AI芯天下丨分析丨“碳中和”这道算术题，能实现技术+成本最大化吗？

前言:

对于欧美等发达国家来说,从碳达峰到碳中和的实现,通常要有50—70年的过渡期,而留给我国的时间却只有30年。

然而,我国是世界第一大碳排放国,每一单位GDP的增长都将进一步带来碳的排放。

作者 | 方文

图片来源 | 网 络

[正负相抵]+动态世界=复杂算数

实现碳中和,简单来说,就是指一个个体或团体通过植树造林、节能减排等形式来抵消一段时间内向大气排放的二氧化碳气体。

这样从一段时间的平均情况来看,就实现了大气二氧化碳的相对[零排放]。

但这道[正负相抵]的计算题并没有说起来这么简单,当解题背景是一个动态发展的世界时,计算的复杂程度便可想而知。

目标:到2060年,年均二氧化碳净排放量为0;

条件:在1．5/2℃温控目标下,需要限制到2060年前的总二氧化碳排放量;

问题:当下到2060年,保证社会稳定发展的前提下每年二氧化碳净排放量的最优规划?

不同模型对不同影响因子的考虑侧重不同,对因子之间相互影响的数学关系的衡量也不同,加之因子之间的关系还受社会发展、国际形势的影响而发生动态变化。

所以尽管手头中有这么多答案,但目前我们还无法确定哪种模型给出的答案是适合我国发展情况的最优解。

[碳去除]背后所需要的核心技术

[碳去除]就是把空气中的二氧化碳捕捉、封存和利用起来。

专业名词叫做碳捕捉、封存和利用技术CCSU,是在二氧化碳捕集与封存的基础上增加了利用。

碳捕捉技术背后,是气候问题的严重性。达到碳中和的目标,仅仅[减碳]不够,还需要[负碳]。

PICC《全球升温 1．5℃特别报告》里提到实现气候目标的七种实现途径,其中只有一种不包括碳捕捉。

人类社会的发展仍旧无法离开碳排放,要实现碳中和解决气候问题,就必须将已经产生的碳进行[去除]。

空气路径是目前最主要的碳去除途径之一,即直接从空气中捕获并封存二氧化碳。

根据国际能源署的统计,自 2020 年初以来,各国政府已承诺投入近 40 亿美元开发和部署直接空气捕集。

2021年9月22日,我国出台的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中,CCUS被列入绿色低碳重大科技。

此外,土地路径的主要思路为把二氧化碳和土地结合达到去除目的,包括利用土壤碳和生物炭等技术进行碳捕获与封存。

在土壤中,本就存在大量二氧化碳,土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到 90% 以上,是大气碳库的3倍。

到目前,这项技术仍有很大瓶颈,要大规模使用达到去除空气中大量二氧化碳的水平,所需成本极高。

难度越大,市场越大

目前,部分碳中和技术仍在研发阶段,部分有待推向市场,部分已应用于日常生活。

而难度在于,我们需要在实践中将已经存在的技术向市场推广,让社会、企业和民众能够负担起使用的成本。

市场规模预测中,未来三年的全球碳捕集与封存累计将超过500亿美元。

其预计2022年宣布的有关碳捕获与封存商业项目的总支出将达到44亿美元,高于去年的 28 亿美元,预计 2023 年全年达到110亿美元。

市场咨询公司 Lux Research 2021 年的报告指出,到 2040 年,碳捕集与利用的市场规模可能达到 5500 亿美元。

国内碳捕捉项目发展仍处于技术积累阶段,但需求和市场已经显现。

根据 IEA数据,碳中和目标下中国CCUS减排需求为:2030 年 0．2-4．08 亿吨、2050 年 6-14．5 亿吨、2060 年 10-18．2 亿吨。

国内能源转型技术面临重重挑战

构建新型低碳工业体系是碳中和目标下的大势所趋,未来许多行业将面临不同程度的工艺技术转换需求。

比如钢铁行业的焦炭炼钢向氢气炼钢的转变,燃料电池对燃油的替代,工业生产中可回收材料的利用等。

然而,实现能源结构转型并非易事,一个大型国有企业能源转型带来的改变不亚于一个发达国家的变化,其技术实现的难度和规模可想而知。

此外,实现能源结构转型需要的是科技技术的不断创新。

由于我国碳中和进程与国外相比起步较晚,碳中和技术面临着滞后发展的难题。

目前来看,我国碳中和各技术链条发展水平差距较大,尚未达到大规模商业化运行的水平,技术成本较高。

因此还需加大创新研发力度,以商业化目标为前提,进一步降低减排技术的成本与能耗。

结尾:

指标要再上一个新台阶,就不能再依赖传统粗放的、高耗能高污染的产业结构,产业结构必须转型。

而解决当前困难的途径,锚定既定方向因地制宜采取行动,边干边学,创造新的市场机遇。

部分资料参考:《“碳中和”这道计算题有多复杂?一文带你看懂》,南方周末:《技术准备好了,市场呢?》

原文标题 : AI芯天下丨分析丨“碳中和”这道算术题，能实现技术+成本最大化吗？