黄震院士碳中和思考汇编.pdf

 《 黄 震 院 士 碳 中 和 思 考 汇 编 》 ， 由 碳 中 和 资 料 库 知 识 星 球 社 区 编 制 完 成 ， 已 于 2023 年 3 月 1 3 日 在 碳 中 和 资 料 库 公 众 号 发 布 ， 供 大 家 参 考 和 使 用 。 我 们 已 经 发 布 了 《 总 书 记 碳 达 峰 碳 中 和 历 次 讲 话 汇 总 》 《 1 1 3 个 国 内 外 经 典 零 碳 项 目 案 例 》 《 1 + N 政 策 体 系 汇 总 》 等 多 篇 双 碳 实 用 工 具 。  碳 中 和 从 业 者 的 必 备 工 具 。 社 区 整 理 分 享 双 碳 相 关 资 料 内 容 超 过 万 条 ， 建 立 了 10 个 板 块 ， 包 括 资 料 、 培 训 、 数 据 、 文 章 、 政 策 、 问 答 、 企 业 、 专 家 、 工 具 、 招 标 等 ， 致 力 于 建 成 碳 中 和 综 合 服 务 平 台 ， 已 有 近 5 0 0 0 多 位 专 业 人 士 加 入 ， 是 从 事 双 碳 工 作 的 必 备 工 具 。  开 通 年 度 会 员 获 取 全 年 内 容 。 扫 描 下 方 年 度 码 加 入 星 球 下 载 全 部 资 料 ， 支 持 搜 索 、 收 藏 、 聊 天 、 提 问 等 功 能 ， 与 两 千 位 专 业 人 士 共 同 探 索 碳 中 和 时 代 机 遇 ， 加 入 后 可 获 得 星 球 社 区 成 立 以 来 和 未 来 一 年 的 全 部 内 容 。  开 通 永 久 会 员 享 受 更 大 优 惠 。 扫 描 下 方 星 主 码 ， 添 加 星 主 开 颜 微 信 ， 申 请 开 通 或 升 级 为 永 久 会 员 ， 可 获 得 更 多 福 利 权 益 ， 年 度 会 员 升 级 为 永 久 只 需 补 交 差 价 。 年度会员码 星主码 （永久会员） 1 . 重 磅 ！ 总书 记 碳 达峰 碳达峰 碳中 和历次 讲话 汇总 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / 3 h p s z D j P U 9 f N r u T _ 6 p Z d R A 2 . 碳中和十大 秘籍，2 0 2 3 必 备 工 具 ： h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / s r I W K p P 2 C V h k b D G y K - j 4 N Q 3 . 欧阳明高院士碳中和深度 思考汇编 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / 4 Y o M p c q b I 9 C m u y X T H W H T r g 4 . 1 1 3 个国内外经典零碳项目案 例汇总 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / j b W T j W 4 q 9 c O q S R j G W h i h 9 Q 5 . 梅德文碳中和深度思考汇 编 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / T A X w M W V E E 3 4 m 2 i E 7 9 s H X f Q 6 . 2 0 位著名投资人如何看待碳 中和 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / 9 E 9 Z t t a n P 5 u g 3 F z c J z f U M Q 7 . 制氢、储氢、加氢、用氢 产业链全景图谱 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / 8 v N 9 t o l l F S j 7 H _ 8 Y W K U S 9 A 8 . 1 4 家央企双碳行动方案汇总 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / b T 5 r M 4 O q y n j C S T _ B B B - g c A 9 . 