陕西伏安电气科技有限公司：电力之战，谁笑到最后？
这场始于19世纪80年代的“电力大战”主角是爱迪生与特斯拉、威斯汀豪斯，其结果至今影响着世界。
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“交直流”的博弈
《电力之战》讲述了天才发明家爱迪生及其助手英萨尔，与天才工程师特斯拉及其投资者威斯汀豪斯之间进行的商业大战。
爱迪生首先发明了“直流电”，并将其推广至商业领域。为争夺电力供应市场，商业大亨威斯汀豪斯则投下重金研究“交流电”，协同“后起之秀”特斯拉将高压交流电引入输电系统，与爱迪生展开了残酷商业竞争和巅峰对决。
红方
影片中的红方男一号，“发明大王”爱迪生，在1882年从改良的电灯泡出发，设计建成了第一个实用的照明直流电网，获得世界瞩目的同时却不知仍存难题。那个时候，低电压直流线路上的能量损耗很大，只有市中心的发电站周围1英里才能享用到电力，昂贵的价格使其注定无法得到普及。
（ps：直流是什么？直流电，电流方向不会随时间变化，好比打开的水龙头，“直”着正极流到负极，生活中常见的干电池、锂电池，采用的就是直流电。）
大战的蓝方核心人物，28岁的天才尼古拉·特斯拉1884年来到爱迪生身边，却经历了一段相爱相杀的故事。于是“不懂美式幽默”（影片中爱迪生如此调侃）的特斯拉开始与“商业大亨”威斯汀豪斯合作建设交流电网。
（再多嘴解释一句：交流电，电流方向、大小都会随着时间变化，好比波浪起起伏伏，“交”替变化。生活中插座里的220伏电，就是1秒改变方向100次，“正弦波”状的交流电。）
他们建设的交流系统能更高效地利用蒸汽机、水轮机的能量，还可以把电力传输到更远的地方。特斯拉发明的异步电动机更使交流电在远方的工厂里人气大涨。
直流电和交流电的版图之争进入白热化。直至芝加哥世界博览会上交流照明方案取胜，尼亚加拉瀑布交流电站建成，在隆隆的水声和白茫茫的巨大水汽中，特斯拉代言的交流电成为阶段赢家，即将迎来崭新的光明未来。
斗转星移间，交流电网遍布世界各地，中国交流电网也逐步形成。
交流电网以其优异的生产和调压性能不断发展着。不过在长期的运行维护中，电力人也发现了交流电系统的一些棘手问题。随着电网上的发电机和线路越连越多，整个系统的控制难度也越来越大。就好比很多匹马共同拉着一辆车，不仅要速度一样（电压一致），还要步伐一致（频率、相位一致），才能跑的稳；而一匹马跑偏了，往往会带着其他马一起乱了阵脚。马越多，一起控制起来也越难。
“直流”的再度崛起
面对这些棘手问题，我们的男一号，爱迪生曾经主导的“直流”又重新回到了大家视野里。
通过直流电系统连接的两个交流系统不要求完全同步，就好比一列火车，只要速度一样就可以连在一起，车是送货还是送客，车厢里有没有人跑步都没有关系。这样就大大提高了整个系统的稳定性，尤其适合不同大区电网间的互联场景。
而且直流输电线路只需要正、负两相的两根导线，相比于交流的A、B、C三相的三根导线，价格便宜，占用空间还少。直流输电就好比是直达高铁，跑的越远，效益越高，跟我们国家的“西电东送”战略那是一拍即合！
于是乎，1987年，中国第一个高压直流输电工程，浙江第一条自行研制、施工、调试、运行的100千伏宁波-舟山直流输电工程联网试送电成功，解决了大陆向海岛输电的问题，促进了中国高压直流输电技术的成长。此后，不少特高压直流输电工程也相继投运。远方的清洁电力坐着特高压直流输电线路的“直达高铁列车”，源源不断地向我们输送而来。
特高压直流输电工程换流站
金华换流站开展高端换流变特殊试验
在浙江，电网企业还进一步研究并实用了直流输电技术的PRO版本——柔性直流输电技术。这项新技术有着更强的适应能力，更高的灵活性和弹性，让直流电的快速列车从点对点的直达到四通八达，甚至辅助交流电网运行，还具有环保性好，占地面积小的优点，能“应聘”太阳能等清洁能源并网、孤岛供电、大型城市供电等工作场景。
2014年，舟山五端柔性直流工程投运。作为世界上首个五端柔性直流工程，舟山工程填补了多项国内乃至世界的技术空白，为舟山海岛的快速发展提供了坚强电能的保障。
