量高的鋼鐵、無機酸鹼鹽和化肥生產、水泥製造、石油煉化等行業，壟斷性較強，現在的工藝和路線也很成熟。缺乏對氫能冶煉、氧氣高爐及非高爐冶煉等新技術、新工藝的研發與應用。
第四，目前CCUS和負碳技術多處於實驗階段，成本較高，難以大規模工業化應用。
周大地：在低碳技術上，很多技術我們沒有，國外也沒有。中國有機會與發達國家站在同一條起跑線上。
實際上，中國從能源供應到重點用能行業的轉變，我們已經走到前面去了。
當前我們在很多核心技術上還有堵點。但我們可以乾的事也很多，不要坐等技術創新。有很多技術是必須邊幹邊提高的。在這次全球綠色轉型過程中，中國也有機會走到低碳技術的最前沿。
問四川
系統謀劃，進行綠色低碳技術前瞻佈局和技術創新體系建設
記者：目前來看，在上述技術圖譜中，四川在哪些方面有優勢？可以選擇哪些技術方向？
李偉起：實現大幅減碳的關鍵是在消費側持續提升全領域的電氣化水平，在供應側持續提升非化石電力佔比。我們初步研究結果表明，四川省碳中和目標下，全領域電氣化水平、非化石能源佔比、零碳電力將分別提升至75%、85%和95%。
可再生電力存在波動性、隨機性和不可預測性。因此在此過程中，保障零碳電力的安全、穩定供應至關重要。
我們建議重點推進新型電力系統技術、裝備的研發與應用。從源-網-荷-儲各環節系統推進了新型電力系統創新技術和裝備，來增強電力安全供應保障。
四川省水、風、光資源豐富，可以探索風光水互補，具備率先探索高比例可再生能源電力系統靈活性的關鍵技術基礎。
四川省生物質資源豐富，從電源側可以探索生物質摻燒。由於生物質在燃燒過程中產生的碳與其生長過程中吸收的二氧化碳相抵消，可以做到近零碳排放，還可以保留煤電可靠、穩定和靈活可調的技術優點。
此外，四川的鹽水層特別豐富，可以考慮在遠離地震帶的區域，探索鹽水層的碳封存技術，若是將生物質摻燒與CCS相結合，即所謂的BECCS，這是英美看好的方向，可以藉此實現負碳排放，成為碳調節器和減碳救星。
四川電子資訊產業基礎好，可以將能源使用和資訊化、數字化結合起來，透過數字化的調控手段和消費側的電價政策優惠，利用儲能、虛擬電廠等技術實現消費側有序用電，保障供需平衡。
石碧：四川對低碳科技創新高度重視，率先建設了我國首個碳中和技術省級創新平臺——四川省碳中和技術創新中心。
目前，我省在二氧化碳捕集關鍵材料與裝備、二氧化碳礦化利用等方面的技術創新能力處於國際先進水平，可以透過相關高校與大型企業的深度合作，形成從材料、裝備製造到運營的規模化產業鏈。
根據我省能源、資源結構特點和已有的產業優勢，可以大力發展“資源碳中和”技術及相關產業。即透過強化生物質資源、廢棄有機材料、二氧化碳資源等迴圈利用，實現從地下化石資源向地表二次資源轉型，打造四川新的碳中和技術產業叢集。
劉清友：我省天然氣資源和水電可開發量位居全國前列，川西風電和太陽能開發潛力巨大，地熱資源豐富、型別多、儲量大，廣大農村生物質能豐富。
因此，建議在現有能源格局基礎上，大力發展地熱等新能源；綜合利用跨區域、跨流域梯級排程技術加快建設梯級電站；因地制宜發展氫能；合理部署分散式長、中、短時化學儲能電站，構建以水電、天然氣、風光和地熱能為主體的多能互補新型能源供給體系，全面提升我省能源系統協調能力和保障水平。
在四川盆地及周緣地區，有數以萬計的廢棄油氣井、大量廢棄油氣藏及鹽礦，可以考慮用來構建天然氣、氫氣、熱水等地下儲能系統。
記者：跳出具體領域，在技術前瞻佈局上，有沒有一些方法論可供參考？
袁家海：對於系統推進綠色低碳技術前瞻佈局和技術創新體系建設，不僅要基於技術優勢，還要綜合地區資源稟賦和雙碳行動方案來考量。也就是說，技術路線要跟著戰略來走，融入到轉型所需的場景中去。不僅要有助於雙碳目標的實現，也要佔領綠色高階產業制高點。
周大地：這說到底是事關發展思路的問題。打造低碳科技支撐體系，關鍵是把科技創新與產業結構轉型升級相結合，助力發展模式由要素驅動向創新驅動發展轉變。
競爭的核心，還是誰在低碳技術上走到前列，誰在新技術應用的市場上佔據份額。而不是比誰的電價更便宜。想明白這個，就會發現有很多事情可做。
要真正創新，一開始就要高標準，不能總是跟在別人後面。比如四川冬天溼冷，很多新建建築都在搞天然氣採暖。但現在真正先進、熱門的方向是空氣源熱泵、水源熱泵。有現成的應用場景，就不要再去走老路。氣暖這種幾十年前西方做過的事，現在也沒有太高的技術含量。
記者：當前，四川正在制定碳達峰的科技支撐行動方案，建設天府永興實驗室。對於如何提升四川低碳科技整體創新能力，你們有什麼建議？
石碧：發展資源碳中和產業，特別需要產學研政協同攻關，需要系統規劃與政策支撐。建議將我省天府實驗室著重打造為碳中和產業發展的指揮、協調中心，透過組織關鍵技術協同攻關、技術整合與產業鏈構建，有效支撐我省相關新興產業的快速發展。
此外，還應促進科技、金融及資本的結合，促進成果轉化。碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，需要構建新型創新體系，以充分調動政府、科研院所、企業、社會資本等要素深度參與，加快建成完善的科技金融服務體系，加速成果轉化落地。
周大地：低碳發展相關的技術千千萬，國家可以有重點地指出領域和方向，強化清潔技術國家戰略科技力量，搞國家實驗室，搞重點專案的投入研發。這也是必要的。
但是，很多技術確實要靠市場上，各行各業去動腦筋。只靠科學院和哪個實驗室，這肯定不行。
省級層面也是，集中戰略科技力量攻關關鍵核心技術，但是你不要限制企業，要鼓勵企業參與技術研發和利用新技術。這就像經濟發展，如果企業只做別人做過的事，那就賺不到錢。
李偉起：我想強調的是系統化思維。低碳技術面廣且分散，過去我們的科技創新組織方式，各種專項、重大專案，都是以領域劃分的。缺乏系統研究，大家都在盲人摸象，各說各的道理，各領域的解決方案湊起來，也並不一定能實現目標。
這需要從頂層設計的時候，統籌好發展與減排、整體與區域性、短期與長期的關係，構建新型創新體系，在一盤棋下描繪能源發展路線。
要打破領域間的壁壘，實現多能融合。打破能源與其他行業、能源內各分系統間相互獨立分割的局面，解決碳減排工作中依靠單個領域科技發展難以突破的跨系統問題。
比如天府實驗室的架構設計，不單單是各高校、科研院所相關力量的物理聚集，還應該跨領域系統化部署碳中和重大科技研發方向和任務，推進跨領域綜合交叉。
此外，還要注重與資訊科技（人工智慧、網際網路、通訊技術）等緊密結合形成整體系統，來解決相關的問題。