7月15日，澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創新創業學院院長劉科在深圳“科技創新院士報告廳”做“碳中和誤區及其現實路徑”的專題演講。

圖為我國能源專家劉科院士

  當前對碳中和的六大誤區

  劉科院士指出，當前業內對碳中和的挑戰及認知有限，存在幾個誤區：

  誤區一：認為風能和太陽能比火電都便宜，因此太陽能和風能完全取代火電實現碳中和。事實上，每年有8760小時，而太陽能每年發電小時數各地不同，平均在1700小時左右；也就是說太陽能大概在1/5 – 1/6 的時間段比火電便宜；而在其他5/6的時間段， 如果要儲電，其成本會遠遠高于火電。

  誤區二：人們以為有個魔術般的大規模儲電技術，但實際上能源行業沒有計算機行業的摩爾定律。“人類花了100多年時間的研發，電池的能量密度并沒有得到革命性的根本的改變”，迄今大規模GW及的儲電最便宜的還是100多年前就被發明的抽水儲能技術。

  誤區三：用二氧化碳制成化學品，但從規模上，二氧化碳制成化學品并不具備減碳價值。全世界約87%的石油都被燒掉了，約13%的石油生產了我們所有的石化產品。二氧化碳轉化為其他化學品對減碳的貢獻是相當有限的。

  誤區四：認為利用CCUS（碳捕集、利用與封存技術）技術能夠碳中和。把生產過程排放的二氧化碳進行捕獲提純，再投入到新的生產過程中進行循環再利用或封存，理論上能夠實現二氧化碳的大規模捕集，但是“碳中和不光是一個技術的問題，更是經濟和社會發展平衡的綜合性問題”，劉科院士強調，在目前的技術下成本很高，也無法實現徹底固碳，而且二氧化碳在自然界的補集難度也很大，迄今靠CCS或CCUS減低的CO2排放量是非常有限的。

  誤區五：認為通過提高能效能夠實現碳中和。通過增加能效能夠顯著降低工業流程、產品使用中的碳排放，前20年中國能效確實有顯著提高，但同時期，碳排放總量不但沒降低，而且增加很多。因此，提高能效是減碳的重要手段，但只要使用化石能源，提高能效對碳中和的貢獻也是非常有限的，提高能效確實是減低碳排放的成本最低，最應該優先做的。

  誤區六：希望以電動車取代燃油車來降低碳排放，但事實上電動車與燃油車之爭在一百年前就已經開始了。劉科院士表示，“如果能源結構不改變，如果電網67%的還是煤電，那電動車是在增加碳排放，而不是減少碳排放。只有能源結構和電網里大部分是可再生能源構成的時候，電動車才能算得上清潔能源”。

  未來如何實現碳中和？

  劉科院士提出實現碳中和的幾個現實路徑：

  第一個路徑是通過現有煤化工與可再生能源結合實現低碳能源系統。一方面可以讓現有的煤化工實現凈零碳排放，另一方面是通過太陽能、風能、核能電解水制備綠氫和氧氣，合成氣不經水汽變換，大大降低煤制甲醇的CO2排放。

  第二個路徑是利用煤炭領域的碳中和技術——微礦分離技術。在煤燃燒前，把可燃物及含污染物的礦物質分離開，制備低成本類液體燃料+土壤改良劑，源頭解決煤污染、濫用化肥及土壤生態問題，同時低成本生產甲醇、氫氣等高附加值化學品。

  第三個路徑是實現光伏與農業的綜合發展，將光伏與農業、畜牧業、水資源利用及沙漠治理并舉，實現光伏和沙漠治理結合，及光伏和農業聯合減碳。

  第四個路徑是峰谷電與熱儲能綜合利用，火電廠就是半夜也不能停，在半夜12點到早晨6點這個區間，火電廠盡管還在排放大量二氧化碳，但發的電沒人用；利用分布式儲熱模塊，在谷電時段把電以熱的形式儲下來，再在需要時用于供熱或空調，可大大降低二氧化碳排放，實現真正的煤改電，再配合屋頂光伏戰略及縣域經濟，進一步減少電能消耗。

  第五個路徑是利用可再生能源制甲醇，然后做分布式的發電。可以使用甲醇氫能分布式能源替代一切使用柴油機的場景，和光伏、風能等不穩定可再生能源多能互補。