6 0 位上市公司大佬聊碳中和 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / p M N W E Z m 8 H z w K m r w b u e l G f g 1 0 . 近3 0 0 项！ C C E R 方法学超强汇总！ h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . co m / s / a 2 N f 5 5 X S E p d f A A O m O w h C S Q 1 1 . 中国完成 碳中和的技术需求清单 h t t p s : / / m p . w e i x i n . q q . co m / s / C zP h T O Q n O O m R U o h F q zR 7 Q w 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 目 录 专家简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 先立后破，“双碳”要循 序而进 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 . 颠覆性的能源技术支撑双 碳战略 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 . “双碳”将引发数百万亿 元投资与产业机遇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 聚 焦碳达峰碳中和，推动能源绿色转型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5 . 碳中和愿景下的能源变革 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 6 . 碳中和愿景下对内燃动力 的认识误区 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 7 . 碳达峰、碳中和目标下的 能源大趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 8 . 碳中和目标下能源转型出 现五大趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 9 . 实现碳达峰、碳中和，亟 待一场经济社会系统性变革 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 1 0 . 碳中和愿景下，能源转型 与可再生合成燃料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 1 1 . 发展我国海上风电，推进 能源低碳转型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 专家简介 黄 震 ， 中 国 工 程 院 院 士 、 动 力 机 械 工 程 专 家 ， 从 事 发 动 机 燃 烧 与 排 放 控 制 、 石 油 替 代 途 径 与 新 能 源 汽 车 、 城 市 大 气 污 染 控 制 研 究 工 作 。 黄 震 创 建 了 发 动 机 燃 料 设 计 与 燃 烧 控 制 新 方 法 ， 阐 明 了 燃 料 特 性 与 着 火 、 燃 烧 、 排 放 和 热 效 率 之 间 的 复 杂 耦 合 关 系 。 通 过 燃 料 设 计 ， 实 时 调 控 化 学 反 应 路 径 与 着 火 时 刻 ， 解 决 了 均 质 压 燃 着 火 控 制 与 负 荷 范 围 拓 展 的 技 术 难 题 ， 克 服 了 传 统 内 燃 机 燃 烧 理 论 及 燃 料 单 一 理 化 特 性 的 局 限 性 。 他 进 一 步 开 发 出 了 新 型 智 能 燃 料 发 动 机 ， 推 进 了 发 动 机 燃 烧 控 制 技 术 发 展 。 黄 震 提 出 了 发 动 机 缸 内 燃 烧 到 大 气 P M 2 . 