2021-08-04 09:01:13 科技日报 　 作者： 洪恒飞 江耘  

在体量上，碳排放可谓人类历史上碰到的最大的废弃物处理问题。通过技术和管理手段的创新，大气中的废碳，也能像垃圾一样得到消纳，甚至变废为宝，实现环境保护。

7月16日，全国碳排放权交易市场开市交易，此后6日累计成交量达483.3万吨，成交额近2.5亿元。根据生态环境部测算，全国碳交易市场首批纳入的企业的碳排放量超过40亿吨二氧化碳。

2011年10月，国家发改委发布《关于开展碳排放交易试点工作的通知》，批准了北京、天津、上海等7个省市开展碳排放权交易试点。我国碳市场由此开始建设，释放出“绿色低碳即竞争力”这一信号。

浙江大学能源工程学院王涛教授认为，在体量上，碳排放可谓人类历史上碰到的最大的废弃物处理问题。“通过技术和管理手段的创新，大气中的废碳，也能像垃圾一样得到消纳，甚至变废为宝，实现环境保护。”他说。

明晰攻坚线路，下好创新先手棋

数据显示，2019年，福建省碳排放2.4亿吨，安徽省3.1亿吨，初步考虑碳达峰年分别为2029年与2028年。同年，浙江省碳排放总量为4.16亿吨，主要来自能源领域，占比高达67.3%。

“2020年浙江省能耗强度约为0.41吨标煤/万元，碳排放强度约为0.76吨二氧化碳/万元，与发达经济体和先进省份相比总体偏高。”浙江省科技厅社发处副处长金宏伟坦言，浙江省的目标是“确保2029年达峰、力争2027年达峰”，目前来看，存在一定压力。

“十三五”以来，浙江省在大气污染防治、节能减排等领域，通过省级重点研发计划共计支持项目183项，累计投入财政科研经费5.37亿元，引导社会资金研发投入近30亿元，在碳基能源清洁利用等方面具有良好的科技创新基础。

今年6月，浙江在全国率先出台《浙江省碳达峰碳中和科技创新行动方案》（以下简称《行动方案》），提出到2025年，初步构建全省绿色低碳技术创新体系，大幅提升全省绿色低碳前沿技术原始创新能力，显著提高减污降碳关键核心技术攻关能力，抢占碳达峰、碳中和技术制高点。

记者了解到，《行动方案》聚焦可再生能源、储能、氢能、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、生态碳汇等五大核心技术领域进行发力，力争到2025年取得重大科技成果10项以上。

根据《行动方案》，浙江还将围绕能源供给转型和脱碳降碳需求，重点突破火电机组提效降碳，太阳能、风力、生物质与海洋能发电，规模化储能，先进输配电等关键技术，支持“风光倍增”工程和“千万光伏”计划实施。

金宏伟表示，“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，浙江准备用好科技创新这一关键变量。

打通基层壁垒，县域尝试“碳普惠”

放眼国际，发电行业因煤炭消费多、二氧化碳排放大且管理制度相对健全等原因，是各国碳市场优先选择纳入的行业。本次全国碳排放权交易市场上线，同样采取循序渐进的方式，首批纳入2000多家电力行业的重点控排企业，约占全国碳排放总量的40%。

然而，光伏发电行业可凭借零碳排放，在碳交易中可成为卖方。以浙江省为例，地方发展光伏产业的自然资源条件虽并非最佳，但相关技术转化率在国内位居前列。截至2020年底，浙江光伏发电装机容量1517万千瓦，光伏发电已成为浙江仅次于火力发电的第二大电力来源。

在浙江省温州市乐清市，当地分布式光伏单体项目有6520个，合计装机容量约29.4万千瓦，占温州光伏发电装机容量总量的近六成，年发电量约1亿千瓦时。今年7月以来，当地凭借区位优势，启动建设乐清市碳市场，目标是建成浙江省首个地方“碳普惠”市场。

该市场建设单位之一、国网乐清市供电公司相关负责人介绍，普通居民楼安装的光伏设备，只要通过发电量上网实现减排，设备用户就可以作为卖家进入地方碳市场，有机会通过碳交易获取额外收益。而有减排需求的企业，可根据自身情况，随时购买所需碳量。

“相比于全国碳交易市场，乐清市‘碳普惠’市场有着交易门槛低的优势，允许企业和个人自主参与碳交易。”该负责人介绍，“碳普惠”是由政府推行，为市民和小微企业的节能减碳行为赋予价值而建立的激励机制，通过将低碳行为量化为减碳量，使市民和小微企业可以换取商业优惠，经核证后的减碳量还可通过碳排放权交易变现。

据了解，乐清市“碳普惠”市场建成后，将争取2022年融入长三角地区“碳普惠”体系，加快推动江浙沪皖四地间的跨省自主碳交易，激励乐清地区自愿减排项目开发。

废气捕集利用，技术从储备转向应用

“开展碳交易后，碳排放会成为生产要素，被计入企业生产成本。这一改变更深层次的内涵在于激励企业改进生产技术、研发使用低碳零碳技术。”金宏伟说。

通过大规模捕集燃煤电厂烟气中的二氧化碳，可连续生产纯度99.5%的工业级合格液态二氧化碳产品……6月25日，位于陕西省榆林市，每年15万吨碳捕集与封存示范项目在陕西国华锦界能源有限责任公司一次通过168小时试运行。

“这一由浙江大学牵头承担的国家重点研发计划项目，在技术层面确保了100%国产。”作为项目的技术骨干，王涛介绍，团队有20年的碳捕集技术积累，随着我国“双碳”目标的提出，以往作为储备的技术，正加快转向应用。

走进浙江大学热能工程研究所，王涛向记者展示了团队运用CCUS技术制备的混凝土砖样品。“去年8月，我们促成全球首个工业规模二氧化碳养护混凝土示范工程落地河南，可实现每年1万吨的二氧化碳温室气体封存，并生产1亿块轻质实心混凝土砖。”

中国石油大学（北京）彭勃教授认为，CCUS技术的规模化部署，在实现二氧化碳减排效益的同时，还将为能源结构的调整和绿色低碳转型提供缓冲时间。

根据《行动方案》，浙江尝试突破烟气二氧化碳捕集、二氧化碳矿化及微藻利用技术，部署直接空气二氧化碳捕集等负排放技术，并积极推动火电机组十万吨级二氧化碳捕集与利用技术应用示范，力争到2025年，实现二氧化碳捕集率、转化利用率均大于90%，碳捕集能耗下降35%以上。

“CCUS技术等减碳技术的转化应用，目前受到二氧化碳处理量大、应用成本过高的制约，但不妨结合处理效率来看待。”王涛分析道，以一座百万千瓦级燃煤电厂为例，完成脱硫脱硝技术处理，投资费用约为1亿元，完成碳捕集利用可能要20亿元。

“但二氧化硫和二氧化碳在烟气中的浓度相差数百倍，按单位质量污染物的处理成本来算，孰高孰低，还难以评判。CCUS技术应用成本还可通过技术迭代进行压缩。比如我们团队在榆林市的示范项目，最初试验的捕集成本为400元/吨，如今降至260元/吨。”王涛表示，相关减碳负碳技术的转化应用，需要有条件的国企、央企、龙头企业承担起社会责任。