刘科:很多人对“双碳”理解有误!碳中和的6大误区与5大现实路径

人大重阳 2021-09-15 17:30

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碳达峰、碳中和是一场正在进行的广泛而深刻的社会系统性变革。为了传播绿色发展核心前沿理念,人大重阳、中国环境科学学会生态环境科技传播中心、《环境与生活》杂志社将紧密围绕碳中和,联合举办系列讲座,传播与碳中和相关的科学知识。这是疫情以来,继“百年大变局”“绿色金融”“重新认识美国”“深度认识中国”“数字货币十讲”系列直播后,人大重阳推出的又一个重磅系列讲座。讲座第六场由全球知名的环境能源专家、南方科技大学创新创业学院院长刘科主讲。以下为讲座实录:


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近期中国碳交易市场开张。习近平总书记高瞻远瞩地提出要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,这表示中国建设人类命运共同体的决心,全国各地相关的论坛讨论文章有很多,各地也在成立碳中和研究院,但同时我发现在碳中和研究与实践方面有很多的误区和误解。所以,今天我利用这个机会和大家讲一下碳中和的的一些现实情况和经济上允许的一些现实路径。
首先,介绍一下中国的碳排放量。
2020年,中国大概是103亿吨二氧化碳排放,其中95亿吨源于化石能源的使用。这里我把2020年我国三种化石能源的使用量,根据能源行业惯例将热值折算成标准煤(1吨标准煤燃烧产生2.6吨的二氧化碳),这样就可以得出每年CO2的总排放量。在煤炭使用过程中,有些人说煤炭最后做成煤化工产品,甲醇或其他产品,甲醇最后会当燃料,即使形成塑料过些年分解也会形成二氧化碳,所以大部分都转成了二氧化碳。全世界87%的石油被烧掉了,天然气主要是做能源用。所以,这三种能源计算下来,全国每年煤炭、石油、天然气总共排放95亿吨,占总排放量103亿吨的92%。
现在各地搞碳交易,二氧化碳需要计量。计量其实很简单,比如一个单位、一个公司或一个城市每年消耗煤炭、石油、天然气这三种化石能源是多少,分别乘一个系数,再加上耗电总量及电网里火电的比例就很容易把最主要的二氧化碳排放量算出来。给大家一个很重要的信息,103亿吨除以14亿,每个人将近7.4吨,三口之家约22吨,这是一个很大的量。这个量很重要,因为有了这个量的概念,讨论问题时就可以理解,哪些是对碳中和有比较大的帮助,哪些是杯水车薪了。

关于碳中和的六大误区

关于碳中和的误区1:认为风能和太阳能可以取代火电实现碳中和。
这些年非火电的发电方式,无非是太阳能、水电、核能、风能等几大类,核能有很大的潜力,但自从福岛核电站的事件,安全性要求提高,它的发电成本就在增加。所以,这些年核电发展的声音不太强烈。水电也有一些潜力。十几年前我在GE(通用电气公司)工作,当时GE做完三峡水电站后就把GE的水电业务卖掉了,因为觉得世界上能建水坝的地方都建差不多了, 而且水电站对生态的影响也有一些不同的意见,所以,水电增长量也是有限的。在核电方面,欧洲有些地方也开始禁核,其实核是可以最大提供的不排放二氧化碳的潜在的基础能源,但全世界对核的态度也是有各种各样的声音,最根本的就是因为安全系数提高了,核电成本有很大的增加。这样,大家最后就寄希望于风能和太阳能,因为其他的如生物质能,地热能,海浪等总量都非常有限。
这两年不断的有人讲,风能和太阳能可以平价上网了,比煤电都便宜了,这句话对,但我开玩笑说只对了1/6 – 1/5。一年8760小时,中国的太阳能发电就在一年的1/5到1/6之间,风能是2000小时,1/4到1/5之间。因为不同地方的风力资源都不一样,太阳能资源也不一样,平均用太阳能发电,各个区域,有些是1500小时,有些1700小时,有些甚至1300小时,太阳能超过2000小时的地区很少了。风能时间比太阳能好一些,但只是在这1/5或者1/4的时间中确实便宜,但是在其他时间内一旦要储电就很贵了,按照储电成本算就不是比火电贵一点,而是贵几倍了。现在大家提出来风能和太阳能现在比火电便宜了,完全可以取代火电了,这个话对,但只对了1/5或1/6,一旦储电以后成本是增加的,因为一天时间内是不能停电的,空调不能说只供一天1/5或1/6的时间。
中国的风能、太阳能发电发展了四十年,确实做出了很大的贡献,在能够发展的地方我非常支持发展风能和太阳能,这是非常好的事情。但2019年整个风能太阳能的发电量加起来约6300亿千万时,可替代约1.92亿吨的标准煤,现在中国的火电消耗约20亿吨动力煤(折15.5亿吨标准煤)。但现在尽管发展四十年,风能和太阳能发电总量只有火电的12%左右,还是非常有限的。即使在今天,风能太阳能加起来只占火电的12%时弃光弃风已经比较严重了,如果储能的成本下不来, 再继续发展风能太阳能意味着,弃光弃风问题会更加严重。弃光弃风在中国有两方面的原因,一是技术因素,就是因为太阳能、风能是没办法预测的,非稳定电源占比超过一定比列后,电网就会不稳定,有可能引起大面积停电;随着智能电网的发展,这个比例会有所上升,但仍然需要时间;二是机制因素,地方保护主义的存在可能会让地方出于对当地GDP的考虑,宁可用当地的火电,也因各种原因不用其他省份的风电、光电、水电。机制问题在中央大力推动“碳中和”的背景下是可以解决的,但技术问题解决依赖于科学和技术的发展,这个发展的进程是难以预测的,仍然需要时间。
很多人说通过储电,但实际上靠电池储电是有限的,储电对小规模应用场景如手机,电脑,电动车可以;但到GW级的大风场,大型太阳能电站,目前成本还太高,也不现实。有人估算把全世界现在超过五年的电池产能全部加起来,也就能够储东京三天的电量,这是给大家另外一个概念,如果大规模储能技术的成本下不来,仅靠风能和太阳能短期内不能完全解决碳中和的问题。当然,风能和太阳能还需要进一步发展。
关于碳中和的误区2:存在魔术般的大规模储电技术。
大家总以为有一个魔术般的储电技术,但很遗憾,能源行业不像芯片行业有摩尔定律发展那么快。不同行业的技术进步不一样,计算机行业有摩尔定律,这么多年确实发展得很快,但是能源行业目前还没找到类似摩尔定律一样的规律,“碳中和”必须选择现实可行的路线来推进。
电池,大规模储电技术发展了将近100多年,从1859年铅酸电池发明到现在100多年人们一直在研究电池,取得了一些进步,但目前到GW级大规模储电的时候,最便宜的技术还是非常古老的抽水储能。所有其他的储能技术,小规模在手机上或者手提电脑、汽车上用电池可以,但大规模地像GW级的大型火电厂、大型风厂、大型太阳能厂用电池储电目前的成本还是比较高。电池已经研究了一百年了,现在还没有像一百年前抽水储能这么便宜的东西,在储电这块大规模储能的成本很难降下来。
尽管能储电的尽量都储,但就目前的技术,要靠电池储电把谷电储了再放出去,电价就要比现在传统的火电要增加好几倍,因此低成本的大规模储电技术仍然有待开发。