舟山多端柔性直流输电示范工程
舟山多端柔性直流输电示范工程阀厅
从高大上的“高压直流输电”回到日常生活中，虽然交流插座无处不在，但仔细观察就可以发现，现在的很多IT产品和家电是使用直流电的。手机、笔记本电脑有个适配器，就是为了把交流电转换成直流电。冰箱、洗衣机、空调为了有更好的性能，纷纷把变频直流电机当作卖点。连如今“特斯拉”牌的电动汽车，用的也是电池供应的直流电。
同时，太阳能、风能等清洁能源也渐渐走进我们的生活，这些可再生能源在并网前，有的天生就是直流电比如光伏发电，其他的发电形式也普遍有先转换成直流电的过程，再转换回交流电才能让电网更高效地利用。城市的大充电宝“储能电站”电池里，流动的还是直流电！
看到这里，可能有人会问，既然如此，如果省去交流转换的环节，直接从直流电源传输到直流负荷岂不是更高效？
对！直流配电网技术便这样应运而生。但这早已不再是影片中“爱迪生”年代的直流电网。
现在的直流配电网依靠依靠新技术、新方法，不仅能解决叫爱迪生头疼的电压难变换、故障难处理的问题，还能实现电网的灵活控制，完美应对直流源-网-荷-储之间的能量交互。
大江东直流配网系统现场试验
“交直流”的未来想象
说到这儿是不是觉得，新技术加持下的直流输电、配电、用电系统已经大有可为，甚至有赶超交流电系统的趋势呢？不过，谁能笑到最后还是不一定。
比如浙江，目前已建成以“两交两直”特高压电网为核心的骨干网架，在十四五规划期间还将有第三、四回特高压直流入浙。
直流异军突起，交流百年发展，技术、经济和需求才是检验它们的硬道理。目前“交流”和“直流”在世界最大的中国电网中各取所长，各司其职的模式已受到了各界的认同，就像巨轮只有依靠深水港才能平稳进出，道路只有连接起高速公路和乡间小道才能真正地“想去哪，就去哪！”也正如影片结尾爱迪生感慨着“围墙论”时，威斯汀豪斯说：“根本不盖围墙，院子就会变成两倍大！”
19世纪至今，电力系统已经经历了诞生之初的直流，种种原因下的交流胜出，直流技术的重新崛起……而当下的交直流之战也已不是纯粹的商战，更是为了能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设，进一步降低用电成本，提升效能，促使电网向更高的承载力，更好的互动性、自愈性发展的技术尝试与碰撞。让“交直流”一起为电网贡献更多安全高效的可能。
在知识爆炸的21世纪里，未来电力发展走向何方？留给我们的想象空间是无限的。而当它真正降临之时，相信我们也能像面对着新型白炽灯时的爱迪生那样，沉醉其中，并知道世界将会从此不同！
这场始于19世纪80年代的“电力大战”主角是爱迪生与特斯拉、威斯汀豪斯，其结果至今影响着世界。
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“交直流”的博弈
《电力之战》讲述了天才发明家爱迪生及其助手英萨尔，与天才工程师特斯拉及其投资者威斯汀豪斯之间进行的商业大战。
爱迪生首先发明了“直流电”，并将其推广至商业领域。为争夺电力供应市场，商业大亨威斯汀豪斯则投下重金研究“交流电”，协同“后起之秀”特斯拉将高压交流电引入输电系统，与爱迪生展开了残酷商业竞争和巅峰对决。
红方
影片中的红方男一号，“发明大王”爱迪生，在1882年从改良的电灯泡出发，设计建成了第一个实用的照明直流电网，获得世界瞩目的同时却不知仍存难题。那个时候，低电压直流线路上的能量损耗很大，只有市中心的发电站周围1英里才能享用到电力，昂贵的价格使其注定无法得到普及。
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大战的蓝方核心人物，28岁的天才尼古拉·特斯拉1884年来到爱迪生身边，却经历了一段相爱相杀的故事。于是“不懂美式幽默”（影片中爱迪生如此调侃）的特斯拉开始与“商业大亨”威斯汀豪斯合作建设交流电网。
（再多嘴解释一句：交流电，电流方向、大小都会随着时间变化，好比波浪起起伏伏，“交”替变化。生活中插座里的220伏电，就是1秒改变方向100次，“正弦波”状的交流电。）
