减排|杨裕生院士：实现“双碳”目标的若干科技问题
“二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，努力争取2060年实现碳中和”，是我国提出的两个阶段碳减排奋斗目标（以下简称“双碳”战略目标) 。实现这一目标，必须以科技创新为先导 。这就为科技创新提供了广阔的空间，广大科技人员要乘势而上、选准目标、奋力攻关 。
目前，我国正处于高质量发展阶段，化石能源的消耗还将不断增长，未来一个阶段内二氧化碳排放势必继续增长 。我们必须进行艰苦的努力，才能够在2030年实现“碳达峰” 。2060年的任务则更为艰巨，要将生产、生活所产生的二氧化碳全部消除，才能达到二氧化碳产生量和消除量的平衡 。
在大量使用化石能源且能源消耗不断增长的条件下，2030年二氧化碳排放要达到峰值必须从三方面努力：大力发展可再生能源、减少化石能源使用、实行全民总动员的节能减排 。而要想在2060年前实现碳中和，还要着力开辟新的清洁能源 。
大力发展可再生能源
大力发展可再生能源是首要措施 。我国水力资源要充分利用，但潜力有限 。风能、光伏发电将是主要能源，同时要因地制宜建设裂变核反应堆、地热等清洁能源发电，利用潮汐能等能源 。
风能、光伏、潮汐等间歇式发电和恒定功率的核能，都必须以储能调节 。未来10年要发展12亿千瓦可再生能源，如以10%的储能功率、储能6小时相配合，就需建7.2亿千瓦·时容量的储能电站，或720座1吉瓦时储能电站 。储能电站建设费用如以平均1400元/千瓦·时计，需投资1万亿元 。分布式储能费用也许还要更高 。可见，储能机遇很大，担子也很重 。
储能技术路线百舸争流、各有所长，应允许在竞争中发展 。储能是商业行为，必须讲究经济效益 。决定经济效益的因素有建设投资、使用寿命、能量转换效率、设备利用深度、电进价、电出价和运行费用等，其中与储能技术设备相关的是前四项 。
对于建设投资，抽水蓄能电站不断涨价至每千瓦七、八千元；化学电源不断降价至每千瓦·时千元上下，以6小时蓄电容量计算的造价并不高于抽水蓄能 。抽水蓄能优势在运行寿命长，分摊到每度电的成本要比电池储能约低一半 。但抽水蓄能能量转换效率仅约75%，电池则高达80%（液流电池）、85%（铅炭电池）乃至90%以上（磷酸铁锂锂离子电池），能量转换效率高的投资回笼快 。何况，电池还可不受地域限制，规模可大可小 。所以，两者综合优势已不相上下 。对于能量转换效率约为60%的物理储能技术，可以展开研究，但想实用就要认真掂量经济效益 。
规模储能对于电池而言，是近年来才遇到的新课题，但需求发展势头很猛，形势喜人 。电池新体系（正极、负极、电解质的组合）变化多端，层出不穷，前途不可限量 。我们倡导集成液流电池、铅炭电池、锂离子电池三者优点的长寿命、高安全、低成本的储能专用水系电池，这是一项世界性、世纪性难题，已不乏电化学界仁人志士刻苦攻关，相信假以时日定有颠覆性进展，必将对2030年实现“碳达峰”做出更大贡献 。
在大力发展可再生能源的同时，也要减少化石能源的使用，这不存在重大技术难题，主要取决于政府的决心，要制定坚定、可行的政策，消除习惯性和地方保护主义 。如停止建造燃煤电厂、逐步提高排放税、加速试点碳排放权和碳汇交易并及早实行等 。
【减排|杨裕生院士：实现“双碳”目标的若干科技问题】除了政策，补贴力度也要恰当，奖补要与惩罚并施 。我国光伏发电和电动汽车发展中的补贴实践证明，过度、单纯的补贴弊多利少，该教训应该充分汲取 。
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