“近10年來，我國建設了多個煤化工項目，如煤制烯烴、煤制芳烴項目等。但現在看來，這些項目可能都存在問題，如煤制油項目排放大、用水多、不賺錢。這類技術慢慢會被淘汰、成為負資產。”
“我國的碳排放目前在全世界處于什么樣的水平？”“從碳達峰到碳中和，30年的時間意味著什么？”“我們應該走一條怎樣的碳達峰、碳中和路徑？”
日前，在首屆現代能源產業發展大會上，中國工程院院士、清華大學化工系教授金涌針對我國如何實現碳達峰、碳中和目標，拋出了一連串的問題。
“降低萬元GDP能耗是頭等大事”
很多國家都是慢慢實現碳中和的，但我國的目標時間很短。”金涌表示，英國在1971年就已實現碳達峰，按照2050年實現碳中和計算，其間時間間隔長達79年。同樣，法國和德國均在1979年實現碳達峰，并將在此后的71年時間里逐步實現碳中和。“而中國只有30年時間。”
時間緊、任務重。金涌強調，在碳達峰、碳中和的過程中，中國經濟發展也將面臨重大挑戰。“按照《中國宏觀經濟藍皮書》的設定，2050年，我國人均GDP要超過4萬美元，目前水平是1萬美元左右。在實現碳達峰、碳中和的關鍵期，我國的人均GDP要達到現行水平的4倍。而在能耗方面，2019年，我國萬元GDP能耗約為0.519噸標準煤，同期主流發達國家的萬元GDP能耗一般維持在0.1-0.2噸標準煤。既要實現碳達峰、碳中和目標，又要保持國民經濟的健康穩定發展，降低萬元GDP能耗是頭等大事。”
“首要任務便是調整產業結構”
“當前，我國一次能源消費中，工業占比達到57.06%，建筑約為16.78%，交通行業約為15.3%。”金涌說，“要想降低萬元GDP能耗，首要任務便是調整產業結構。”
金涌指出，2019年，中國生產了約12億噸鋼材、17億噸水泥，人均產量分別達到美國的3倍和6倍。同年，鋼鐵和水泥制造業的綜合能耗分別約為560千克標煤/噸和130千克標煤/噸。“過去，我國生產了太多的高能耗低端產品，所以才會在萬元GDP能耗上與發達國家有如此大的差距。隨著時間的推移，我們還需要這么多的鋼材和水泥嗎？我們需要的是低能耗的高端產品，需要信息化、網絡化、智能化的產業，需要共享交通、零碳建筑等一系列生產生活方式的轉變和產業結構的調整。”
在此基礎上，金涌表示，還要通過技術進步輔助碳排放的降低。“2019年，我國火電煤耗水平為306.7克/千瓦時，發達國家約為270克/千瓦時。與世界最先進技術水平相比，我們還有10%-20%的提升空間。”
“要讓化石燃料更多轉變為化石材料”
“可再生能源已經開始進入平價上網時代，未來風電和光伏發電的成本將會越來越低，加之儲能技術的發展，可再生能源在全社會能源結構中的占比會越來越高。在這樣的情況下，化石燃料還要不要用？要怎么用？”隨著碳達峰、碳中和的深入推進，對于化石燃料未來的定位，金涌認為，“應通過科技創新，讓化石燃料更多轉變為化石材料，實現從能源到資源的轉變。”
以石化行業為例，金涌指出，在傳統的煉油路線下，只有20%的原油可以轉變為高分子材料，約80%的產出還是油品。“現在，我國的柴油已經嚴重過剩。隨著新能源汽車的快速推廣，未來我們可能需要的油品越來越少。傳統的煉油路線已經很難滿足未來的發展需求。石化行業要轉型，需要依托新的科技創新，讓80%的產出變成高附加值的材料產品，剩余20%產出油品。”
“煤炭行業也面臨類似的處境，要挖掘新的利用方式。按照熱值計算，1噸汽油的熱值約等于1.47噸煤。但從價格上來說，汽油卻比煤高出5-10倍。從單位熱量的角度來看，煤炭還有很大的加工空間。”金涌表示，“近10年來，我國建設了多個煤化工項目，如煤制烯烴、煤制芳烴項目等。但現在看來，這些項目或多或少都存在問題，如煤制油項目排放大、用水多、不賺錢。這類技術慢慢會被淘汰、成為負資產。”
金涌認為，燃氣蒸汽聯合循環發電將為未來的煤炭行業打開新的發展思路。“煤不是碳，煤的成分中碳和氫的比例是1:0.8。我們以前稀里糊涂地把里面的氫也燒了。現在大家都熱衷做的事就是將煤炭分質利用。因為煤電廠將來必然要走向調峰電廠。分質利用后進行燃氣蒸汽聯合循環發電，機組隨時可以啟停，能夠實現調峰。機組的發電效率也可以從現在的42%提升到60%。這也許會成為未來大部分火電廠的發展方向。”