近日，《北大金融評論》發(fā)布“雙碳”目標下的技術(shù)路線圖，包括減少碳排放和增加碳吸收2條主路線。其中，減少碳排放包括能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、重點領(lǐng)域減排和金融減排支持3條路線，增加碳吸收又包括技術(shù)固碳和生態(tài)固碳2條路線。如此逐級細化，得到完整技術(shù)路線圖。
細分、更漂亮的圖：
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日前教育部印發(fā)關(guān)于《高等學(xué)校碳中和科技創(chuàng)新行動計劃》的通知，通知指出：加快碳減排關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加快碳零排關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加快碳負排關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
根據(jù)教育部的文件：
碳減排關(guān)鍵技術(shù)（低碳）：圍繞化石能源綠色開發(fā)、低碳利用、減污降碳等開展技術(shù)創(chuàng)新，重點加強多能互補耦合、低碳建筑材料、低碳工業(yè)原料、低含氟原料等源頭減排關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)；加強全產(chǎn)業(yè)鏈/跨產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)集成耦合、低碳工業(yè)流程再造、重點領(lǐng)域效率提升等過程減排關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)；加強減污降碳協(xié)同、協(xié)同治理與生態(tài)循環(huán)、二氧化碳捕集/運輸/封存以及非二氧化碳溫室氣體減排等末端減排關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)。
碳零排關(guān)鍵技術(shù)（零碳）：開發(fā)新型太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質(zhì)能、核能等零碳電力技術(shù)以及機械能、熱化學(xué)、電化學(xué)等儲能技術(shù)，加強高比例可再生能源并網(wǎng)、特高壓輸電、新型直流配電、分布式能源等先進能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究。開發(fā)可再生能源/資源制氫、儲氫、運氫和用氫技術(shù)以及低品位余熱利用等零碳非電能源技術(shù)。開發(fā)生物質(zhì)利用、氨能利用、廢棄物循環(huán)利用、非含氟氣體利用、能量回收利用等零碳原料/燃料替代技術(shù)。開發(fā)鋼鐵、化工、建材、石化、有色等重點行業(yè)的零碳工業(yè)流程再造技術(shù)。
我國高耗能、高排放行業(yè)總體可劃分為三大領(lǐng)域。一是電力行業(yè)領(lǐng)域，目前我國每發(fā)一度電要排放二氧化碳0.8—0.9公斤，如果每度電的耗煤量降低1克，全國每年就可減排二氧化碳750萬噸。因此，應(yīng)集中精力加快技術(shù)改造，推進火電減排，實施“綠色煤電”計劃。這將主要依靠開發(fā)煤清潔轉(zhuǎn)化高效利用技術(shù)和提高燃煤發(fā)電效率實現(xiàn)，其中提高燃煤發(fā)電效率能實現(xiàn)15%的減排。目前具有發(fā)展前途的高效、潔凈的煤發(fā)電技術(shù)，主要涉及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC )、循環(huán)流化床燃燒(CFBC)等技術(shù)。
二是材料和制造領(lǐng)域，主要集中于兩大方面：一為金屬材料制造。2010年我國粗鋼產(chǎn)量將達到6.6億噸，鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國工業(yè)總能耗的1/4，每生產(chǎn)1噸鋼，采用高爐工藝將排放2噸二氧化碳，電爐工藝排放1噸二氧化碳。鋼鐵工業(yè)必須將控制總量、淘汰落后和技術(shù)改造結(jié)合起來，推動節(jié)能減排。二為高分子材料，2009年，我國生產(chǎn)塑料達4000萬噸，如果以石油路線制備的高分子材料為例，有估算每生產(chǎn)1噸塑料，需消耗2-5噸原油，排放二氧化碳4-8噸。因此，一方面要大力發(fā)展新型穩(wěn)定化技術(shù)，提高材料服役壽命，從而節(jié)省石化資源，降低溫室氣體排放量。另一方面可通過應(yīng)用生物基及生物降解塑料技術(shù)，直接以可再生資源替代石化資源，同時加快發(fā)展高效的回收利用新技術(shù)。如果從原料到回收處理形成產(chǎn)業(yè)鏈，以年產(chǎn)1000萬噸生物基材料為例，單位產(chǎn)品就可減少二氧化碳排放40%以上。
圖1：中國粗鋼年產(chǎn)量及增速（單位：萬噸，%）資料來源：Wind資訊，遠東資信整理
圖2：粗鋼主要生產(chǎn)工藝路線 資料來源：國際鋼鐵協(xié)會，遠東資信整理
圖4：鋼鐵-化工-氫能一體化網(wǎng)絡(luò)集成智能制造 資料來源：東北大學(xué)鋼鐵前沿技術(shù)研究院，遠東資信整理
三是建筑領(lǐng)域，目前城市碳排放的60%來源于建筑維持功能本身，構(gòu)建綠色建筑技術(shù)體系、發(fā)展低碳建筑極其重要，其關(guān)鍵是建筑規(guī)劃設(shè)計、建造、使用、運行、維護、拆除和重新利用全過程的低碳控制優(yōu)化。如在建造環(huán)節(jié)，可利用屋頂光伏發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)自然光和燈光照明有效整合，可通過建造無動力屋頂通風設(shè)備，調(diào)節(jié)風流風速并帶動風機發(fā)電；在使用環(huán)節(jié)，可通過種植屋頂花草建造“綠色屋頂”，不僅可達到降溫效果節(jié)省空調(diào)電力，還能吸收大氣污染物；在拆除環(huán)節(jié)，可通過有效回收利用建筑廢棄物，防止發(fā)生二次污染。
中國建筑節(jié)能協(xié)會能耗專委會去年發(fā)布的《中國建筑能耗研究報告（2019）》，相關(guān)的數(shù)據(jù)如下：
2017年，建筑能耗9.47億tce，占全國能源消費比重21.11%，預(yù)測建筑能耗達峰年份2042年，達峰峰值12.18億噸標準煤；建筑碳排放20.44億噸C02，占全國能源碳排放的19.5%；預(yù)測建筑碳排放達峰年份2039年，達峰峰值24.11億噸二氧化碳。
該報告模擬了建筑領(lǐng)域碳達峰的年限和數(shù)據(jù)，很讓人吃驚！
