编者按
我国尚处工业化和城镇化发展的中后期，在未来一段时间内，能源需求仍将持续增长，碳排放压力仍然巨大。在保持经济增长的同时，如何科学把握化石能源替代与退出节奏是实现碳减排目标的关键，也是能源领域未来实现高质量发展的最大挑战。近日在接受记者采访时，中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长金涌对此给出了他的观点。
（文丨本报记者 朱妍 仲蕊）
“既要实现双碳目标，
又要保持经济健康稳定发展”
围绕碳达峰、碳中和目标，大到地方与行业、小到单个企业，纷纷拿出自己的减碳方案。其中，不乏一些蜂拥而上、过犹不及的做法。在金涌看来，减碳不仅涉及技术问题，还包括对政策、经济、管理等全方位考量，“传统高碳发展路线必须遏制，但超出目前发展阶段、不切合实际的行动同样不可取。”
“从现在起到实现碳中和，时间跨度为40年。这要求我们把转型路线图排到未来40年计划之内，既要做好长远、全面谋划，也要认识到该过程不可能一蹴而就。”金涌表示，按照目标设定，我国人均GDP预计从目前的1万美元增至2050年的4万美元左右，经济快速增长难免伴随着排放压力。“减排绝不是不要发展，既要实现双碳目标，又要保持经济健康稳定发展，才是我们面临的真正挑战。”
为实现减碳与发展并行，降低能耗是关键。“每创造1万元GDP，我们消耗多少能源？上世纪70年代，该数字高达17吨标煤，目前已降至约0.5吨标煤，很明显，我国作了大量工作。”金涌坦言，同期主流发达国家的万元GDP能耗一般维持在0.1-0.2万吨标煤，相比之下，我国万元GDP能耗依然偏高。“同一项传统工业生产活动，我国能耗水平比国际先进相差约10%-30%，整体能耗水平却落后了2-3倍，根本问题在于产业结构。低端产业要发展为高质量智能制造业，否则，我们就不可能在实现碳中和的同时将人均GDP翻两番。”
金涌举例说，目前，我国钢铁、水泥产量分别接近全球总量的一半和六成，此类初级产品大量存在。“我们正在由后工业化社会走向信息化、智能化社会，未来三四十年发展还需要这么多钢铁和水泥吗？高能耗、低产值项目应有序退出，改由低能耗、高附加值的产业拉动发展。但同时，产业替代有缓冲期、先进技术有成熟期，不是立刻‘一刀切’，必须考虑到经济可承受力的问题。”
从“化石燃料”走向
“化石材料”是出路所在
碳达峰、碳中和目标推动新能源产业加速发展，传统化石能源出路何在？“我们吃的是碳水化合物、用的是碳氢化合物，衣食住行都离不开碳元素，而化石能源恰恰含有丰富的碳。”金涌表示，由于长期被作为燃料使用，煤、油、气燃烧产生大量二氧化碳，尽可能把碳“留”在产品中不外排，即可化解高碳问题。
怎么“留住碳”？金涌提出，应把“化石燃料”变为“化石材料”，用于生产化工等高端产品。以石油化工标志性产品乙烯为例，我国原油加工量约6亿-7亿吨/年，其中乙烯产量为3000多万吨，仅5%左右的原油变为乙烯，尚有千万吨依赖进口。“该比例若能提高，在满足需求的同时，还可以减少排放量、提高附加值。按照传统炼油技术，每炼1吨原油，汽柴油等油品占比80%，使用燃烧即大量排碳；仅20%的产品为石脑油，进一步加工三烯三苯，用于生产塑料、橡胶、纤维等必需品。若能将炼油产品比例倒过来，80%的原油做成材料，那么就能实现石油高附加值利用，并且大大减少排放。”
被视为排放“最大元凶”的煤炭，问题同样出在利用方式上。“煤炭一烧就产生大量二氧化碳，如果不烧煤，用它做什么？”金涌认为，“按照现行技术路线，煤化工仍属于高碳产业，例如煤制烯烃、煤制氢的吨二氧化碳排放分别达到17.4吨、11.3吨，因此现行煤化工并不是煤炭利用的最好选择。既要把煤从燃料变为材料，还要做到少排二氧化碳，才是真正理想出路。”
为此，既需要颠覆性技术，也要重视已有利用方式的更新。金涌举例说，在褐煤中，每个碳原子伴有0.8个氢分子，后者是宝贵的化学元素。“如果能在烧之前把碳、氢分开，也就是实现煤的分质利用，把其中的碳变成半焦进而生产化工品，剩余的氢拿出来利用，煤的利用率提升了，经济价值也有提高。氢、半焦都是还原剂，为进一步加工利用二氧化碳提供了可能性。”