他们建设的交流系统能更高效地利用蒸汽机、水轮机的能量，还可以把电力传输到更远的地方。特斯拉发明的异步电动机更使交流电在远方的工厂里人气大涨。
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“直流”的再度崛起
面对这些棘手问题，我们的男一号，爱迪生曾经主导的“直流”又重新回到了大家视野里。
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而且直流输电线路只需要正、负两相的两根导线，相比于交流的A、B、C三相的三根导线，价格便宜，占用空间还少。直流输电就好比是直达高铁，跑的越远，效益越高，跟我们国家的“西电东送”战略那是一拍即合！
于是乎，1987年，中国第一个高压直流输电工程，浙江第一条自行研制、施工、调试、运行的100千伏宁波-舟山直流输电工程联网试送电成功，解决了大陆向海岛输电的问题，促进了中国高压直流输电技术的成长。此后，不少特高压直流输电工程也相继投运。远方的清洁电力坐着特高压直流输电线路的“直达高铁列车”，源源不断地向我们输送而来。
特高压直流输电工程换流站
金华换流站开展高端换流变特殊试验
在浙江，电网企业还进一步研究并实用了直流输电技术的PRO版本——柔性直流输电技术。这项新技术有着更强的适应能力，更高的灵活性和弹性，让直流电的快速列车从点对点的直达到四通八达，甚至辅助交流电网运行，还具有环保性好，占地面积小的优点，能“应聘”太阳能等清洁能源并网、孤岛供电、大型城市供电等工作场景。
2014年，舟山五端柔性直流工程投运。作为世界上首个五端柔性直流工程，舟山工程填补了多项国内乃至世界的技术空白，为舟山海岛的快速发展提供了坚强电能的保障。
舟山多端柔性直流输电示范工程
舟山多端柔性直流输电示范工程阀厅
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看到这里，可能有人会问，既然如此，如果省去交流转换的环节，直接从直流电源传输到直流负荷岂不是更高效？
对！直流配电网技术便这样应运而生。但这早已不再是影片中“爱迪生”年代的直流电网。
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19世纪至今，电力系统已经经历了诞生之初的直流，种种原因下的交流胜出，直流技术的重新崛起……而当下的交直流之战也已不是纯粹的商战，更是为了能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设，进一步降低用电成本，提升效能，促使电网向更高的承载力，更好的互动性、自愈性发展的技术尝试与碰撞。让“交直流”一起为电网贡献更多安全高效的可能。
在知识爆炸的21世纪里，未来电力发展走向何方？留给我们的想象空间是无限的。而当它真正降临之时，相信我们也能像面对着新型白炽灯时的爱迪生那样，沉醉其中，并知道世界将会从此不同！
#湖南科技大学[超话]#
没钱请保洁有钱撤热搜
合着学生就不是人呗
一直压榨
安保安保不行，假期发生多少次偷盗事件
不了了之
现在学生除了要管自己的生活以外
还要为学校的公共卫生考虑
怎么我还要学会修花坛除草呗
你干脆把食堂阿姨也辞了
让我去食堂做饭呗
真是就除了人事啥都不干！
不说了不说了怕给我处分[微笑]
没钱请保洁有钱撤热搜
合着学生就不是人呗
一直压榨
安保安保不行，假期发生多少次偷盗事件
不了了之
现在学生除了要管自己的生活以外
还要为学校的公共卫生考虑
怎么我还要学会修花坛除草呗
你干脆把食堂阿姨也辞了
让我去食堂做饭呗
真是就除了人事啥都不干！
不说了不说了怕给我处分[微笑]
中国#碳中和#框架路线图研究
“双碳”行动是应对气候变暖的国际行动一部分。欧盟国家是“碳中和”的首倡者，他们提出要在2050年达到碳中和。我国去年9月承诺，2030年碳达峰，2060年达到碳中和。从人均角度来分析的话，美国，英国、法国的碳排放已经处于下降阶段，正在走向碳中和。印度的人均排放量增长刚刚“启动”，大概相当于我国60年代的人均排放水平，尚未真正到达快速增长时期。我国基本从2012、2013年开始就进入了碳排放的“平台期”。
