当前位置： 为了缓解全球升温趋势，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论会上指出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”重大战略决策的提出，体现了我国构建人类命运共同体的大国责任与担当。
2020年我国CO2排放量约100亿吨，占全球排放的29%左右。碳排放主要从两个方面进行理解：其一为生产视角，分为直接排放、间接排放和其他间接排放。直接排放是指煤炭、天然气和石油等化石能源燃烧活动和工业生产过程等产生的温室气体排放；间接排放是指因使用、消耗外购的电力、热力和蒸汽而隐含的排放；其他间接排放是指生产活动上、下游产生的相关排放。其二为消费视角，分为上游过程排放、内部过程排放和下游过程排放三个部分，其中上游过程排放与内部过程排放为隐含排放，三部分共同构成全生命周期排放。基于此，实现碳中和目标的技术体系主要包括：低碳/零碳化终端用能技术、零碳电力技术和负排放技术等三大类关键技术，本文即在此基础上对上述三个技术进行详述。
一、低碳/零碳化终端用能技术
低碳/零碳化终端用能技术具有减排成效显著、减排成本较低、减排收益显著等特点。在碳排放途径中，我们可以把低碳/零碳化终端用能技术分为节能、产品替代与工艺再造、循环经济、电气化和燃料替代，具体实施者为工业、建筑、交通三大部门。其中，节能技术主要包括在生产侧采用工业通用节能设备、能源梯次利用、实现循环经济等，在消费侧使用节能家电、进行垃圾分类。产品替代与工艺再造技术主要包括在生产侧研发新技术、新装备和新的节能工艺代替高耗能设备等，在消费侧提高居民的环保意识、加强科技创新。循环经济技术主要包括在生产侧避免废弃、重复使用产品、部件和材料等，在消费侧高质量回收利用、使用有机肥料、电池梯度利用等。电气化技术主要包括在生产侧工艺加热或者锅炉加热，例如通过红外、感应加热和热泵等，在消费侧采用节能照明、节能制冷和热泵供暖等。燃料替代技术主要包括在生产侧使用氢能和生物质能进行燃料替换，在消费侧加强监督管理、鼓励居民选择清洁能源汽车。
二、零碳电力系统
零碳电力系统主要包括：可再生能源电力（光伏、风能、水力）、核能、零碳氢能、可持续生物能，以及零碳能源综合利用服务（智能电网、电动汽车、储能）等。零碳电力系统需要以全面电气化为基础，全经济部门普及使用零碳能源技术与工艺流程，完成从碳密集型化石燃料向清洁能源的重要转变。能源系统尽快实现零碳化是我国碳中和愿景的必要条件之一，这对零碳电力系统提出了更高要求。应从生产端、需求端、分配端、产业链支撑等方面入手，采用零碳电力技术组合，提高储能技术成熟度，降低其成本，优化提升战略新兴技术产业布局。工业、交通、建筑等多部门实现碳中和均依赖零碳电力系统，在各部门全面电气化的基础上，全经济部门需要普遍使用零碳的电力，完成能源系统从碳密集型的话是燃料向清洁能源的转变，从而实现能源利用方式的零碳化。
三、负排放技术
负排放技术又称碳移除技术，主要包括：农林碳汇，碳捕集、利用与封存应用（CCUS），生物质能碳捕集与封存（BECCS）以及直接空气碳捕集（DAC）。负排放技术可以为可再生能源为主的电力系统增加灵活性，其经济性将取决于各地区可行且安全的碳封存有效容量的大小。其包含的第一部分是陆地生态碳汇，共有四个方面：林地碳汇、草原碳汇、农田碳汇、湿地碳汇。负排放技术第二部分为CCUS技术，即碳捕捉、利用与封存技术。传统的CCUS技术是将CO2从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离，并输送到适宜的场地加以利用或封存。BECCUS技术（生物能源与碳捕获和储存）则是通过生物能源生长过程中的光合作用捕集和固定大气中的CO2。而DACCS技术（直接空气碳捕获和储存）是利用人工制造的装置直接从空气中捕集CO2。负排放技术还可以通过人工模拟自然光合作用，利用酶将水分解成氢气燃料的系统，或者阳光、二氧化碳和水转化成氧气和甲酸。也可以采取增强风化作用和海洋施肥/碱化等能促进自然进程的方案。
供稿人：王飞 山西大学CO2减排与资源化利用教育部工程研究中心 副教授
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