在我国，80%以上的碳排放来自于能源使用，主要就是化石能源。因此，提及低碳发展，必然涉及到化石能源利用问题。大家也一直在问，未来实现碳中和目标了，以煤为代表的化石能源出路在哪里？”在近日召开的中国科学院学部第七届学术年会上，中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和抛出问题。

  在包信和看来，实现兰炭中和，意味着必须彻底颠覆以化石能源为主导的能源体系，构建以非化石能源为主体的新结构。对此，我国具备一定基础。“当前，我国一年碳排放量约100亿吨，每产生1万元GDP排放1吨二氧化碳。而在上世纪90年代，1万元GDP还对应约12吨碳排放，可见近年减碳的进展之快、变化之大。在此基础上，我国进一步提出碳达峰、碳中和目标。‘十四五’规划建议明确提出，支持有条件的地方率先达到碳排放峰值，制定2030年前碳达峰行动方案。相关研究显示，到2060年实现碳中和，我国碳排放总量将在20亿-30亿吨。”

      然而，减碳压力不容小觑。包信和坦言，我国煤炭占一次能源消费的比重虽然持续下降，但即便到2030、2060年，依然要重视煤炭优化利用的问题。“理论上说，可以通过二氧化碳捕捉与封存技术进行处理，但这件事的成本非常大。现阶段，处理1吨碳需要投入200-300美元。按照烧1吨煤排放2吨二氧化碳来算，吨煤处理费用至少在400美元，从经济性看根本不可能实现。”

      若想进一步实现二氧化碳利用，理论可行，但代价更高。包信和指出，其利用面临着存在规模不对等、分子能量低等现实阻碍。“比如，我国需求量最高的大宗化学品乙烯，目前年产量在6000万-7000万吨。即便拿出1亿吨二氧化碳来生产化学品，也只占到碳排放总量的百分之一，相比动辄百万吨的体量微乎其微。由于二氧化碳分子能量低，必须先活化、再利用，通过加氢等工艺才能完成反应。而目前，氢能基本来自以煤为主的化石能源，注入的能量比释放的能量还多，算起来也得不偿失。”

      基于上述情况，包信和提出，以煤为主的化石能源清洁低碳化是实现碳中和的路径之一。究竟怎么用？“现阶段，我国煤炭有两种主流利用方式——大量作为能源，直接燃烧发电；少量作为原料，制备化学品。电力、钢铁、建材、化工行业用煤，占比分别约为57%、16%、10%和8%。在技术成熟、成本降低的前提下，利用风、光和核等可再生能源替代煤电，逐步降低煤在发电中的比例是必然趋势。同时，我国对化学品的需求量非常大，其制备离不开‘碳’这一重要元素。我国很难像国外那样完全依赖石油化工，短期内通过生物质和二氧化碳循环利用解决碳资源问题又不现实，煤炭则成为最现实、最可靠的选项。”

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