我国的生产端人均二氧化碳排放量是7.28吨/年，高于全球平均水平，不过比美国要低很多；从消费端来看，我们的人均排放量比英法美都低；一个国家的发展，尤其是基础设施建设，是逐年累积的，从1900年算起的人均累计排放对比图显示，全球平均水平是209吨/人，我国才157/吨人，美国是1218吨/人，欧洲的法国、英国这些国家都比我国多得多。所以计算人均累计碳排放，我国远远低于全球平均。我国现在的碳排放总量比较高，这和我国经济发展比较快有关。从这个角度看，我国的碳中和应该会比其他国家困难。
碳中和的概念，就是人为排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人为努力（木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等）和自然过程（海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等）所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大约是400亿吨，其中14%来自土地利用，86%来自化石燃料利用。排放出来的这些二氧化碳，大约46%留在大气，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收。碳固定过程非常多，在这里举一个不被大家特别关注的例子—土壤。干旱、半干旱地区的碱性土壤中含有很多钙离子，不像南方酸性土壤钙离子很少，这些钙离子和大气中的二氧化碳结合，降水的时候就会淋溶形成碳酸钙沉淀，这是一个非常强大的自然过程。做黄土研究的专家经常说，黄土里面有料姜石，这就是碳酸钙的结核，还有在温暖时间沉淀下来的钙板。我国有大面积的干旱半干旱地区，这个自然过程对碳的固定，是一个非常重要的过程。
未来碳中和的主要途径，我们要考虑到，接近2060年的时候，因为人为排放下降了，二氧化碳分压降低，海洋吸收可能也会相应降低，但降低的幅度现在很难预期。陆地土壤沉积的固碳过程还是会存在，甚至有可能会加强。所以，不得不排放的二氧化碳，就要通过生态建设、工程封存等措施去除掉，这样才能达到中和。
中国如何达到碳中和
专题一：未来能源消费总量预测
核心问题：在不同的时间节点（面向2060）。我国居民生活、工业、建筑、交通等重点领域的能源需求以及全社会能源总需求。
一个是到2035年，我们GDP比目前还会翻一番，2060年还需要再翻一番，达到人均4万美元，产业结构从目前的中低端发展到中高端。另外一个因素就是人口变动，要建立一个预测的模型。但预测常常是不准。
专题二：非碳能源占比阶段性提高途径
核心问题：我们需要一个什么样的新型能源供应系统，如何逐步增加非碳能源，特别是风、光、水、地热、核等的比重。
中国西部有丰富的风、光资源，如何从各种发电、储能、转化、输电、消纳等等环节协调发力，让这些资源得到有效充分利用。尤其要解决的问题是，由于风、光资源的时空分布不平衡，如何保证稳定输出，需要一套什么样的基础设施来保证稳定输出，这个一个非常大的问题，也需要有一个框架。非碳能源实际上只占15%，另外85%是煤、油、气，这是一个非常严峻的现实。我国现在大约排放100亿吨二氧化碳。假如到2060年，我国还不得不排放20到25亿吨二氧化碳。
非碳能源占比不会是线性提高的，主要靠技术组合和技术突破。煤炭作为主力能源，还会存在较长一段时期，因此煤炭清洁利用技术的进步仍需十分重视。另外一个是核能，我们不该追随某些“弃核国家”的脚步，还要加强核能利用，甚至在内陆地区建厂，把核能充分利用起来。尤其是西部干旱地区的风、光资源，是我们实现碳中和最大的底气，要考虑如何稳定输出。
专题三、不可替代化石能源预测
核心问题：不可替代的化石能源必然会转化为不得不排放的二氧化碳，对于这部分排放要有一个预测来自于何处，来自于什么行业、总量多少。