关于碳中和的误区3:可以把二氧化碳制成各种化学品来减碳。
很多学者写文章说,现在可以把二氧化碳制成各种化学品,说这样可以减碳;这些也的确值得去做。
但我给大家一个数字,刚才我已经讲了,全世界87%的石油都用于生产汽油、柴油、煤油燃料,最后烧掉产生了二氧化碳,13%的石油生产了我们使用的所有化学品,二氧化碳除了再把它转成能源,要是制备别的化学品取代了13%里的10个百分点,就了不起了。如果这块能赚钱可以去做,但转成其他的某一个化学品,这块的总体减碳是杯水车薪的,这是第三个误区。
中国人均排放二氧化碳7.4吨,对于三口之家一年是22吨,那是人均水平,已包括乡镇地区。像北京这种城市中人均比其他地方高一倍,一年一个三口之家就是40多吨CO2排放。中和40多吨二氧化碳就要生产出40多吨产品,无论生产什么含碳产品,给一家人40多吨,一年之内是消耗不了的。所以,二氧化碳不太可能转化成其他产品,只能看如何做能源或者少排放,等它释放出来了再想转化成别的某一种有用的产品,这种消耗是非常有限的。

关于碳中和的误区4:完全依赖CCS和CCUS实现碳中和。
认为可以大量地捕集和利用二氧化碳。
这些年大家都在讲CCS(Carbon Capture and Storage)或CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage)。CCS等于把二氧化碳从电厂分离出来打到地底下埋藏起来。CCUS是二氧化碳分离出来以后再用做油或其他的工业用品,加了一个Utilization最后封存。这个研究做了很久,但是目前全世界不管是CCS还是CCUS的成本都太高。十几年前我在GE的时候做过估算,电厂释放出来的二氧化碳要进行分离,当时假定成本标定每吨二氧化碳打下去大概30美金,20美金是把二氧化碳从尾气中分离变成纯二氧化碳,剩下的5美金是从分离厂输送到埋藏的地方,另外5美金用于压缩机
把它压到地下去。总体来讲,这一块虽然做了很多研究,但成本还是比较高。驱油这块能有一些应用,其实目前二氧化碳最大的应用就是在驱油这块,但这块每年消耗的量有限。我记得前段时间一位著名的油气专家到南科大演讲,他谈到这些年我国大概能够在二氧化碳驱油这块打到地下600万吨。对103亿吨只打了600万吨,这也是杯水车薪的。当时我们做过核算,如果真正是火电最后要把二氧化碳分离打入地下还不如干核电。在有些地方能够驱油产生效益,能够利用的尽量去利用,但完全要依赖它解决碳中和问题也是难度比较大的。
关于碳中和的误区5:通过提高能效实现碳中和。
认为通过提高能效可以显著降低工业流程、产品使用中的碳排放,就可以实现碳中和。
能效永远要提高,增加能效永远是低成本的减碳手段,这值得鼓励,值得每个人去节能减排。但事实上,假如说还是大量使用化石能源,我经常和大家说,前二十年中国能效提高很多,但是前二十年中国的二氧化碳排放是增加了很多倍。二十年前加入WTO时中国煤炭耗量不到13亿吨,2014年最高冲到将近38亿吨。二十年期间能效提高很多,但碳排放增加到了三倍水平。2010年中国年石油消耗量只有4亿吨,最近已增加到7亿吨以上了。增加能效永远有帮助,这几十年能效增加了很多,但同时碳排放增加了很多。提高能效永远需要鼓励大家做的事,但完全靠提高能效达到碳中和也是不现实的。当然,不管怎么样,大家能够提高能效的地方都要鼓励大家去做,这里我只是给大家一个量的概念。