5 形 成 的 全 历 程 分 析 研 究 方 法 ， 揭 示 了 燃 油 特 性 、 燃 烧 过 程 对 颗 粒 粒 径 分 布 、 形 貌 结 构 、 化 学 组 分 和 氧 化 活 性 等 的 影 响 规 律 ， 提 出 一 种 基 于 喷 射 管 理 的 发 动 机 颗 粒 物 排 放 控 制 新 技 术 ， 用 于 移 动 源 P M 2 . 5 治 理 。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 2 1、先 立后破， “ 双碳”要循序而进 10 月 25 日， 由人民日报社主管主办的国际金融报社在上海举办 首届“绿色金融 论坛”。 中国工程院院士、 全国政协常委、 民进中央副主席、 上海市政协副主席 黄震在主旨演讲中表示， “能源转型是人类文明发展和进步的重要驱动力。 面向 碳中 和，我 们正面 临又一 次新的 能源转 型。 ” 在碳 中和的 愿景下 ，黄震 指出能 源转 型主要 有五大 基本逻 辑。 一 是 新能源 从补充 能 源走 向主体能 源。可 再生能 源发电成本快速下降， 可再生能源发展目标是部署更多的装机容量和发出 更多电 量。 太阳 能和风能将重新定义能源 价格体系 。 新能源从补充能源走向主体能源还 有一个条件， 构建新能源为主体 的全新电力系统 ， “源网荷储”深度互动， 以新 能源为主体、风光水火核 多能互补。 二是化石能源将从主体能 源转变为保障性能源。 化石能源发电+CCUS 将成为标配， 实现大规模化石能源零碳 排放利用。 而具备灵活调节能力的气电和煤电是补偿风、 光间歇性的重要手段， 平衡可再生能源发电的波动性， 提供保障性电力和电网灵 活 性 。 三 是 再 电 气 化 将 成 为 碳 中 和 重 要 路 径 。 加 速 零 碳 电 力 供 给 ， “ 以 电 代 煤”“以电代油”“以电代气”， 加快工业、 建筑、 交通领域的再电气化， 实现 各行 各业的 脱碳和 零碳。 四是 可再生 燃料将 与 零碳 电力形成 二次能 源脱碳 的重 要组合。 必须利用能量的存储、 转化， 克服风、 光资源波动性大的天然缺陷。 基 于零碳电力进行化学储能， 制取 可再生燃料氢 、 氨和合成燃料， 对于难以电气化 的行业去碳化发挥重要作 用。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 3 三是 ESG 将重塑企业的价值观， 产业转型带来企业从成本、 利润以及资金流的变 化， 将改变 现有的 财务运 营模式 ， 由此将 对投融 资产生 重大的 影响。 “双碳” 要循序而进 对于碳达峰与碳中和的关系， 黄震认为碳达峰是里程碑、 是转折点 ， 碳中和是目标、 是理想彼岸。 碳达峰是量变、 碳中和是质变。 如果没有能源变革 、 没有系统性社会变革、 没有一场绿色革命， 不可能实现碳中和。 面向碳中和目标 ， 颠覆 性、变 革性的 能源技 术将发 挥 重要战 略支撑 作用。 对于“ 双碳” 工作 中的 破 与 立 ， 黄 震 认 为 不 是 一 谈 “ 双 碳 ” 就 是 “ 弃 煤 ”“ 弃 化 石 能 源 ” ， 也 不 能 在 “碳达峰”过程中冲高峰、 攀高 峰 。 面向碳中和的能源变革， 绝不仅是一个能源 问题 、一个 环境问 题，它 们是一 个全局 性系统 性问题 。 “‘双碳 ’不是 一蹴而 就的， 而是要循序而进， 先立后破， 先构建起新能源为主体的电力系统， 再逐渐 减少化石能源的使用， 最终零碳排放的化石能源 +CCUS 仍将是不可或缺的保障性 能源。 ”黄震表示， 能源变革路径需要基于技术、 管理、 政策法规和市场机制等 多层面进行科学设计与决 策 。 对于“双碳”与经济社会发展的关系， 黄震指出 ， 实现“双碳”特别是碳中和与经济社会发展不是对立、 矛盾关系， “双碳 ”不是 赛道超车，是换赛道，是 重新定义人类社会的资源 利用方式，是一场绿色革命 。 碳中和将引领构建全新的 零碳产业体系， 将引发数百万亿投资与产业机遇， 一批 新技术、新行业、新商业 模式将诞生。同时，一些 传统行业如不变革，将归零 、 被颠覆与消亡。“双碳”是挑战更是机遇。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 4 2、颠 覆性的能源技术支撑双碳战略 “每天阳光照射到地球上的 能量相当于 4300 多亿吨煤的能量，平均一秒钟照到 地球上的能量就相当于 500 万吨煤的能量。