首先要考虑替代，就是用电、热、氢能等来替代，来减少二氧化碳排放。不同行业、不同领域的替代难度肯定是不一致的，我们能否从目前的情况来按照难易排序，这是非常关键。
其次，能否确定不可替代的领域有哪些？这些领域不得不排放二氧化碳，那就是碳中和需要中和掉的部分，需要进行针对性预测。现在初步认为：居民生活比较容易用电力、地热、太阳能来替代，关键在于国家如何推动；交通领域，目前已经在大力发展电动汽车，以后可能用氢能驱动船和飞机等，这个替代可能只是时间问题；农业领域大部分也可以替代；比较难替代是工业领域，包括冶金、化工、建材、矿山等等如何替代，还需要特别研究。
另外，要克服风电、光电等输出不稳定性的问题。未来我们的电力系统如何保证稳定输出将是需要考虑解决的关键问题。美国提出来2035年实现无碳电力，中国什么时候实现低碳电力或者无碳电力。目前有很多国家对氢能寄予了很大希望，氢能战略也需要国家拿出方案。我国大约100亿吨二氧化碳排放中，发电端占比约47%，消费端如工业过程、居民生活等等占53%。要实现碳中和就需要在发电端用更多的非碳能源来发电、在消费端用电和氢能等来替代，构建一个两端共同发力的系统。
专题四：非碳能源技术研发迭代需求
大化所的刘中民院士提出三步走。第一步是化石能源的清洁高效利用与耦合替代；第二步，可再生能源多能互补与规模应用；第三步，低碳能源智能化多能融合。
专题五：陆地生态系统固碳现状测算
中科院已经做过一些关于碳收支项目的研究。现状认为，我国目前地表碳储量相当于363亿吨二氧化碳，每年固碳速率是10到40亿吨二氧化碳，我们估计森林在2060年以前将会达到固碳峰值，之后固碳速率就会降低。干旱半干旱区的土壤还很难估计。
专题六：陆地生态系统未来固碳潜力分析
计算我国陆地生态系统未来固碳潜力，主要有以下核心问题：
一是陆地和近海不同生态系统的固碳潜力如何，以及未来在气候变化影响下，它们会如何变化；二是我国生态恢复、建设工程这些面状分布区未来的固碳潜力如何；三是新增点状分布区固碳潜力如何，比如城市造林绿化等；四是其他一些人为措施，比如南水北调、西线工程、上马后西部干旱区变绿、海水淡化等实现后，在其影响下新增的固碳潜力如何；还有未来陆地生态系统增加碳汇的措施，比如秸秆闷烧成碳屑等。我们还需要研究证明这些增汇措施的长期性。
专题七：碳捕集利用封存技术评估
负排放技术目前有十种。包括将二氧化碳制成化学品、将二氧化碳制成燃料、微藻的生产、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存储、硅酸盐岩石的风化和矿物碳化、植树造林、土壤有机碳和土壤无机碳、农作物的秸秆烧成木炭还田等等。这些负排放技术中，前面几项是国际上所谓的CCUS技术，而矿物碳化和生物碳我国研究较少。核心问题是这些技术还需要进一步研究，现在还没有必要马上就大规模工程封存，那是要在2060年之前考虑的问题。目前这方面技术进步是比较快的，未来会进步到什么程度还不好预测，但是我个人认为，最好不要单纯地封存，还是要想办法如何利用二氧化碳。
专题八：青藏高原率先达标示范区建议
建议在青藏高原建设一个率先达标示范区。青藏高原在我国境内的面积有250万平方公里，我国正在建设青藏高原生态屏障，同时我国可能也要开发一些河流的水电，青藏高原固碳的潜力非常之大，因为它有很多退化的草地，所以我们现在要对它进行专题研究。
专题九：政策技术分析研究
政策如何推动的问题，包括如何推动非碳技术，如何进行生态建设增加碳汇。目前来说，我国在减排问题上，政府约束性政策大于市场机制，以后可能要更多地依靠市场来发挥作用。
结束语
第一，“碳中和”过程既是挑战又是机遇，其过程将会是经济社会的大转型，将会是一场涉及广泛领域的大变革。国家需要积极研究与谋划，谋定而动，系统布局，组织力量，特殊支持，力争以技术上的先进性获得产业上的主导权，使之成为民族复兴的重要推动力。
第二，我们项目组强调：完成这个大转型，需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”，所需之资金将会是天文数字，决不可能依靠政府财政补贴得以满足，必须坚持市场导向，鼓励竞争，稳步推进。