关于碳中和的误区6:把燃油车改为电动车降低碳排放。
认为电动车可以降低碳排放。
大家经常说只要把燃油车改成电动车就可以降低碳排放,这个话也对,但只是一定范围内对。假设电网的电大部分是非化石能源/可再生能源的电,这有可能。但鉴于今天中国电网约60%左右电还是拿煤炭发电来满足,今天用电动车,要从油井到车轮(Well to Wheel)去分析,电动车排碳对碳中和的贡献是非常有限的,只有电网的电大部分是由可再生能源来的时候,电动车才能减碳。抛开电力是否本质低碳去谈电动车降低碳排放,这是另外一个误区。
未来很多人会说风能、太阳能将大量增加,可以用汽车储电。但这要解决一个问题,首先要保证电从西部的风厂和太阳能厂能够输入到东部汽车边上,这样车才能储电,这中间还是有很多的技术挑战的。有文献报道:“即使在一些假设的世界里,电动汽车可以完全实现碳中和,并且每个美国人都换了电动车,全球碳排放量也只会下降2.4%。事实上,如果整个美国运输业,包括飞机,都转为电动,全球排放量将只下降5%。电动汽车不可能是碳中性的,制造和驾驶电动汽车将始终使用大量的材料和能源,它们不会带来环境的救赎”。关于电动车大家比较关注,前段时间我在网易公开课上讲到关于电动车和氢能的历史与未来,大家感兴趣的可以看一下。我今天利用这个机会把电动车简单讲一讲,因为很多人一谈碳中和就说要搞电动车,这块也是一个方向,但是希望能给大家讲清楚现实是怎么回事。其实电动车的技术一点都不新。因为一百年前的纽约大街,1912年跑的电动车远远多于燃油车,这是因为铅酸电池早于内燃机发明二十多年,有了铅酸电池再接一个电动机,今天高尔夫球场开的那些车就有了,上面加个棚子就是爱迪生造的车。一百年前爱迪生赌的是电动车(如图1),福特赌的是燃油车,但到了20世纪三十年代以后电动车几乎销声匿迹,到今天燃油车仍然占了汽车中绝大多数,历史原因是什么?为什么一百年前就有电动车,但三十年代后就没有了?
图1 1912年,爱迪生跟他的电动车合影
三十年代燃油车战胜电动车的根本原因是什么?这里有几条原因:
原因一:交通运输业里经常讲的能量密度。交通运输业汽车和轮船这些东西最重要的是体积能量密度不是重量能量密度,像轮船里面有压仓水,汽车里有压重钢板,但是油箱不能无穷大。假设都是1立方米的油箱,不同的能源的能量密度是什么样的:每立方米(m3)的氢气只有3.2kWh,是最小的,天然气大概10(单位同前kWh/m3,后略),铅酸电池大概只有90。人类花了上百年历史,上千亿美金、上万亿人民币的研发经费,到今天电池只由90增加到特斯拉或者比亚迪的刀片电池,约260。而液体汽油是8600,甲醇是4300。所以,人们花了上百年的历史研究电池,电池能量密度有所改进,从90到前两年大部分像比亚迪车基本到180左右,这两年增加到260,这是非常好的进步。但是,260和汽油的8600、和甲醇4300相比还差了两个数量级,所以这是第一个现实原因。
图2 各类能源的能量密度
原因二:人们为什么选择液体燃料呢,是因为液体燃料在路上可以非常便宜的管路输送到沿海港口,而在海上可以非常便宜的跨海输送。2016年我到了南科大,在一次能源研讨会上小范围让参会人员猜一下:你给加油站付了7元一升,假设汽油是从休斯敦的炼油厂拿船拉到深圳盐田港,再到加油站,你付出的7元中多少是运费?在座的听众猜,有猜运费是5块,有猜3.5块的,也有猜1块、猜2块的,但事实上真正的答案是7分钱不到,当时我说7分钱不到,在座的几乎没有人同意,但是给大家一算大家就明白了。液体能源最大的好处,装船的时候管子一接就进去了不需要人工了,到了深圳港管子一接泵一打,也不需要人工,路上输送它的主要成本就是船的油钱和折旧费,一条大的船载重30万吨,大概折4亿升,如果1升1毛钱就是4000万,我这艘船跑一趟,油钱根本用不了4000万。这是为什么这个世界储藏石油的就那么几个地方,但世界任何一个角落都可以开车的最根本的原因。这是前一百年电动车没有赢过燃油车的第二个原因。
原因三,为什么人类第一条流水线是福特汽车流水线?因为生产一台内燃机很贵,但是当研发图纸定型后,做一条流水线一年生产100万台,今天所有的哪怕高档汽车的发动机,大概每一台的成本一旦量产以后也就是2300美金的样子。而电池需要这么多克锂、镍、钴、石墨、铜、稀土,造一辆和造一万辆、造十万辆,每一辆的成本有所下降,但是下降不多。中国的电动车从2016年的51.7万辆增加到2017年底、2018年第一季度统计的79.4万辆,小小的28万辆的增加,全中国的汽车产量是2900万辆,1/7的增量同时期发生了,全世界的钴价格翻了四倍,锂价格翻了一倍。
前几年平均一辆电动车,大概要用53.2公斤的铜、8.9公斤的锂、39.9公斤的镍、24.5公斤的锰、13.3公斤的钴、66.3公斤的石墨、0.5公斤的稀土,还有其他。最近,所有的这些金属价格都在疯涨,当然上涨的原因有两点,一是量化宽松,美国在印钱,全世界的价格都在涨。二是这些金属原来都是有专门用途的(比如用于制备催化剂),它的用量非常稳定,现在突然进来了很多造车新势力,这些需求量增加,供应增加不上来的时候,当供需失衡的时候价格疯涨,要按照最近这一段贵金属的价格,没有一家电动车厂可以挣钱,除非电动车提价。
另外一点,当钴价格翻了四倍,锂价格翻了一倍的时候,全世界没有一家公司说可以靠回收废旧电池的钴和锂挣钱的。没有形成这样一家独角兽公司,这反证告诉我们,电池的回收技术还不完善、还不挣钱,要挣钱了中国的企业家很敏感早就开始干了,早就有一家独角兽是干电池回收了,没有挣钱说明电池回收问题有待研究。所以,我一直支持电池回收的研究的。另一个因素,我们的电池在汽车上使用了五到七年以后,再拿下来做储能利用,梯级利用。但前段时间发改委发了文件,大规模梯级利用电池储电的项目都暂停,是因为担心电池的安全性问题。所以当电池回收问题和大规模作为储电的安全没有解决前,拼命地去发展电动车是需要谨慎的。

尽管电动车有这些问题,我个人觉得电动车在城市公共汽车、出租车或者上下班就开一下,平时不怎么跑的这些人是有优势的,值得大力推广。但是在目前的情况下,说马上电动车就要彻底取代燃油车、燃油车马上要退出历史舞台,这种话也要谨慎。甚至最近有一些学者提出,中国要出现什么时候开始限售燃油车的法律,这块如果有数字概念的话,这种规章制度出来前要充分论证,不要贸然出台。如果不是靠数字贸然去决策的话,会有很大的潜在风险。

正确认识氢能

因为电动车有上面我说的一些问题,电池技术虽然像比亚迪刀片电池有一些不错的进展,中国电动车发展也值得肯定、很喜人。但是毕竟真实的技术进步有待进一步发展,因为电动车出现的这些问题,现在慢慢中央的一些补贴就要开始退拨了。2018年5月13日借着克强总理访问日本丰田燃料电池汽车的时候,网上突然开始热炒燃料电池。好多人提出氢能是人类的终极能源等等,我想大家都听过,但是对于这些话也要有一个正确认知。
首先,燃料电池有它的优势,它的发电效率高。因为它是氢和空气中的氧在80℃左右发电,当然80℃左右发电比燃烧到1000℃时效率肯定要高,散失到大气中的能量就少了,而且它可以降低对石油的依赖,排放为水蒸气。如果能够量产的话确实燃料电池这块成本可以降低,它也需要重金属,但它的重金属回收技术就和现在汽车的尾气催化剂回收技术差不多,回收技术是相对比较简单的,这是它的好处。
其实燃料电池并不新,从阿波罗登月的时候就有了,当时大家带着液氢液氧上天,发电供宇航员来喝。二十年前,美国也有一拨氢能热,美国政府和大公司花了几百亿的研发经费,但看统计数字,去年美国只卖了1900多辆燃油电池。有些东西舆论炒得热,但不一定会会大规模产业化。
我记得2003年时我在美国,小布什总统在国情咨询大会上面对全世界的媒体说:“今天晚上我宣布,美国能源部花12亿美金的经费启动燃料电池汽车项目,十五年后的今天(也就是2018年),下一代开的车全部是燃料电池汽车,放出来全是水蒸气”。今年已经2021年,计划没有实现。原因在哪儿?燃料电池之所以没有发展起来,最根本的原因,我个人的观点就是氢气不适合做人类共有的能源载体。现有的交通能源载体为什么是液体?一是陆上可以管路输送,二是海上可以非常便宜的跨海输送,三是可以长期储存。高度酒(如常见的伏特加、茅台、二锅头)只要盖子拧紧,存50年也没问题。而氢气不满足这些,氢气是所有的物质里面最低体积能量密度的,它是元素周期表最小的分子,意味着最容易泄露。

