新華網北京9月28日電（記者楊靜）“碳中和目標之下，科技界能不能有原始創新能力與顛覆性技術變革能力變得特別關鍵。”9月26日，在2021年中關村論壇碳達峰碳中和科技創新論壇上，全國人大常委會副委員長、中國科學院院士丁仲禮指出。

2020年，中國世界作出“中國將力爭2030年前達到二氧化碳排放峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的莊嚴承諾。一年以後，“碳中和”已經是經濟科技領域內最熱詞匯之一。本屆中關村論壇碳達峰碳中和科技創新論壇上，中國科學院與中國工程院的院士專家們齊聚一堂，就科技創新如何助力碳中和目標的實現進行了深入探討。

碳中和是經濟社會的係統性轉型

科學技術是第一生産力，人類每一次的變革，都離不開突破性技術的參與。

全國人大常委會副委員長、中國科學院院士丁仲禮在中關村論壇上指出，碳中和對中國來説是經濟社會的係統性轉型。這個過程不僅要依靠行政力量和資本力量，更要依靠科學技術的力量。“一定要建立一個完整的、強大的技術支撐體係，這是今後我們科技界的重大任務。”

中科院院士、中科院過程工程所所長張鎖江表示，要實現碳中和目標，頂層設計上，路線圖要搞清楚；作為科研人員，要在關鍵技術上有所突破。

中國工程院院士、全球能源互聯網研究院有限公司院長湯廣福直言，在碳中和目標所要求的能源轉型領域，基礎理論和關鍵技術面臨巨大挑戰，打造以國家實驗室為代表的國家戰略科技力量勢在必行。

在此次碳達峰碳中和科技論壇上，院士專家認為無論是從能源發展趨勢，還是從全球氣候變化方面來看，低碳、綠色、清潔發展都是勢在必行。碳中和目標之下，科學界面臨挑戰，也面臨機遇。

供給端減排就是新能源轉型

碳中和的基本概念，簡言之，即人為二氧化碳排放量（化石燃料利用和土地利用）被人為努力（木材蓄積量、土壤有機碳、工程封存等）和自然過程（海洋吸收、侵蝕沉積過程的碳埋葬、鹼性土壤的固碳等）所吸收，即凈零排放。

通過以上概念表述，可以看出，碳中和實現路徑主要有排放側和固碳側兩個方面。

排放側來説，目前人類活動涉及到的二氧化碳排放主要聚集在四大部門：電力、交通、工業以及建築。其中電力、交通減排方法主要就是通過能源轉型，實現綠電替代。

中國工程院院士、中國工程院原副院長杜祥琬表示，構建新能源為主體的新型電力係統，是走向碳中和要解決的一個關鍵問題。“構建以新能源為主體的新型電力係統，概括起來説，縱向的發、輸、配、用和源、網、荷、儲協調規劃，橫向多能互補，發展多種類型的儲能技術，調動各種靈活性資源。新型電力係統要在實現減排的同時，具有安全、可靠、靈活的特點，要保證供電的安全，在常態下確保我們經濟社會的正常運作。”

中國工程院院士、全球能源互聯網研究院有限公司院長湯廣福認為構建以新能源為主體的新型電力係統，有四個內在驅動力：即電力能源清潔化、電力係統柔性化、電力係統數字化、電力係統電力電子化。“當然，在這個過程面臨著基礎材料的挑戰，在可再生能源、智慧能源係統、氫能儲能、化石能源清潔利用等領域也有待重大技術突破。”

消費端減排需係統化解決方案

可以看出，電力和交通領域的減排主要是從能源供給端來解決，而與之不同的是，工業和建築則更多的是能源和資源的消費端來實現節能減排。

以工業領域來説，主要涉及到化工、冶金、鋼鐵、建材等行業。據中科院院士、中科院過程工程所所長張鎖江介紹，工業領域要實現減排，涉及到技術主要有制氫、儲氫、用氫技術、電解鋁技術、水泥行業裏的行業耦合降碳技術，低碳水泥技術、以及碳捕集技術等。“總的來説，碳中和目標對化學工業、過程工業的再發展是一次歷史性機遇。”

與工業領域相比，建築的耗能更加為人們日常所感知。 中國工程院院士、清華大學建築節能研究中心主任江億提出，為實現減排目標，建築可以改變其內部的配電方式，變交流為直流，利用光伏，在建築內部做分布式儲能，再通過建築內部配電，去跟臨近的停車場充電樁連上，用好電動汽車的電池資源。“核心思想，就是將建築用電從目前的剛性用電變成柔性用電，從而有效消納自己的光伏發電，有效消納外邊的風電、光電，有效為電網削峰填谷。”在江億看來，以目前技術水準，建築內部的柔性用電方式已經到了可以推廣的階段。

大數據和人工智慧打造智慧低碳

當然，從減排來説，無論是能源供給端，還是能源消費端，涉及到其中更為普遍的技術是大數據與人工智慧的運用。

中國工程院院士、中國工程院原副院長杜祥琬指出，數字技術可以促進電力係統各環節的智能化，支撐電網以資訊流引領優化能量流、業務流，支撐電網的全息感知能力，開放性和交互性，使電網向能源互聯網升級。

中國工程院院士、中國工程院原副院長謝克昌表示，建立一個以能源為核心，並廣泛關聯經濟、社會、氣候、生態環境、科技政策等維度的開放性的大數據體係，對于破解能源領域在發展中遇到的問題非常必要。“當前應加強能源與智能技術深度融合，全面智慧發展，充分考慮互聯網、大數據等高速發展帶來的新機遇，為智慧低碳發展奠定技術基礎。”

除了能源電網的智慧化，中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所所長劉中民認為，工業領域的低碳發展也不能缺少人工智慧的參與。“低碳與零碳工業流程再造，除了局部技術創新外，還必須要人工智慧的參與，沒有人工智慧的介入，我們沒有能力駕馭這樣係統化的大型體係。”

構建人與自然生命共同體

如果説能源和工業建築領域的減排，是人類對自我行為的一種約束性努力，那麼固碳側的探索則是人類對自然進行更深度認知的過程。

人類活動排放的二氧化碳，首先在大氣圈進行快速的輸送，輸送過程中森林生態係統、海洋係統以及無機的礦物都會時刻吸收，大致有一半的二氧化碳在這個過程中被自然吸收。中科院大氣物理所碳中和中心主任劉毅詳細介紹了如何利用衛星技術監測全球二氧化碳濃度。

中國科學院院士、中科院地理所研究員于貴瑞帶來了關于陸地生態係統固碳現狀及增匯潛力的研究，在他看來，碳中和目標驅動之下，通過實現國土空間優化，發展協同生態環境建設，大幅度提升現有固碳能力，是非常值得努力的方向。

“碳中和問題，在全球意義上，是隨著社會的發展，人類種群修正自我行為的一種表達。人類試圖通過自我調解，介入地球物質迴圈當中，維持自身的可持續發展，構建人與自然生命共同體。”于貴瑞説。