作为科技工作者，我一直有个愿景： 过去， 我 们依赖于上亿年以前阳光 照耀的产物 ， 那是深埋在地底的动植物形成的 化石燃料。今后，每天的 阳光都可以为我们提供取 之不尽、用之不竭的热和光 ， 这就是新能源。” 中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院 院长黄 震 18 日在第一财经零碳峰会上 描述了这一段颇具画面感 的愿景。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 5 黄震认为， 碳中和目标下的能源转型， 最显著的趋势之一就是新能源会从补充能 源走向主体能源。 然而，发电成本和稳定性是决定新能源何时走向主 体能源的 重要条件。 对于价格， 黄震表示乐观， 他举例称 ， 过去十年太阳能和风能重新定义了能源价 格体系， 可再生能源发电成本快速下降， 甚至国际社会期待的光伏电一美分一度 也指日可待。 对于新能源存在的 波动性、 随机性、 间歇性等弱点， 黄震认为构建 新型电力系统是重中之重， 它的核心是构建 “源、 储、 荷、 网”深度协同的技术 。 与新能源的地位对应的是 ，化石能源将从主体能源 走向保障性能源。 黄震表示，未来 CCUS（碳捕集和利用技术）会成为化石能源的标配，因 此化石 能源也能实现“零碳”。 具备灵活调节能力的气电和煤电是补偿风、 光间歇性的 重要手段， 可以平衡新能源为主体的新型电力的波动性， 为电网提供灵活性。 不 仅要有清洁的电，还要保 障终端用户用的是清洁的 电，而非其他能源。 黄震认为，再电气化将成 为碳中和的重要路径。 他表示， “再电气化”意味着将当前全球电气化水平或电能占终端能源消 费的比 重要从 19%提高到 50%至 70%。通过加快工业、建筑、交通等各行各业的再电气 化，促进“以电代煤”“以电代油”“以电代气”，才能实现脱碳和零碳。 此 外，围绕碳达峰和碳中和 的关系，黄震分享了三点 思考： 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 6 一是碳达峰是过程， 碳中和是终 极目标； 碳达峰是量变， 碳中和是质变。 如果没 有能源的变革， 没有系统性的社 会变革 ， 没有一场绿色革命， 就不可能实现碳中 和。 “我想强调的是，我们要从过去基于地下自然禀赋的 能源开发利用，走向 基于技术创新的新能源开 发利用。 面向碳中和目标， 那些颠覆性、 变革性的能源 技术，将会起到战略支撑 作用。”黄震说。 二是“双碳”与经济社会发展的关系不是对立与矛盾的关系，不 是 “赛道超车” 而是“换赛道”。 碳中和将会引领构建一个全新的零碳产业体系， 可以预测一大 批新的行业、 新的技术、 新的商业模式都会诞生。 黄震表示， “双碳”的确是挑 战，但更多的是机遇。 三是“双碳”是全局性、 系统性 问题， 要循序而进、 先立后破。 既不能搞 “碳冲 锋”， 加紧修建煤电厂 ， 也不能忽视电力需求增长而急着抛弃化石能源 。 黄震指 出关键在于， 只有先构建起新型 能源体系 ， 才能逐渐减少化石能源的使用， 并使 之转化为保障性能源。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 7 3、 “ 双碳” 将引发数百万亿元投资与 产 业机遇 ESG 助力实现“碳达峰、碳中和”暨 2021 第三期陆家嘴“能源+金融”论坛 11 月 16 日在“东方蓝宝石”——中国金融信息中心举行。全国政协常委、上海市 政协副主席、 中国工程院院士黄 震在论坛上表示， 目前全球高达 41%的碳排放来 自电力行业， 我国 48%的碳排放来 自电力行业， 电力脱碳与零碳化是实现碳中和 目标的关键。 “在经历了三次工业革命后 ，劳动生产率极大提高。 但由于大量使用化石能源 ， 包括煤、 石油、 天然气， 也产生了 严重的环境问题。 ”黄震说， “3060” 战略目 标是一场广泛而深刻的经 济社会系统变革。 黄震认为， 当前我国能源行业转型面临两方面挑战， 一是离实现“3060” 战略目 标仅有不到 40 年时间，要将 85%的化石能源系统变成净零碳排放能源系统，时 间紧、任务重。