带高压氢气瓶的燃料电池汽车在露天的问题不大,即使什么地方泄露了,着了火,也是一条火龙冲上天,这是大家做过实验的,当时氢气罐放在后备厢,拿一个超强的步枪一枪打过去,一条火龙冲上天,你有足够的时间去逃掉。但是氢气害怕的是在一个封闭空间里,就像地下车库,氢气是所有物质里面爆炸范围最宽的气体,4-74%,小于4%是安全的;大于74%,只着火不爆炸。在4-74%这个很宽的范围内遇火星就爆炸。北上广深这些大城市,大量的车是停在地下车库的,地下车库就是一个封闭空间,像深圳的很多车不光停在地下一层、二层,甚至停在地下三层。一旦一辆车由于老化或驾驶员疏忽等种种原因泄露爆炸,再引起其他车的爆炸,如果地下点全都是装氢罐的车,整个一栋大楼都会倒塌。
很多人说西部在弃风弃电,我干脆把西部用不了、输不过来的电都在那边电解水制氢,然后把氢拉到东部开车是多么美妙的东西。但问题是,今天要是拉超过一定量的氢气,国家有些隧道都不让过,因为害怕把隧道炸掉。第二,纯氢气的管输问题现在还没有被证明,有很大难度,而且成本也比较高,而且只有量到一定程度才值得去接一套西气东输规模的工程。所以,短期内把西部的风能、太阳能制成氢拉到东部开车,可以作为一个故事讲一讲,但现实中的问题还是挺大的。
因为氢气的安全问题,加氢站在设计过程中就要有一个最小安全距离。我现在想,假如我们在北上广深这些城市现在每亩地都好几个亿了,你现在到哪儿找这么多地方建这么多的加氢站和充电站呢?另外,氢能是人类的终极能源这句话是不对的,首先氢不是一次能源,氢只是能源载体,这个世界上有煤矿、油田、天然气田,但没有氢田,氢就像甲醇、电一样是二次能源。
遇到氢气的问题怎么解决?燃料电池确实有前面的这些优点,效率高,排放是水蒸气,怎么解决这个问题?这其实有技术方案。我们提出技术方案,今后在车上装甲醇和水,摩尔比1比1,重量比例大概是64%的甲醇、36%的水,在车上甲醇和水大概200多摄氏度反应就可以产生氢气,氢气就可以供燃料电池使用。很多人不知道,一升甲醇和水反应可以放出143克氢,把氢气冷凝到零下253℃(因为绝对零度是零下273℃,是不可能达到的),零下253℃已经非常不容易做到了,1升液氢也只有72克氢。所以,一升甲醇和水反应的能释放的氢量是一升液氢的两倍。为什么提这个方案?事实上,全世界第一辆车载汽油制氢的燃料汽车,是当时我在美国,和尼桑、壳牌和联合技术三家跨国公司工程师合力,花了上亿美金研发经费开发出来的。汽油在线制氢当时主要有一个背景,二十多年前丰田、本田和GM都造出了加氢罐的燃料电池汽车。尼桑觉得自己落后了,但他们突然发现,即使有这种燃料电池汽车这个世界没有加氢站,所以,尼桑找到壳牌和我们,能不能造一台车,还是在今天的加油站加汽油,在车上把汽油和水及空气中的氧反应制氢,氢再去开燃料电池汽车。为什么这么做?因为燃料电池的效率比内燃机高。

当时这个项目,我对它的兴趣不大,因为我觉得不可能挣钱。但是,当时我的老板,就是美国做阿波罗登月燃料电池项目的高管,他说其实我们做阿波罗登月时,从来没有想过挣钱,但是后来阿波罗登月开发的技术在美国各个领域都用起来了,既然今天这次尼桑愿意出钱,我们就把技术推到极限,等技术成功了,这方面不能赚钱,有可能技术的其他领域开花结果。所以在这个背景下,当时我就接手了这个项目,通过几年时间开发成功了。如果汽油在线转化可以做,那么,甲醇在线转化也要比汽油容易得多。第一,汽油转化需要>830℃,甲醇只需要200多度,而且汽油里面含硫,甲醇不含硫。经过几年努力,这个项目做成功后,得到了美国很多媒体的报道,我连着三年做了美国氢能和燃料电池峰会主席,在国际氢能协会也做了将近二十年的理事。中国近年来出现一股氢能热,2019年中国出了30多家氢能产业园,科技部一位领导知道我在美国做过相关工作,2019年6月就带了几位专家到我们那儿去谈了一下午;我以为他们只是做一个简单的报告,没想到2019年7月份就放到了《科技日报》的头版头条,让我谈甲醇经济与氢燃料电池,就是谈我刚才的这些观点。
为什么提甲醇?其实氢气本身不是天然存在的,它是通过煤,天然气,或通过风能、太阳能电解水制得。但是制成氢不好储运,制造容易,储运难。甲醇也可以从煤,天然气来制,也可以从风能、太阳能制,也可以把风能、太阳能的氢和劣质煤结合起来做甲醇,但是一旦制成甲醇,矿泉水瓶就可以装了,就像64度的高度酒一样,只是不能喝而已,这样储运就容易了。现在煤可以制成灰色的甲醇,天然气制成蓝色的甲醇,将来风能、太阳能电解水得到的氢气与二氧化碳可以制成绿色的甲醇。如果真正制成绿色的甲醇,内燃机里烧这个燃料也是绿色的。所以,甲醇可以用至少三种不同的能源来制成它,而且制成甲醇后,今天已有的人类已经花了几万亿美金建的液体基础设施、管路、油轮、加油站都可以使用了。用甲醇一个最大的好处,基础设施会很便宜,因为今天的加油站要改成甲醇站相对比较容易一些。
今天,在我的家乡陕西西安等四个城市,全国有十几个城市就在示范甲醇汽车,这些地方的出租车和公共汽车都拿甲醇来开了,光陕西就有四个城市。现在汽油站底下都有好几个汽油罐,假设有5个罐。这十年就一个甲醇罐,四个汽油罐;再发展二十年,可能是两个甲醇罐,三个汽油罐;这样有一个渐变的过程。假设我们都要建一万座的甲醇站、一万座的充电桩、一万座的加氢站,目前国内充电站基本充电能力24辆,加氢站每天30辆车,加油站每天按照450辆设计的。建10000座甲醇站需要20亿美金,一万座充电站需要830亿,一万座加氢站是需要1.4万亿,这是没有算地价的,如果算北上广深地价,一亩地搞一个大型的、像中石化加油站那么大的一个加氢站,至少几亩地在这里了,每一亩现在就上亿了,这样投资下去除非靠国家补贴,否则这一辈子卖油的钱地价都赚不回来。所以,用现有基础设施就很容易改进。另外,现在氢气制造虽然很容易,但一旦搞成高压氢,到700大气压或者350大气压,每公斤的成本就到95-120元,而甲醇按今天的市场去买它,制出来每公斤也就15元。
因为现在城市市中心的地价很贵,很多人为了拿补贴就在郊区搞了很多充电桩。我们做过一些调查发现,建成的公共充电桩利用率只有4%,在北京上海的利用率只有1.8%、1.5%。大家都关注的另外一点,全世界80%以上的经济发生区域是在北纬二十五度以上,纽约、伦敦、巴黎、多伦多、莫斯科、北京都是有冬天的地方,大家都关注到一到冬天哈尔滨电动车都趴窝。这些问题怎么解决?所以,我们提出的理念,现在想办法给电动车和氢能车提供一种解决方案,就是在车上装50升甲醇,作为非休息时段的动力用,而休息时段则直接充电——每天人总要回家睡觉,到酒店也要休息,睡觉的时候每个停车位边上就搞一个低成本的慢充插上去,把电池充满。我在深圳买了一个电动车,但广州我都不敢跑,因为跑过去就不敢回来了。一般的电动车,充电就要等一个小时左右,我今天办事还是不办事了?但是假设你的车上永远装50升甲醇的话,就不用担心这个,有必要的时候你可以边开车,甲醇和水制成氢充电,相当于特斯拉的充电宝一样。
现在北京的电动车一到大冬天基本不敢开暖气,因为不开暖气都跑不了多久,一开暖气跑一会儿就没电了。如果车上有50升甲醇,甲醇和水反应200℃,余热就把整个车和电池控制在最佳温度,这样为未来提供了一个解决方案。