第三，本项目只能先给出一个框架性建议，国家有关部门在确定路线图的问题上可考虑先经历一段“百家争鸣”时期，千万不要急于“收口”，千万不要急于强力推进。
第四，这个大转型过程中，整个行业的协调共进非常重要。“减碳、固碳”“电力替代”“氢能替代”均需要增加企业的额外成本。由此，分行业设计“碳中和”路线图及有效的激励/约束制度需尽早完成，这个非常关键。
第五，评价国家、区域、行业、企业甚至家庭的“碳中和程度”，需从收、支两端计量。从能源消费角度论，“支”（即排放）相对容易计量；“收”（即固碳）由于类型多样，过程复杂，很难精确计量，尤其是“人为努力”下的固碳增量不易确定。由此，国家要尽早建立系统的监测、计算、报告、检核的标准体系，以期针对我国的碳收支状况，保证话语权在我。
当然，这里面还有国际上的合作和斗争，比如未来的排放权如何分配？未来排放的天花板应该如何确定？“共同又有区别的责任”未来怎么体现？西方国家一直在说“资金与技术援助”，但是一直没做，他们如何兑现？每个国家排放量如何计量？另外我国该如何应对西方国家的舆论抹黑，比如西方国家总说中国是第一污染大国，我国人均累计排放量远远低于世界平均，但是我们没有人就此发声。另外，针对外国对我国绿色产品比如太阳能电池板设立高额关税，我国该如何应对？
还有一些基础性的科学问题需要研究，比如到底1.5℃、2.0℃增温对应什么样的二氧化碳当量浓度？以前国际上经常说450ppm二氧化碳当量浓度，现在已经达到了这个浓度，但增温并没有达到1.5℃。我个人认为，格陵兰冰盖融化之前，变暖对中国是有利的，融化之后海平面要上升，对中国就不利了，所以我们还是要有一个研究目标。总之，科技界任重道远。#期嘴八舌#
“双碳”行动是应对气候变暖的国际行动一部分。欧盟国家是“碳中和”的首倡者，他们提出要在2050年达到碳中和。我国去年9月承诺，2030年碳达峰，2060年达到碳中和。从人均角度来分析的话，美国，英国、法国的碳排放已经处于下降阶段，正在走向碳中和。印度的人均排放量增长刚刚“启动”，大概相当于我国60年代的人均排放水平，尚未真正到达快速增长时期。我国基本从2012、2013年开始就进入了碳排放的“平台期”。
我国的生产端人均二氧化碳排放量是7.28吨/年，高于全球平均水平，不过比美国要低很多；从消费端来看，我们的人均排放量比英法美都低；一个国家的发展，尤其是基础设施建设，是逐年累积的，从1900年算起的人均累计排放对比图显示，全球平均水平是209吨/人，我国才157/吨人，美国是1218吨/人，欧洲的法国、英国这些国家都比我国多得多。所以计算人均累计碳排放，我国远远低于全球平均。我国现在的碳排放总量比较高，这和我国经济发展比较快有关。从这个角度看，我国的碳中和应该会比其他国家困难。
碳中和的概念，就是人为排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人为努力（木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等）和自然过程（海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等）所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大约是400亿吨，其中14%来自土地利用，86%来自化石燃料利用。排放出来的这些二氧化碳，大约46%留在大气，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收。碳固定过程非常多，在这里举一个不被大家特别关注的例子—土壤。干旱、半干旱地区的碱性土壤中含有很多钙离子，不像南方酸性土壤钙离子很少，这些钙离子和大气中的二氧化碳结合，降水的时候就会淋溶形成碳酸钙沉淀，这是一个非常强大的自然过程。做黄土研究的专家经常说，黄土里面有料姜石，这就是碳酸钙的结核，还有在温暖时间沉淀下来的钙板。我国有大面积的干旱半干旱地区，这个自然过程对碳的固定，是一个非常重要的过程。