二是面向 碳中和的能源转型，我国 目前从企业认同、技术储备 、 市场机制、 法律法规等方面与欧盟发达国家相比 ， 明显滞后， 亟待迎头赶上。 针 对我国能源转型，黄震提 出了以下五个方面的思考 ： 一是实现“3060”战略目标与中国经济社会发展不是对立关系，不是 赛道超车 ， 而是换赛道，将重新定义 人类社会的资源利用方式 ，是挑战更是机遇。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 8 二是碳达峰是量变、碳中 和是质变。如果没有能源 变革，没有系统性社会变革 ， 没有一场绿色革命， 不可能实现 碳中和 。 面向碳中和的未来能源， 其核心是由一 系列颠覆性、变革性能源 技术作为战略支撑形成的 全新能源大系统。 三是碳中和将引领构建全 新的零碳产业体系， 人类将从基于自然禀赋的能源开发 利用， 走向基于技术创新的新能源开发利用， 谁在零碳技术创新上占据领先， 谁 就是新赛道上的领跑者， 谁就有可能引领下一轮产 业革命。 四是“双碳”将引发数百万亿元的投资与产业机遇， 一批新技术、 新行业、 新商 业模式将诞生。同时，一 些传统行业如不变革，将 被颠覆与消亡。 五是面向碳中和的能源变 革 ， 绝 不仅是一个能源问题 ， 一个环境问题， 而是一个 全局性、 系统性问题。 能源变革路径需要基于技术、 管理、 政策法规和市场机制 等多层面进行科学设计与 决策。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 9 4、 聚焦碳达峰碳中和， 推动能源绿色转 型 4 月 14 日，市政协举行第十四期委员讲坛。图为黄震在讲 坛上作 “碳达峰、碳 中和目标下的能源大趋势”专题讲座。 全国政协常委、 上海市政协副主席， 民进 中央副主席、 民进上海市委主委 ， 中国工程院院士， 上海交通大学副校长等。 长 期从事新能源动力、 燃烧与大气 污染防治 、 能源政策和战略等研究。 曾主持完成 国家和省部级项目多项， 发表论文 200 多篇，获国家发明专利授权 33 项，出版 专著 3 部，先后获国家和省部级科技奖 7 项，以及国际清洁燃料成就奖等。 2020 年 9 月 22 日， 国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩 论上郑重 宣布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。 实施碳达峰、 碳中和是应对国际 新变局 、 构建新发展格局、 落实新发展理念的重 大战略布局， 2020 年中央经济工作会议将“做好碳达峰、 碳中和工作”作为 2021 年八大重点任务之一。 如何实现碳达峰、 碳中和目标？ 全国政协常委 、 上海市政协副主席， 民进中央副 主席、 民进上海市委主委 ， 中国工程院院士 ， 上海交通大学副校长黄震接受政协 头条记者专访，展望了能 源发展趋势，探讨了我国 能源革命与绿色发展之路。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 0 政协头条： 何为“碳达峰”和“碳中和”？我国做好碳达峰、 碳中和工作， 有什 么重要意义？ 黄震：气候变化是人类面 临的全球性问题。从第一 、第二、第三次工业革命看 ， 化石能源 （煤、 油、 气） 的发现和 利用， 极大提高了劳动生产率。 但两百多年来， 化石能源燃烧所产生的二 氧化碳累计已达 2.2 万亿吨，在人类社会得到大繁荣、 大发展的同时，也产生了 严重的环境问题、气候变 化问题。 “碳达峰”是指碳 的排放量达到峰值不再增 加，由增开始转降的拐点 出现。 “碳中和”是指碳的排放量和清除量基本达到平衡， 达到净零排放。 通过技术创 新和进步将所排放的二氧 化碳对自然环境产生的影 响降低到净零程度 。 需要注意 的是， 碳中和的碳， 狭义的是指二氧化碳， 更为宽泛的则是指温室气体， 即除了 二氧化碳外， 还包括甲烷、 氧化亚 氮、 氢氟碳化合物、 全氟碳化合物、 六氟化硫 、 臭氧等。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 1 自第一次工业革命以来， 大气中 二氧化碳的浓度持续上升， 2021 年 3 月大气层 中的 CO2 浓度已达到了 417ppm。