今后假如把煤制甲醇、天然气制甲醇、太阳能和煤结合起来制甲醇,一个是来源成本可以控制很低,二是同样的甲醇能源载体,就像今天西安的出租车都可以用内燃机来用,未来也可以做电动车的充电宝,如果真正燃料电池技术突破了,也可以给燃料电池技术供氢。一个液体燃料可以供三代汽车用,而且可由三代能源(煤、天然气和太阳能)都可以制,找到这样一个共同的载体是很重要的,同时也可以解决中国石油不够的问题。我们搞电动车很大的一个因素是中国的石油不够,很多人可能听说了,中国7亿吨油,5亿吨靠进口,一旦马六甲海峡封了,我国的能源安全怎么办?所以,我们就用电动车。这个想法表面上有道理,但深究一下,真正马六甲海峡封了,两国都到敌对宣战状况了,一旦到打仗的时候,现代战争的武器电网是最脆弱的。真正安全的是几万个液体的储存点。所以,靠一般定义的马六甲海峡封了的场景是十分有限的,因为中东的石油你不买它也着急,那是很小概率的极端情况。而真正一旦出现那种极端情况,保证国家能源安全的是靠制空制海能力和综合能力,不是建电动车、电网就可以了,国家的产业政策不能建立在这种小概率而经不起深入探究的方案。

