破解碳中和难题我国能源结构要在碳达峰后实现“阴阳逆转”

来源：科技日报 2022-01-27 08:39:25

实现碳达峰碳中和的目标已定，如何找出最优解是科学家们面临的必答题。中科院大气物理研究所、国家发改委能源研究所等单位的研究人员日前在《大气科学进展》上发表了题为《中国碳中和目标：挑战与前景》的观点文章。

“我们利用四个模型对碳中和的实现路径进行了分析。分析结果表明，实现碳中和的路径存在显著差异。四种路径对核能、风能和生物能的需求，都已接近全国总资源的上限，只有太阳能资源充裕。这表明，太阳能将在实现碳中和的过程中发挥关键作用。”1月26日，中科院大气物理研究所研究员曾宁告诉科技日报记者。

实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会变革。“这意味着，在我国现有的能源结构中，化石燃料与非化石能源的消耗占比需要完全逆转。”曾宁说。

研究人员基于中国综合政策评估（IPAC）模型的预估结果表明，在“双碳”目标下，到2050年我国非化石能源占比需要增加到77%，而化石燃料占比需下降到23%，而这23%的化石燃料所排放的温室气体，也需要有大量的碳汇（如陆地海洋碳汇、碳捕集利用与封存技术等）来抵消。

也就是说，碳达峰后，化石燃料将从我国能源结构中的主位变成次位，取而代之的是清洁的可再生能源和核能。而这一巨变将带动整个社会经济发展体系的巨大变革。

“要在短短30年顺利实现能源结构的‘阴阳逆转’，我国必须保持战略定力，科学而谨慎地制定相关政策对现有能源结构进行调整，才能最大可能地避免对社会的负面影响。”曾宁说，需要合理引导这些行业，逐步减少对化石能源资源的依赖和消费。

“脱碳”大方向明确了，怎样做好能源结构调整，怎样分配可再生能源中太阳能、风能、生物能等占比，如何把控化石燃料占比下降趋势，成了一道道重要而复杂的“必答题”。

在可再生能源中，太阳能取之不尽用之不竭，相对其他能源，发展受到的限制较小。曾宁等人指出，可以推广分布式太阳能系统来部分解决能源输送的问题。比如在解决城市和农村能源产量和需求不平衡问题时，可以在农村的农田、山坡等开阔地带安装太阳能电池板。由这些电池板产生的电量除了满足当地的电力需求，还可通过微电网被送到附近的城镇，构成分布式太阳能系统。

“除了解决我国能源产生与消耗的空间不平衡问题，还要关注以及发挥能源的地区优势。”曾宁说，比如在沿海城市可大规模提升陆上风能、海上风能的能源效益，在这些地区，风能可成为分布式太阳能系统的重要“辅助”能源。另一方面，在气候温暖湿润的南方地区，绿色植被生产力旺盛，因而要采取科学的森林管理方式，来维持和增强森林这一巨大的碳汇功能。

同时，曾宁表示，碳中和目标要求一切都在短时间内朝着正确的方向发展，包括技术、社会政治、经济等方面。因此，未来需要持续的国际合作和有利的国际经济和政治环境，助力中国“碳中和”目标如期实现。