來源：中國能源報

統計數據顯示，在2019年全球溫室氣體排放中，與能源相關的二氧化碳排放占到67%。目前全球已有100多個國家提出“碳中和”目標或愿景。但在實現凈零排放的關鍵技術中，有50%目前尚未成熟，迫切需要科技創新，這是能源領域碳減排所面臨的一大考驗。

對于我國而言，減碳的技術需求更為迫切。一方面，我國能源消費和碳排放增速雖在放緩，但仍處于增長期。另一方面，從碳達峰到碳中和的時間跨度，發達國家有60-70年，我國只有30年，減排的速度和力度更甚。對此，我們需要哪些技術支持？這些技術創新進展如何？未來還有哪些新的突破口？中國工程院院士、中國礦業大學（北京）教授彭蘇萍，中國工程院院士、國家能源集團科技委常務副主任顧大釗，在日前舉行的“煤礦總工程師論壇”上，分別從行業、企業層面給出自己的建議。

資源稟賦與技術優勢差異

決定各國轉型路徑

兩位院士一致指出，“相對富煤、油氣不足”的資源稟賦，煤、油、氣和非化石能源“一大三小”的能源生產結構，決定著我國能源消費以高碳能源為主，能源行業成為碳排放主要來源。

“2000-2020年，我國化石能源消費占比由92.7%降至84.1%，但仍占絕對主導地位。與世界其他化石能源占比類似的國家相比，我國使用更多的是煤炭，其單位熱量所排放的二氧化碳比石油、天然氣更高，這是我們實現碳中和更難的地方，壓力非常大。”以國家能源集團為例，顧大釗坦言，煤電、化工、煤炭生產和運輸是碳排放主要板塊，同時又是重要的利潤來源。“2019年，集團80.5%的盈利來自上述產業。怎么解決這個矛盾？”

技術創新被視為重要突破口。顧大釗透露，國家能源集團正在聚焦新興低碳、負碳技術攻關，力爭使研發水平處于行業并行或領先地位。彭蘇萍也稱，國際能源署報告顯示，在各成員國2019年能源技術投入經費中，氫能和燃料電池、可再生能源領域的增幅排在前兩位，多國紛紛加速能源科技創新。

“世界各國能源綠色低碳轉型路徑與方式各有不同，主要由資源稟賦與技術優勢差異所決定。例如，歐盟煤油氣資源匱乏，高消費、低產量，高度依賴進口，因此他們大力發展非化石能源。日本的化石能源和可再生能源均匱乏，節能提效是主要舉措。”彭蘇萍表示，基于差異性和特殊性，我國無可供復制的先例可循，“必須走中國特色的能源轉型道路”。

“能源沒有新舊之分，

只有技術先進程度的差異”

相比其他產業，能源領域投資大、周期長，能源技術應用的慣性強。“既要考慮成本、效率，也要考慮技術的先進性和創新性，能源科技發展戰略規劃應進行不同定位、區別對待。”彭蘇萍進一步稱。

那么，哪些技術可為我們所用？兩位院士均表示，能源新技術不僅涉及可再生能源和核能，也包含非常規油氣、化石能源的清潔高效轉化與利用、能源傳輸以及終端用能等多方面的具有突破性或顛覆性的開發利用技術。“當前，我國能源結構仍以化石能源為主，可再生能源自身效率有待提高。未來30年，僅靠可再生能源完成減碳目標是不可能的。可再生能源規模化利用與化石能源清潔高效利用，需要同步推進。但目前我們忽視了化石能源新技術的顛覆性作用。”彭蘇萍表示。

顧大釗也稱，由于煤炭仍將起到基礎、兜底作用，與之相匹配的技術不可或缺，碳捕捉、封存與利用（CCUS）就是其一。“我國二氧化碳理論封存容量在2.4萬億噸左右，技術一旦實現商業化，煤是可以繼續使用的。現階段，一代捕捉技術已能進行大規模示范，二代技術的能耗和成本比一代降低30%以上。CCUS產業預計2030年迎來拐點，可作為大力發展的方向。”

新能源產業也要重視技術的先進性問題。“能源沒有新舊之分，只有技術先進程度的差異。”彭蘇萍認為，傳統意義上的“新能源產業”定位過于狹窄，統計范圍不能體現能源新技術發展所帶來的能源轉型與產業變革。“‘新能源’一詞不能充分反映智能電網、蓄能、分布式能源和微電網等內涵。劃分的局限性，在一定程度上阻礙了能源新技術的集成與不同能源產業的協同發展。”

化石能源和非化石能源新技術

應受到同等重視

針對我國能源新技術及產業發展思路，彭蘇萍建議，把化石能源清潔高效利用、可再生能源規模化、分布式能源和智能電網、先進安全核能作為優先方向。其中，應同等重視化石能源和非化石能源新技術的顛覆性作用。

彭蘇萍提出，煤的氣化、液化，天然氣水合物與頁巖油氣的勘探開發等，都可視為對傳統化石能源的顛覆，也是先進、可行的低碳發展方向。為解決現存的技術產業化等問題，需要從基礎研究、先進材料、關鍵工藝設備等方面實現關鍵性突破。在可再生能源領域，智能風機、太陽能燃料、量子光電池、干熱巖等均屬于顛覆性技術領域。對此，應從可再生能源基本原理、關鍵材料、產業化模式等方面實現突破，與大數據、云計算、能源互聯網、儲能技術等深度融合。

干熱巖也是顧大釗重點關注的技術方向。“同為可再生能源，風電、光伏存在波動性，但干熱巖是穩定的，我國陸域可采資源量高達17萬億噸標煤。這是一種地熱資源，開采方式與煤炭有相似之處，但其開發安全，不會引起爆炸等事故；幾乎零排放，可維持對環境最低水平的影響；熱能連續性好，不受季節、氣候、晝夜等條件影響。在我國，相關研究勘探剛剛起步。”

此外，與其他領域的交叉技術也是新方向。彭蘇萍舉例說，隨著云計算、大數據、物聯網等技術發展，能源生產、運輸、存儲、消費等環節正在發生變革。“能源開發利用數字化是大勢所趨。應發展數字能源、利用數字技術，引導能量有序流動，構筑更高效、更清潔、更經濟、更安全的現代能源體系，最終實現能源革命與數字革命同頻共振。”