全球地表平均温度已升高 1.1 摄氏度，如不加 控制，到 21 世纪下半叶温度将升高 2.5 摄氏度至 2.7 摄氏度。温度的上升，会 造成地球上病虫害增加， 疾病肆 虐； 导致土地干旱， 沙漠化面积进一步增大； 气 候反常， 极端气候现象频发； 冰川融化， 海平面会上升； 将会超越地球生态系统 自我修复能力， 因此， 气候已成为全球性的非传统安全问题 。 危害着人类生存和 可持续发展的基础。 在这一背景下，2015 年 12 月，《联合国气候变化框架公约》197 个缔约方在巴 黎气候变化大会上达成了 《巴黎协定》。 我国在 2016 年 9 月加入巴黎协定。《巴黎协定》明确要求全世界共 同努力，减 排温室气体，把未来的温 升控制在不超过工业革命 前的 2℃，并努力争取控制 1.5℃; 提出到本世纪下半叶实现人为活动温室气体排放源 与吸收汇的平衡，达 到净零排放。 去年， 我 国宣布力争于 2030 年前二氧化碳排放达到峰值， 努力争取于 2060 年前 实现碳中和。 这一承诺的提出， 不仅是我国作为世界大国的责任担当 ， 为全球生 态文明和构建人类命运共 同体 ， 作出中国的贡献； 对我国实现高质量发展， 建设 人与自然和谐共生的社会 主义现代化强国具有重要 战略意义。 政协头条：碳达峰、碳中 和对我们国家社会经济发 展会产生哪些影响？ 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 2 黄震：碳达峰、碳中和将 对我国社会经济发展产生 极其深远、极其深刻的影响 。 这是一场绿色革命！ 借用狄更斯的一句话， 这是最好的时代， 这也是最坏的时代 ！ 我们将构建全新的零碳能 源与产业体系， 其中意味着百万亿级的投资和产业发展 机遇， 一些新经济、 新行业、 新商业模式行将诞生； 而一些传统行业如不变革不 脱碳，行将归零、被颠覆 与消亡。技术的发展、社 会的进步，势不可当！ 政协头条：要实现碳达峰 、碳中和目标，我国仍面 临哪些挑战？ 黄震：我们面临的挑战是 史无前例的，主要有如下 三个方面： 第一，我国作为 世界最大的发展中国家， 改革开放四十余年来， 经济高速发展， GDP 总量已跃居 全球第 2 位， 但人均 GDP 刚突破 1 万美元， 发展不平衡不充分问题仍然突出， 面 临着发展经济、 改善民生、 消除贫困等一系列艰巨任务 ， 我国能源需求还在不断 增加，碳排放仍处于上升 阶段，尚未达到峰值。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 3 第二，从能源消费总量来 看，我国消费总量世界第 一，占比高达全球 1/4 左右。 从能源消费结构来看， 我国仍以化石能源消费为主， 占比高达 85%左右， 能源消 费目前仍有一半以上用的 是煤炭， 从我国发电类型来看， 火电占到整个发电量 的 70%左右。与中国不同的是， 欧盟主要国家早已于 20 世纪 90 年代之前碳达峰， 美国也于 2007 年实现碳达峰。 欧盟主要国家从实现碳达峰到 2050 年实现碳中和 有近六十年时间， 这意味着， 中 国需要用更短的时间， 将 85%的化石能源变成净 零碳排放能源，这是巨大 的挑战。 第三， 从 全社会在气候变化和温室气体控制方面看， 我们在百姓意愿、 企业认同 、 技术储备、 市场机制、 法律法规等方面与发达国家相比， 明显滞后， 亟待迎头赶 上。 政协头条：在碳达峰、碳 中和目标下，未来能源发 展将呈现出哪些特点？ 黄震： 第一， 在能源生产形式上， 将从集中走向分散， 从现有电力系统自顶向下 的树状结构（发电-输电-配电-用电）走向扁平化、大量分布式能源自治单元之 间相互对等互联的结构， 这种能源互联使可再生能 源分层接入与消纳得以实现 ， 构建以新能源为主体的新 型电力系统。 第二，在能源生产和消费形式上，将从 能源生产者、 消费者互相独立转变为产销者一体， 需求侧的用户通过分布式能源 扮演消费者和生产者的双 重角色，每一栋楼房将转 变成独立的能源产消者 。 第三， 在能源利用上， 化石能源在未来一次能源消费中的比例将会大幅降 低 ， 可再生能源比例会持续大 幅度上升。 