中国的科学家正争先恐后地支持政府到 2060 年实现“净零”碳排放的计划，因为 凌欣 发现的
随着 19 年 COVID-2020 大流行在世界范围内肆虐，导致封锁和大胆的研发第一种疫苗的竞赛，中国国家主席习近平热衷于解决另一个巨大的科学问题：气候。 在 2020 年 2060 月向联合国大会宣布的意外公告中，他宣布了一项大胆的计划，即到 XNUMX 年将该国从世界上最大的温室气体排放国之一转变为“净零”碳社会。
这一雄心勃勃的目标令该国许多人感到震惊，其中包括仍在处理该目标意味着什么以及为实现该目标需要采取哪些政策的地区政府官员。 然而，自习近平讲话以来，全国已有数十家碳中和机构如雨后春笋般涌现。 2020 年 XNUMX 月，北京大气物理研究所成立了中国首个碳中和研究中心，旨在加强碳排放监测技术。 清华、复旦和上海交通等知名大学纷纷效仿，成立了自己的研究所，旨在促进碳中和政策。
与此同时，中国科学院 (CAS) 在 XNUMX 月提出了一项行动计划，将中国置于应对气候变化的前沿。 CAS 指出，这将通过开发技术来促进更清洁地使用化石燃料和更安全的核能，以及将可再生能源整合到现有电网中来实现。 但实施此类举措是一项艰巨的挑战。 “实现中国的碳排放目标需要一场深刻的、系统的社会经济革命，其中[科学家]通过跨学科联合和技术突破发挥重要作用，”中国科学院副院长张涛在宣布该计划时说。
净零斗争的一部分是中国目前对煤炭的依赖。 它占该国发电量的 60% 左右，减少这种污染严重的发电类型将是实现净零碳社会的关键。 这很可能需要快速实施碳捕获、使用和储存 (CCUS)。 这包括在燃煤电厂的烟囱中安装脱碳设施，在这些设施中收集和转化碳，然后将其埋在地下或海上。
中国科学家自 2004 年以来一直在研究 CCUS 技术，迄今已建成 35 个示范项目，平均每年注入 1.7 万吨碳。 到 2060 年，注入能力预计将达到 1-3 亿吨左右。 然而，CCUS 技术存在潜在风险，包括在储存和运输过程中。 中科院武汉岩土力学研究所的宁伟在该领域工作了近二十年，他说中国在一些关键的CCUS技术上比较落后，比如监测和风险评估以防止外流。二氧化碳，他的团队现在正在努力解决这个问题。
这种技术的广泛实施可能会使能源变得更加昂贵——至少在短期内是这样。 魏说，如果 CCUS 得到广泛实施，燃煤发电成本预计将每千瓦时增加 20-30 美分。 然而，一旦这些技术成熟，这些成本有望下降 50%。
可再生基地
中国是世界领先的可再生能源生产国，其中约四分之一的需求来自水电、风能和太阳能，这可能会让一些人感到意外。 然而，中国并没有满足于现状，计划通过在其西北沙漠地区建设所谓的“绿色能源基地”来扩大其可再生能源领域。 该国的目标是到 2025 年将三分之一的电力来自可再生能源，到本十年末，风能和太阳能的总装机容量达到 1200 吉瓦。 英国开放大学的技术政策专家大卫·埃利奥特说：“西方的观点令人惊叹，也有些羡慕。”
由于可再生能源可能是间歇性的且不稳定的，因此一个主要挑战是将其整合到电网中。 这促使研究人员研究不同的储能技术。 “储能是可再生能源广泛应用的关键，因为它为需要严格实时平衡的电力系统提供了一定程度的灵活性，”大连中科院化学物理研究所的李先峰指出。 李一直在研究“液流电池”，这是最有前途的固定式储能解决方案之一，因为它具有高能量密度和低成本。 他的团队正在寻求使用先进的材料和设计来提高效率和可靠性，同时降低商业化和工业化的成本。 “我们希望看到更多的储能技术发展资金，更明确的技术和产品市场机制，以及引领国家储能研究的顶级创新中心，”李补充说。
一些研究人员认为，核能可能是填补这一间歇性空白的低碳选择。 中国目前在 55 座核电站中生产了 53 吉瓦的核电容量——约占该国发电量的 5%——但要帮助实现净零发电，到 560 年可能需要安装 2050 吉瓦的核电。然而，这将是一个巨大的挑战，因为官员们敦促政府每年至少批准六个项目，到 180 年使总容量达到 2035 吉瓦。
为此，中国正在推进第四代核反应堆的建设。 2021 年 XNUMX 月，一座实验反应堆在戈壁沙漠的郊区启用。 它使用钍作为燃料，使用熔盐作为主要冷却剂，以实现相对安全和廉价的能源生产。 两个月后，在山东省东部沿海省份石岛湾，一座示范性高温气冷核反应堆并入电网，这标志着世界上首次在核反应堆中使用球床反应堆技术。 然而，并不是每个人都认为核能是净零的答案。 “我觉得这是一种昂贵且危险的消遣，”Elliott 指出。
中国的能源计划
虽然中国的减排往往侧重于能源供应端，但需求端同样值得关注。 这包括如何说服更多人使用电动汽车以及如何将太阳能电池板集成到住宅建筑中。 最重要的是，对于一个温室气体排放量比其他任何国家都多的国家来说，控制排放不仅需要政府、工业界和学术界的范式转变，还需要每个公民的范式转变。
中国已经将碳减排作为国家发展的量化目标——这一举措将要求该国放弃化石燃料并专注于可再生能源和可能的核能——并且在未来几十年内，碳中和将成为一项国家战略。 虽然科学家们正在寻求开发更好的技术来实现这一目标，但世界资源研究所北京办事处的刘岱宗认为，中国无需这样做就可以管理它。 “根据我们的计算，中国仅通过大量应用现有技术就能减少 89% 的排放，”刘补充道。 “整整一代人将共同努力实现它。”