未来碳中和的主要途径，我们要考虑到，接近2060年的时候，因为人为排放下降了，二氧化碳分压降低，海洋吸收可能也会相应降低，但降低的幅度现在很难预期。陆地土壤沉积的固碳过程还是会存在，甚至有可能会加强。所以，不得不排放的二氧化碳，就要通过生态建设、工程封存等措施去除掉，这样才能达到中和。
中国如何达到碳中和
专题一：未来能源消费总量预测
核心问题：在不同的时间节点（面向2060）。我国居民生活、工业、建筑、交通等重点领域的能源需求以及全社会能源总需求。
一个是到2035年，我们GDP比目前还会翻一番，2060年还需要再翻一番，达到人均4万美元，产业结构从目前的中低端发展到中高端。另外一个因素就是人口变动，要建立一个预测的模型。但预测常常是不准。
专题二：非碳能源占比阶段性提高途径
核心问题：我们需要一个什么样的新型能源供应系统，如何逐步增加非碳能源，特别是风、光、水、地热、核等的比重。
中国西部有丰富的风、光资源，如何从各种发电、储能、转化、输电、消纳等等环节协调发力，让这些资源得到有效充分利用。尤其要解决的问题是，由于风、光资源的时空分布不平衡，如何保证稳定输出，需要一套什么样的基础设施来保证稳定输出，这个一个非常大的问题，也需要有一个框架。非碳能源实际上只占15%，另外85%是煤、油、气，这是一个非常严峻的现实。我国现在大约排放100亿吨二氧化碳。假如到2060年，我国还不得不排放20到25亿吨二氧化碳。
非碳能源占比不会是线性提高的，主要靠技术组合和技术突破。煤炭作为主力能源，还会存在较长一段时期，因此煤炭清洁利用技术的进步仍需十分重视。另外一个是核能，我们不该追随某些“弃核国家”的脚步，还要加强核能利用，甚至在内陆地区建厂，把核能充分利用起来。尤其是西部干旱地区的风、光资源，是我们实现碳中和最大的底气，要考虑如何稳定输出。
专题三、不可替代化石能源预测
核心问题：不可替代的化石能源必然会转化为不得不排放的二氧化碳，对于这部分排放要有一个预测来自于何处，来自于什么行业、总量多少。
首先要考虑替代，就是用电、热、氢能等来替代，来减少二氧化碳排放。不同行业、不同领域的替代难度肯定是不一致的，我们能否从目前的情况来按照难易排序，这是非常关键。
其次，能否确定不可替代的领域有哪些？这些领域不得不排放二氧化碳，那就是碳中和需要中和掉的部分，需要进行针对性预测。现在初步认为：居民生活比较容易用电力、地热、太阳能来替代，关键在于国家如何推动；交通领域，目前已经在大力发展电动汽车，以后可能用氢能驱动船和飞机等，这个替代可能只是时间问题；农业领域大部分也可以替代；比较难替代是工业领域，包括冶金、化工、建材、矿山等等如何替代，还需要特别研究。
另外，要克服风电、光电等输出不稳定性的问题。未来我们的电力系统如何保证稳定输出将是需要考虑解决的关键问题。美国提出来2035年实现无碳电力，中国什么时候实现低碳电力或者无碳电力。目前有很多国家对氢能寄予了很大希望，氢能战略也需要国家拿出方案。我国大约100亿吨二氧化碳排放中，发电端占比约47%，消费端如工业过程、居民生活等等占53%。要实现碳中和就需要在发电端用更多的非碳能源来发电、在消费端用电和氢能等来替代，构建一个两端共同发力的系统。
专题四：非碳能源技术研发迭代需求
大化所的刘中民院士提出三步走。第一步是化石能源的清洁高效利用与耦合替代；第二步，可再生能源多能互补与规模应用；第三步，低碳能源智能化多能融合。
专题五：陆地生态系统固碳现状测算
中科院已经做过一些关于碳收支项目的研究。现状认为，我国目前地表碳储量相当于363亿吨二氧化碳，每年固碳速率是10到40亿吨二氧化碳，我们估计森林在2060年以前将会达到固碳峰值，之后固碳速率就会降低。干旱半干旱区的土壤还很难估计。
专题六：陆地生态系统未来固碳潜力分析
计算我国陆地生态系统未来固碳潜力，主要有以下核心问题：