从高碳走向低碳， 最后走向零碳能源的时代 ， 可再生能源从补充能源到 主体能源，这种变化将是 革命性、颠覆性的。 过去的 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 4 世界，我们是依赖于上亿 年前的阳光照耀的产物-化石燃料，今后的世界，每天 的阳光将为我们提供取之 不尽、用之不竭的热、电 ，还有可再生燃料。 政协头条：您认为未来能 源技术发展趋势是什么？ 黄震：我把能源发展大趋 势总结为“五化”，从能源供给侧看，是电力零碳化、 燃料零碳化;从能源需求侧看，是高效化、再电气化、智慧化三 化。 从供给侧看， 首先是电力零碳化 。 目前， 全球能源结构仍以化石能源为主， 高达 41%的碳排放来自电力行业。 电力系统的脱碳是全社会 零碳发展的关键，也是实 现碳中和目标的关键。 大力发展可再生能源发电是电力系统脱碳的关键， 十多 年来， 可 再生能源的发展快速 ， 我国可再生能源发电装机总规模已达到 9.3 亿千 瓦， 占总 装机的比重达 42.4%， 2020 年我国可再生能源发电量达到 2.2 万亿千瓦 时， 占全社会用电量的比重达 29 .5% 。 可再生能源的成本也在不断下降， 过去 10 年，整个光伏发电成本下 降 82%-90%左右， 下一步是将每一个建筑物转化为微 型发电厂，大力发展虚拟 电厂、微网和储能技术， 部署更多的新能源装机容量 ， 发出与消纳更多的电量。 预测到 2030 年，我国风电和光伏装机可达 16-18 亿千瓦，到 2050 年将可达 50 亿千瓦。 依靠科技发展与突破， 构建以新能源为主体的新型电力系统 ， 将为大电 网稳定性和灵活性提供保 障，实现电力零碳化。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 5 其次是燃料零碳化。 利用可再生 能源 （光伏或风电等） 制取氢、 氨和可再生合成 燃料， 用于汽车、 船舶、 航空和工业等。 特别是可再生合成燃料是一项极具潜力 的变革性技术， 采用可再生能源 来合成液体燃料 ， 一旦取得技术突破， 将使交通 和工业燃料不再依赖化石 能源 。 同时可再生合成燃料将彻底改变传统的可再生能 源“源-网-荷”强关联在线利用形式， 创建一种全新的“源-储-荷”离线利用形 式,解决弃风、弃光等新能源 发展难题，实现燃料净零 碳排放。 从需求侧来看， 第一是高效化， 节能减碳是碳达峰、 碳中和最基础的工作， 要全 面推进电力、工业、建筑 、交通等重点领域节能， 降低单位 GDP 能耗。 目前， 我国单位 GDP 能耗是全球 平均水平的 1.5 倍， 是英国、 日本的 3 倍， 节能 减碳潜力可观。 第二是再电气化， 加速零碳电力 供给 ， 在此基础上， 加快工业、 建筑、 交通等领 域的再电气化，提高能源 利用效率，这是实现碳减 排的重要途径。 第三是智慧化， 就是通过互联网、 物联网、 人工智能、 大数据、 云技术等， 将人、 能源设备、 能源服务互联互通， 使电源、 电网、 电荷以及能源存储相互协调， 把 海量分布各种各样的发电 源和海量的负荷， 通过整个网络构架起来， 给每个单元 赋予智能，实现高效能源 生产、交易、利用和能源 基础设施共享。 政协头条： “碳达峰、 碳中和”背景下， 将会对我国汽车产业发展产生哪些影响？ 如何减少汽车碳排放？ 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 6 黄震： 推动汽车科技创新， 低碳转型， 有效控制和降低汽车碳排放总量， 对我国 碳达峰、 碳中和极为重要。 从全球温室气体排放看 ， 交通运输是主要碳排放源之 一。 欧盟在全球最早出台了汽 车碳排放法规， 是汽车碳减排的先行者， 为了防止 “碳泄漏”， 欧盟正积极推动针 对产品碳强度的法律法规 ， 设立征收碳关税， 对 进口商品征收碳边境调节 税，将对国际汽车贸易产 生深远影响。 与此同时， 通用、 福特、 宝马、 戴姆勒、 大众、 沃尔沃、 丰田、 日产等国际车企 均已提出 2040 年至 2050 年实现产品生命周期碳中和的目标。 采用全生命周期评 价汽车碳排放和汽车产业 快速低碳转型实现碳中和 已成为共识。 汽车碳排放控制主要有两 个方面， 其一是内燃动力和混合动力汽车的碳减排， 这 类汽车量大面广， 对有效控制和 降低汽车碳排放总量十分重要 。 