关于碳中和的五大现实路径

我非常支持碳达峰、碳中和,因为至少在碳达峰、碳中和的背景下能够把中国的雾霾问题解决了,让空气、蓝天白云能够回到我们的生活中来。
十年前,我们做了很好的全生命周期分析,包括定量衡算。我们发现汽车对雾霾有贡献,但绝对不是最重要的。当时我记得国内有一批人,说要解决中国的雾霾问题必须要把汽车电动化,当时谁也说服不了谁,因为都是专家,大领导也不知道谁说得对。但武汉疫情期间,封城,提供了一套很宝贵的数据。武汉及各地封城以后,全中国汽车将近停了两个多月,但一度北京、太原、郑州甚至西安、东北、哈尔滨雾霾遮天,如果说汽车是雾霾的主要来源,怎么解释呢?主要是大冬天抗疫情的时候,大家待在家里供暖是刚需。以前穷的时候大家家里搞个小炉子,现在家家户户都盖小楼搞个小锅炉,中国的天然气不够,只好靠烧煤来取暖。汽车全停了只要有供暖,照样有雾霾。所以,清洁供暖对整个雾霾的治理至关重要。
雾霾的事,简单地给大家做一个科普。雾霾24%是一次颗粒,就是锅炉、柴油机尾气排放出来时就是颗粒,这叫做一次颗粒;煤炭水泥建筑扬尘运输过程中产生的粉尘只占到16%;大量的雾霾二次颗粒占50%。不管是煤炭、柴油、汽油燃烧的时候产生氮氧化物和硫氧化物,天空中氮氧化物遇水氧化就是硝酸,硫氧化物遇水氧化就是硫酸,如果这个世界没有大量的化肥使用,没有氨的排放只能形成酸雨,形不成雾霾。但由于大量地使用化肥伴生的挥发物,以及我们经常装修用的一些有机溶剂挥发物到了空气中,天空中的氨形成有机氨,有机氨在一定雾霾情况下(先有雾后有霾),形成有机胺的硝酸盐及有机胺的和硫酸盐就是颗粒。这个颗粒为什么叫做PM2.5呢?一根头发丝约是70微米左右,肉眼的分辨率60微米左右,一个2.5微米的颗粒你看不见摸不着,但当万亿个悬浮在天空中,就可以遮天蔽日。这几年我国在脱硫脱硝方面花了上万亿,取得了很大的进展,空气质量大大提高。但氨的排放主要是由于化肥造成的,没有引起足够的重视。我给大家简单的讲一下氨的事,氨是怎么形成的?氨是由于化肥造成的。化肥怎么来的?是美国在二战的时候造了一大堆硝酸铵工厂,生产炸药。战争突然停了以后,上百家硝酸铵工厂工人失业,堆积如山的硝酸铵卖不出去,结果堆硝酸铵的地方一下雨,草猛涨。这些人就给农民做广告,洒到农田里庄稼也疯涨。今天你要研究出来这个,可能通过一期、二期、三期才能把硝酸铵应用在土地里。但当时战争过后,百废待兴,美联储和国际货币基金组织不但没有约束,反而以金融刺激的方式免费贷款给农场主把硝酸铵拿回家去,过几年长了庄稼再还我。这样就在资本的魔力下,不到三十年的时间,不但把所有的硝酸铵工厂去产能,而且把化肥厂建遍世界。
化肥有它的隐蔽性,用三年、五年没有问题,但用三十年、五十年问题来了,早年的硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵,强酸弱碱,氨一部分被植物吸收,一部分跑到空气里,但是酸留在土地里,把土壤中的细菌杀死,引起土地大面积板结,今天在山东寿光这一带土地板结问题非常严重。另外用化肥用久了的东西,长的食品看着个大,吃着没味道了。什么原因?是因为决定一个食品营养和味道的是,长庄稼的半米深的土壤中的微量元素和矿物质含量。
图3 化学肥料不当使用导致土壤中矿物质流失及土壤贫化
中国人说,橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳。淮河两岸阳光空气温度种子都一样,为什么长出来的东西完全不一样,是因为两岸的土壤组成不一样。而化肥一个最大的问题,就是每年酸浸一点,这些矿物质不溶于水的,但是在酸里溶解度大。每年溶一点,溶了几十年以后,当土壤中这些元素都没有了,长出来的食品里更不可能有。从1960年的玉米和2013年的化肥来看,1960年是没有施化肥的,2013年是化肥最多的,看着个大饱满,但每100克玉米的钙含量下降了78%,这是惊人的。人类在大量使用化肥、除草剂等酸性物质以后,整个土壤中的磷铜镁等等微量元素都在下降。伴随着就是心脏病、肥胖、哮喘、癌症的增加。而中国从1978年开始大量使用化肥,到2011年中国的化肥产量接近峰值,在这个期间我们的粮食生产增长了87%,但化肥使用量增加到682%,每吨粮食需要0.1吨化肥。全世界平均使用化肥量每公顷是120公斤,但是在福建、海南、北京、广东等省市使用量是611-750公斤/公顷,是世界发达国家的六到七倍。如果这样继续再用化肥下去,再干三十年五十年,土地不是板结就是贫化。这个问题怎么解决?
这就回到今天我要讲的另一个话题。其实,远古时期的土壤中最宝贵的微量元素和矿物质是以煤炭的形式保留到今天的,因为煤炭里边来自于远古时期的大树,大树里面凡是能够烧掉的都是二氧化碳光经光合作用形成的。煤炭也是生物质,也是太阳能,只是几千万年前的太阳能而已。还有一点,这个世界上不需要零碳,因为所有的植物生长都是需要二氧化碳的。烧不掉的是当时的树根吸收了当时土壤中宝贵的微量元素和矿物质,能被树根吸收的都是土壤中的精华,都是好东西,因为树根为什么吸收这个、不吸收那个。大树在地下埋了几千万年,物质不灭,但一个核心要素是:不能在锅炉里面烧掉它,一旦在高温锅炉里烧完形成像玻璃状的琉璃瓦,大自然又需要几千万年才能还原回去。
我们开发的一项核心技术就是,在水里边把煤炭磨得很细,就像雾霾的粒度,磨细以后把可燃、与不可燃的成分分开,分开以后可燃的组分就去制甲醇了,不可燃的其实就是远古时期土壤中宝贵的元素。但毕竟在地底下埋了几千万年,不能直接利用,要通过和生物质、有机质结合,加一些微生物活化,最后把它做成最好的土壤改良剂。通过改良大量的土壤,让原来不长庄稼、不长植被的土地再能长出来绿色,就可以把二氧化碳吸回来,固化下来,这样有利于碳中和。
图4 煤炭微矿分离工艺的主要产品方案
什么叫做碳中和,一方面减少排放,一方面增加吸收,这是我讲这个问题的主要目的之一。我们把煤炭通过这个(微矿分离)技术,制成类似于黑色牛奶样的一种液体燃料(牛奶表面看是液体,实际上它是几十微米的蛋白质颗粒悬浮在液体里)。制成液体以后就好办了,一是液体能源是人类的首选,可以通过管路输送和跨海输送,在新型的先进燃烧设备内综合排放可以比天然气都低,同时通过气化炉气化就可以制甲醇,还可以直接在船里烧。中国大量的煤炭在西部海拔一千到一千五百,甚至两千米的地方,用煤的是东部比较低的地方,一旦制成液体以后修个管路,西气东输的管线都有了,用西气东输十分之一的管线输入的能量就比现在还要多,就不需要用大卡车拉煤了,这在未来也可以做到很大幅度的减碳。
现在这些技术已经产业化了,各级领导及投资人都到过我们在山东的示范工厂。把这种矿物质和有机肥结合起来,做成微量元素矿物质生物质有机肥,这样可以把原来没法生长植物的土地改良过来,我们做了大量的农田试验,我们与几个地方的农业科学研究专业合作,效果非常好。这就解决了使更多的二氧化碳能够吸回大地,这是我重点要给大家讲的一点。