一是陆地和近海不同生态系统的固碳潜力如何，以及未来在气候变化影响下，它们会如何变化；二是我国生态恢复、建设工程这些面状分布区未来的固碳潜力如何；三是新增点状分布区固碳潜力如何，比如城市造林绿化等；四是其他一些人为措施，比如南水北调、西线工程、上马后西部干旱区变绿、海水淡化等实现后，在其影响下新增的固碳潜力如何；还有未来陆地生态系统增加碳汇的措施，比如秸秆闷烧成碳屑等。我们还需要研究证明这些增汇措施的长期性。
专题七：碳捕集利用封存技术评估
负排放技术目前有十种。包括将二氧化碳制成化学品、将二氧化碳制成燃料、微藻的生产、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存储、硅酸盐岩石的风化和矿物碳化、植树造林、土壤有机碳和土壤无机碳、农作物的秸秆烧成木炭还田等等。这些负排放技术中，前面几项是国际上所谓的CCUS技术，而矿物碳化和生物碳我国研究较少。核心问题是这些技术还需要进一步研究，现在还没有必要马上就大规模工程封存，那是要在2060年之前考虑的问题。目前这方面技术进步是比较快的，未来会进步到什么程度还不好预测，但是我个人认为，最好不要单纯地封存，还是要想办法如何利用二氧化碳。
专题八：青藏高原率先达标示范区建议
建议在青藏高原建设一个率先达标示范区。青藏高原在我国境内的面积有250万平方公里，我国正在建设青藏高原生态屏障，同时我国可能也要开发一些河流的水电，青藏高原固碳的潜力非常之大，因为它有很多退化的草地，所以我们现在要对它进行专题研究。
专题九：政策技术分析研究
政策如何推动的问题，包括如何推动非碳技术，如何进行生态建设增加碳汇。目前来说，我国在减排问题上，政府约束性政策大于市场机制，以后可能要更多地依靠市场来发挥作用。
结束语
第一，“碳中和”过程既是挑战又是机遇，其过程将会是经济社会的大转型，将会是一场涉及广泛领域的大变革。国家需要积极研究与谋划，谋定而动，系统布局，组织力量，特殊支持，力争以技术上的先进性获得产业上的主导权，使之成为民族复兴的重要推动力。
第二，我们项目组强调：完成这个大转型，需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”，所需之资金将会是天文数字，决不可能依靠政府财政补贴得以满足，必须坚持市场导向，鼓励竞争，稳步推进。
第三，本项目只能先给出一个框架性建议，国家有关部门在确定路线图的问题上可考虑先经历一段“百家争鸣”时期，千万不要急于“收口”，千万不要急于强力推进。
第四，这个大转型过程中，整个行业的协调共进非常重要。“减碳、固碳”“电力替代”“氢能替代”均需要增加企业的额外成本。由此，分行业设计“碳中和”路线图及有效的激励/约束制度需尽早完成，这个非常关键。
第五，评价国家、区域、行业、企业甚至家庭的“碳中和程度”，需从收、支两端计量。从能源消费角度论，“支”（即排放）相对容易计量；“收”（即固碳）由于类型多样，过程复杂，很难精确计量，尤其是“人为努力”下的固碳增量不易确定。由此，国家要尽早建立系统的监测、计算、报告、检核的标准体系，以期针对我国的碳收支状况，保证话语权在我。
当然，这里面还有国际上的合作和斗争，比如未来的排放权如何分配？未来排放的天花板应该如何确定？“共同又有区别的责任”未来怎么体现？西方国家一直在说“资金与技术援助”，但是一直没做，他们如何兑现？每个国家排放量如何计量？另外我国该如何应对西方国家的舆论抹黑，比如西方国家总说中国是第一污染大国，我国人均累计排放量远远低于世界平均，但是我们没有人就此发声。另外，针对外国对我国绿色产品比如太阳能电池板设立高额关税，我国该如何应对？
还有一些基础性的科学问题需要研究，比如到底1.5℃、2.0℃增温对应什么样的二氧化碳当量浓度？以前国际上经常说450ppm二氧化碳当量浓度，现在已经达到了这个浓度，但增温并没有达到1.5℃。我个人认为，格陵兰冰盖融化之前，变暖对中国是有利的，融化之后海平面要上升，对中国就不利了，所以我们还是要有一个研究目标。总之，科技界任重道远。#期嘴八舌#
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