具体而言， 从近 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 7 中期看，主要措施是不断 提升内燃动力热效率或混 合动力的综合能源利用效率 ， 达到节能减碳目的； 从中长期看， 进一步研发可再生合成燃料， 使内燃动力和混 合动力汽车达到净零碳排 放 。 可再生合成燃料是以太阳能、 风能等可再生能源为 主要能量供给， 合成高能量密度的车用碳氢燃料或醇醚燃料等， 合成燃料能量密 度高， 输运和加注方便， 可利用目前加油站等基础设施， 社会应用成本低， 有望 使车用燃料取之不尽用之 不竭 ， 独立于化石能源， 实现汽车净零碳排放。 其二则 是电动汽车的碳减排， 包括纯电动车和燃料电池汽车， 通过电力系统的深度脱碳 和可再生能源替代，从灰 电到绿电、灰氢到绿氢的 使用，达到零碳排放。 政协头条： 实现碳达峰、 碳中和目标， 您来自高校， 您认为在人才培养方面应如 何发力？ 黄震： 要完成碳达峰、 碳中和国家自主贡献目标， 我国的经济与产业结构、 能源 结构等需要做出快速低碳 转型 ， 要大力推进能源科技创新， 促进低碳、 零碳、 负 碳技术的开发、 应用和推广； 要从政策与市场端发力， 大力推进碳市场建设， 引 入碳税， 与碳市场形成互补， 引导和支持气候变化投融资 ， 将碳作为资产进行管 理， 推动绿色低碳技术的创新 发展和行业减排。 目前， 我国在碳市场、 碳金融及 由碳交易衍生的碳核查、 碳会计、碳审计、碳资产 管理和碳金融衍生的碳信贷 、 碳保险、 碳债券等方面人才十分 紧缺 。 我们要强化国家目标、 市场需求与学科建 设间的联系， 加强碳市场相关能力建设， 积极推进碳金融、 碳管理学科专业建设 ， 加快培养碳金融、 碳管理领域急 需紧缺人才 。 同时， 需对市场参与主体进行能力 培训， 为 我国低碳转型发展和碳中 和国家自主贡献目标的实现提供人才保障和专 业支撑。 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 8 5、碳 中和愿景下的能源变革 实现电力零碳化、 燃料零碳化， 能源利用高效化、 再电气化、 智慧化， 使我国建 成以新能源为主体、 化石能源+C CUS 和核能为保障的清洁零碳、 安全高效能源体 系。 气候变化是当今全球面临 的重大挑战之一。自第一 次工业革命以来，煤、石油 、 天然气等化石能源的发现 和利用极大提高了劳动生 产率 ， 推动了人类社会大繁荣、 大发展， 同时也产生了严重的环境问题和气候变化问题。 200 多年来， 化石能源 燃烧所产生的二氧化碳（CO2）累计已达 2.2 万亿吨，全球大气中 CO2 浓度持续 上升。 特别是近半个多世纪来 ， CO2 浓度呈现快速增长的趋势， 2021 年 4 月大气 中 CO2 的体积分数已达到了 419×106，全球地表平均温度已升高 1.1℃。2018 年联合国政府间气候变化 专门委员会（IPCC）发布《全球升温 1.5℃特别报告》 指出已经观察到全球气温 升高的事实， 以及气温升高给人类造成的影响远远高于 早期预测，2℃的温度升高给世界造成的影响将难以承受，人类必 须把温度升高 控制在 1.5℃。 以 CO2 为主的温室 气体排放所导致的全球气候变暖， 已成为全球 性的非传统安全问题，严 重威胁着人类的生存和可 持续发展。 为了对全球生态文明和构 建人类命运共同体作出中 国贡献， 2020 年 9 月中国宣 布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。 我 国碳达峰、 碳中和承诺的提出， 不仅彰显了我国作为世界大国的责任和担当 ， 也 是推动我国能源结构、 产业结构、 经济结构转型升级的自身发展需要， 对我国实 黄震院士碳中和思考汇总 碳中和资料库整理 1 9 现高质量发展， 建设人与自然和谐共生的社会主义现代化强国具有 重要战略意义。 我国实现碳达峰、碳中和 目标面临的挑战 改革开放 40 余年来，我国经济高速发展，2019 年国内生产总值（GDP）总量超 过 14 万亿美元，居全球第二位 ；但人均 GDP 刚突破 1 万美元，排在全球 67 位 （图 2） 。 作为世界最大的发展中国家，