在卫星上拍照片,我国960万平方公里,沿海200多万是比较绿的,西部大部分的土地现在是不长东西的。好在这些年西部的降雨量增加了,如果我们把这些土地改良了,让更多的绿色长出来,这可能也是一个比较现实的减碳道路。通过这个过程,就可以利用东部劣质煤来制甲醇了。现在我国的优质煤都在鄂尔多斯、榆林、新疆一带,整个东部沿海地区没有好煤炭了,我们有很多煤制甲醇厂,十公里外就有很多劣质煤田,但是不知道怎么用,前三十年每吨煤都是从鄂尔多斯和榆林拉归来,拉过来价格是一千块钱一吨了,成本也很高。我们用当地的劣质煤技术就可以把甲醇的成本进一步下降,进一步推动我刚才讲的甲醇经济。
总结一下,碳中和的目标确定了,我们一定要实现它。什么是比较现实的碳中和的路线呢?
路线一:煤制甲醇技术和可再生能源相结合
现在中国有一个很好的产业叫做煤制甲醇,已经有8000万吨左右的产能了,这和我国的国情有关。早些很多人去各地拿煤田,各地政府说你要拿煤田就要上项目,最容易上的项目就是煤制甲醇厂。目前中国大概有几百万吨的甲醇都兑进汽油烧掉了。当然这个场景最大的问题,就是煤制甲醇排很多的二氧化碳。现在西部的弃光弃风的电制成绿氢,制成绿氢同时副产氧气,煤制甲醇的气化炉等于是把纯氧和水煤浆打到炉子里,形成氢气和一氧化碳。因此煤制甲醇厂都需要一个空气分离制氧气的装置,这一空气分离装置通常成本很高,而且非常耗能。正常的甲醇厂,一个甲醇需要两个摩尔的氢和一个摩尔的一氧化碳,,CO再和水反应(叫做水气变换反应),生成氢气和二氧化碳,如果用电解水制氢同时副产氧气;把绿氢注进甲醇合成装置,氧气用于汽化炉,这样就可以煤制甲醇,不放二氧化碳。这样把煤转成甲醇,运甲醇到各地去,不管是取代汽油或者是分布式发电,就比直接使用煤能够减碳50%以上,这是我们觉得第一条解决中国的石油不够和碳中和的现实道路,成本也是可控的。有些人提出直接拿绿氢和二氧化碳做甲醇,这也可以做,但这个成本高得多。我们采取用劣质煤和绿氢结合,和太阳能、风能结合,制成价格上说得过去的这些蓝色的甲醇,不能完全绿色,但这样成本和减碳上都有好的贡献。
路线二:煤炭分离技术和土地治理技术相结合。
传统的煤炭使用一把火烧了,产生二氧化碳,形成的灰渣中大概有将近10%的碳烧不掉,导致它只能做一些路基,不能做建筑材料。现在各大火电厂粉煤灰成灾,每年全国产生约5-8亿吨的灰渣,这个量是惊人的,平均一个人将近半吨左右,堆积如山。同时放了二氧化碳,这就是今天的煤炭使用状况。如果利用煤炭微矿分离技术,在燃烧前把煤炭里面的远古矿物质分离出来,把它和秸秆、有机煤结合,去改良大量的板结土地、改良盐碱地、改良沙漠,这样燃料应用这边还放二氧化碳,但是大部分的二氧化碳可以吸回来,这样就提出了煤炭工业的第一个碳中和概念。假设每年分离厂生产25万吨的清洁固体燃料,25万吨碳燃料会排放69.5万吨的二氧化碳,根据不同土壤改良剂治理的面积就可以吸回来48万吨、62万吨、79.4万吨,甚至可能达到碳中和。这是我们认为的第二条比较现实的碳中和路线。
路线三:光伏和能源结合,做更多太阳能大棚。
太阳能发电可以得到很多的碳指标,同时让底下的土壤也能够长得更好。因为太阳能有一个好处,为了保证太阳能板发电,定期要拿水冲洗太阳能板,冲下去水做滴灌,再把底下的土地用土壤改良技术做好的话,就可以使农业太阳能同时发展,这也是比较现实的一个减碳路径。
把太阳能和土壤改良结合起来去治理沙漠。一般沙子是氧化硅,但我们分离出来的矿物质是几微米的颗粒,分离出来的矿物质主要成分为远古矿物质,还有少量的硼、硒这些东西。氧化硅是不吸水的,为什么沙漠不能长东西?因为水倒进去,全部漏到底下去了。但是像石灰,倒一瓢水全不见了,全吸附进去了。所以,我们这个东西和沙子结合以后,当然里面有机质、微生物再和沙子结合,吸水能力超强。沙漠太阳大,再吸水,一晒干如果上面没有东西遮挡的话,还是长不出东西来。这会儿太阳能板帮我们了,太阳能上面一遮板,水分的挥发量就降低了。有了卖电的收入就可以花钱引黄河水定期来冲洗太阳能板,而这个水可以收集起来做滴灌;这样过一段太阳能板底下的沙漠就治理好了,治理好了以后,太阳板下可以种根茎类、种有机植物。这篇土地治理好了,可以把太阳能板再搬几百米过去,这个搬的成本不高。这样等于在太阳能发电的同时把土壤一片片治绿,这个我们认为是比较现实的低成本的碳中和路线。
路线四:把谷电利用起来,运用成本较低的储能技术。
中国的大火电厂和天然气电厂不一样。对于天然气电厂,晚上用电少的时候把阀门关小一点,火也可以相对调小一点;对风电场也是,比如风大了可以把天然气关小一点,风小了把天然气开大一点,这样电网是稳定的。而大火电厂,一旦关小,升上来就要十几二十个小时。所以,半夜12点人们都回家了,办公室也关门了,即使不要电的时候这些大火电厂的煤还不断地烧着,谷电一边放着二氧化碳,一边燃烧着煤,怎么办?储电不好储,但各个家里可以用电热的形式储下来,这样北方可以供暖,南方可以制冷。把谷电这部分的东西储下来,这个是相对来讲成本比较低的储能技术,就比电池储电便宜多了。
路线五:利用可再生能源制甲醇。
如果今后我们把太阳能和风能以液体的形式储存下来,当然今天最便宜的是甲醇,如果做出乙醇效果就更好了,中科院大连化物所已在尝试直接制成乙醇。酒精就是乙醇,甲醇和乙醇各种性能都差不多,但主要差别是甲醇有毒,酒精就是解决了它的毒性问题。
我认为能源最好的载体是液体,要让风能、太阳能大量发展,与其弃光弃电,建越多弃光弃风越严重,不如把大量的风能太阳能以液体的形式储存下来。人类已经有花了几十万亿建设的液体基础设施(包括输送管路、加油站等),这样可以保证今后让更多的可再生能源得到利用。现在电网发再多电,没法输送了,输送不了的可通过刚才讲的那套系统转成液体,转成甲醇,甚至未来可能转成乙醇。转成液体以后,有多少大罐可以存多少,这样中国可以少进口石油少排碳。同时我们开发了甲醇的分布式能源系统可以热电联供。有了甲醇,甲醇和水反应,制成氢气发电,家家户户每家人有这么一个箱子,发电足够家庭用了。这是我们认为比较现实的第五条碳中和的路线。
最后,我觉得在能源领域中需要创新,但真正的创新的主体是要把政产学研联合到一起。科学家是创知,产生知识写文章,变成共有的知识。一旦写成文章的东西没有知识产权了,但是创新是要把知识转化为技术的过程,创新的主体就是企业家了,要把政产学研全部链接到一起才是企业家。
所以,很多人问我们南科大的创新创业学院是做什么的?我们就是为了培养能够把政产学研链接到一起的创新型企业家。中国目前最缺具有企业家精神的科学家和具有科学素养的企业家。所以,真正能够把政产学研链接起来、能把握能源行业需要的企业家,才能够把新技术和新行业做起来,才能真正达到碳中和。
创新创业学院邀请宋志平教授加盟,担任我们的特聘教授。我们跟巴黎商学院合作,这是欧洲最好的商学院;疫情前法国总理去北京的途中先从巴黎飞到深圳,见证了我们双方的签约仪式。我们一起培养企业家,这是我们整体的导师介绍。我个人觉得未来能源达到碳中和需要一大批具有科学素养的企业家,这个领域是一片蓝海。我们希望在开发技术的同时,培养一大批这方面的企业家给碳中和做出贡献。
仅教授是培养不出企业家的,要企业家来培养企业家,企业家和教授结合培养企业家,这是我自己运营创新创业学院的理念。我们既要一批优秀的教授,同时又把宋志平、王强这些顶尖企业家请过来。我们经常带着企业家学员去企业中走访,这样才能培养下一代,尤其是能源界中给碳中和做出贡献的企业家,只有这些企业家起来了,每个企业家做一些贡献,我们的目标才能实现。
谢谢大家。


与碳中和相关的三轮问答


Q:第一,关于人们对风能和太阳能在碳中和进程中的误解,如果仅仅靠太阳能和风能的的确确很难实现碳中和,但问题在于风能和太阳能在可预见的将来,发展空间有多大?如果按照碳中和、碳排放的进程来看,如果煤炭占60%左右,风能、太阳能现在占20%左右,未来还能提升的空间有多大?
第二,关于储能的神话,刘科老师是否对目前蓄电池储能的功效有一些怀疑或者批判?如果真的是这样的话,现在在资本市场里面大火的宁德时代等,他们未来的空间到底有多大?
刘科:第一,风能和太阳能还是要大发展的,还是有空间的。第二,约束它发展的就是电网的非稳定,就要解决储能的问题。但我个人的感觉,电可以储,但一储一放,成本就上去了。这个世界今天可以做到碳中和,法国已经70%核电,但是现在一旦全部转核电,经济成本是多少?所以,碳中和不是做不到,是你的决心和愿意做多大的投资。假设今天电价突然翻几倍,国民经济能否受得了?所以,经济决定了一切。除非现在的储电技术成本已经降到很低了,可以比抽水储电都便宜了。
成本能够降下来,给你足够的谷峰差就能赚钱,这就是好技术。如果大家都讲一些概念,如果现在真正成本已经降下来了,那就赶紧搞储电厂,赚钱去。国家现在工业用电是有峰谷电价差,没有人那样去赚,是因为今天很多人都抱有希望国家给点补贴我再去干。当然最后国家肯定从政策研究来讲,碳税包括碳交易就是慢慢来调整这个东西,这是各方面最后要找到一个平衡点的过程。储电技术有很大的进展,但不管怎么说,今天小规模可以,但到GW级现在最便宜的还是抽水储能。弃光弃风的现象还是存在的,我期望我们在储电的同时再开一条赛道,把太阳能和风能以液体的形式储下来,随时用。因为电网不可能铺到所有的地方,天然气管路也不可能铺到所有的地方,但液体全世界任何一个角落都可以开车,只要有路的地方就可以开车,这是它的优势。
今后能源也要百花齐放,最终是国家支持研发,你把技术研发好了以后让市场选择技术。每个人都希望国家补贴,编个碳中和的故事,国家给补贴,有补贴就有钱赚,不补贴就没钱赚。凡是不赚钱的技术都是伪技术。

Q:在电动车的发展过程中,存在大量的利用大宗商品耗能,而在未来电动车的发展进程中,是不是碳排放有可能更大?过去几年中国的电动车、新能源汽车大发展,2020年上半年差不多100万辆,翻倍增长;2021年普遍预测是差不多200万辆,如果是200万辆就超过了中国汽车市场的8%,刚才你讲到2017年、2018年是2%,现在汽车市场的7%、8%都是新能源汽车。按照您刚才的理论,未来电动车有可能带来更大的碳排放,或者说电动车继续往前发展,它的发展空间是不是非常有限的?
刘科:从碳的角度来讲,电动车的发展和电网内可再生能源比例要有一个互相匹配。电网里面火电的比例,当然因为碳中和会加速调整,2050年中国一半电是靠火电,因为最近推碳中和,这个速度可能会加快。但总体在可见的未来,火电还占主流,这种情况下,电动车在减碳这块的贡献非常有限。我也觉得这是非常复杂的系统工程,电动车有优势,至少城市中心先没有排放了,而且对大量的出租车、公共汽车甚至我就开车上下班,我上班的地方有充电的地方,回家也有充电的地方,我觉得都可以发展。
但是,我永远反对一刀切,现在有人在提议要开始终止燃油车的生产,这个就要有数字了,大家都不要一刀切。
技术,国家做研发支持电池的技术研发,支持电池回收技术的研发,研发的补贴是天经地义的,技术的进步就是靠政府的钱来做。但是,最后让市场去选择技术。国家补贴研发,最后技术真正有了市场竞争力,市场自然就选择了,没有必要去做政府攻关了。现在我担心一旦碳中和来了,各种各样的人都去忽悠政府,我这里要碳中和你给我补贴。政府的钱最后是你我的税钱,这个东西谁来做判断呢?一百年前爱迪生那么聪明的人都可以看错,何况我们呢?所以,我不预测未来,我只给大家把历史讲清楚,把数据讲清楚,把科学讲清楚。爱迪生这么聪明都可能判断错,我们哪有人会知道未来是哪条路呢?最保险的路,政府支持研发各种技术,让技术在市场上竞争,哪个赢了市场就选择你,不选择你,你就继续做研究。而不是强推,强推以后错了代价就很高。

Q:煤制甲醇技术目前在中国社会中成熟了吗?大规模推广的障碍到底在哪里?
刘科:中国的煤制甲醇已经是8000万吨产能,早些年很多人想拿煤田的时候,地方政府说拿煤田可以,给我上个项目,上的就是煤制甲醇厂,这个技术相对比较成熟。但问题是在碳中和的背景下,煤制甲醇厂有大量的纯二氧化碳就排放到空气中去了,怎样降低二氧化碳呢?现在西部能建太阳能和风电的地方就建,能输过来就输过来,输不过来的地方就把绿氢补进去,煤制甲醇厂就不用再放二氧化碳了。而且煤制甲醇,尤其是劣质煤的甲醇很便宜,二氧化碳还是贵一点,这样等于把便宜和贵的东西中和一下,市场也能接受,二氧化碳也可以减排,这是一个折中的办法。碳中和最后是一个经济的衡量,比如学法国70%都搞核电,但经济上大量的投资资金哪里来?而且现在我们建了这么多火电厂,一年8760小时,很多火电厂被迫发电不能超过4000小时,这是资源巨大的浪费,那么多资产投进去了,完全可以发8760小时。因为大家都想有饭吃,我就担心,每个地方都想去——当时火电厂的建设就是这样,那么多的资产压在那里就浪费掉了。未来大家不要打着碳中和的口号就去“运动式”地搞建设,到处盲目复制,一旦一阵风上去就会产生很多资产的浪费。


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