还有一个碳中和的路线，是跟雾霾相关的。
这些年，我一直在研究雾霾。我对雾霾有亲身体会。如果一直在北京生活我们可能感觉不到，但我家在南加州，早些年回国后，每次从洛杉矶到北京以后，那种强烈的对比让我觉得一定要把中国的雾霾给治理好。
雾霾包括一次颗粒和二次颗粒。化石燃料如柴油燃烧时尾气中直接排放的颗粒是“一次颗粒（Primary Particulates）”，占雾霾总量的24%左右。对雾霾贡献最大的是“二次颗粒(Secondary Particulates)”占到其总量的约50%左右。“二次颗粒”是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物（如NOx、SOx）和挥发性有机物（VOC）进入大气后，在一定的水雾状态下与空气中的氨及VOC等物质发生气溶胶反应形成的颗粒。氮氧化物在天空遇水就变成硝酸，硫氧化物氧化遇水就是硫酸。如果我们不使用化肥就只能形成酸雨形不成雾霾。然而大量使用化肥向大气中释放了一定规模的氨，氨在大气中呈碱性，酸碱中和生成硝酸铵盐、硫酸铵等固体细颗粒，这些细颗粒才是PM2.5的主要来源。头发丝大概是70微米左右，肉眼的分辨率在60微米左右，一个PM2.5的颗粒是看不见摸不着的，但是当无数个PM2.5悬浮在天空中就可以遮天蔽日。
这两年国家在脱硫脱硝上花了上万亿，取得非常大的进展，但是到冬天还有雾霾，一个重要因素是使用化肥以及氨排放没有得到足够的重视。化肥的排放就是氨的排放。
化肥有它的问题和弊性，它使用一年、两年、三年、五年没问题，但是用了三十年、五十年以后，问题来了。早些年硝酸铵、磷酸铵强酸弱碱，氨被吸收，酸留到土壤里面，引起土地酸化，把土壤中的细菌杀死，引起大面积的土地板结。
另外，用了化肥三十年、五十年后的土壤长出来的蔬菜看着个大皮厚，但吃着没有味道了。什么原因？因为决定食品营养和味道的是生长作物的半米左右深的土壤中微量元素和矿物质的含量。土壤中有很多矿物质不溶于水，但是一遇到酸，会发生酸浸，浸三五十年以后，当半米深的土壤中这些微量的矿物质都没有了的时候，食品不可能不变。
对比1960年的玉米和2013年的玉米情况。1960年是纯粹自然生长的，2013年的是化肥催大的，看着个大饱满，但是每100克里面钙含量下降了78%。人类大量使用化肥和农药，导致土壤中的微量元素不断下降，并伴随着哮喘、心脏病、癌症等疾病的增加。
中国自1978年改革开放之后，开始大量开始使用化肥，到大概2011年化肥产能接近峰值。这期间全中国粮食增产了87%，但化肥使用量增加到682%。每吨粮食产量需要0.1吨的化肥。2017年全国农作物总播种面积1.6亿公顷，平均化肥施用强度为352公斤/公顷，福建、海南、北京、广东等省市分别为751、724、707、611公斤/公顷；而国际警戒线值为225公斤/公顷（世界平均水平为120公斤/公顷）。
其实随经数百万至数千万年，物质不灭，土壤中宝贵的微量元素及矿物质是以煤炭的形式保留至今的。煤炭中可燃的部分，基本都是通过光合作用二氧化碳形成的；不可燃的部分从哪里来的？就是远古时期树根吸收的宝贵的矿物质、微量元素。但这些东西不能用火烧掉，一千多度以后它们就形成了玻璃状的琉璃瓦。
现在我们有一个核心技术（图4）就是在水中把煤里面可燃的不可燃的分开进行磨细，底下浅色的就是土壤中最宝贵的东西，但是不能直接加，要经过一系列微生物的过程，最后形成最好的土壤改良剂。上层的劣质煤就可以制甲醇，这样甲醇的成本也可以降下来。这是环环相扣的。
为什么要从雾霾开始讲？因为这种小颗粒像雾霾，过滤下来以后比重比空气重得多，它以2.5微米悬浮在空中不会落下来，除非下雨，因为当粒度到这么小的时候，重力就起不了作用，而是表面力在起作用。
那么既然它悬浮到空气中下不来，我们就让它悬浮到水里面造成类似“黑色牛奶”的燃料。牛奶表面上看是液体，在显微镜底下其实是几十微米的氮颗粒悬浮在水里的。我们将微米级的煤炭颗粒、纯碳颗粒悬浮在水里，然后设计一个锅炉，让它燃烧起来比天然气都干净。我们甚至可以直接用汽化炉制甲醇，得到的燃料比现在的船油还干净、还便宜，同时还可以解决中国的煤炭运输问题。
鄂尔多斯、吕梁、榆林等地高速公路上，很多大卡车拉煤，污染很重。目前，我们储煤的地方海拔大约1500-2000米，运煤的地方比如深圳只有几十米的海拔，这样建一个管路自己就流过来了。
十年前，我说中国的雾霾汽车有贡献但是绝对不是主要的，要治理雾霾首先要把煤搞干净以后再烧；当时推动电动车的一批人，说要治理雾霾就要把汽车变成电动车。但是去年疫情期间很多地方封城，让我有机会做一个大实验，当时，全中国的汽车，包括电动车都停了两个多月，可北京、太原、西安、哈尔滨、郑州雾霾的天还是很多。原因在哪里？主要还是抗疫的时候大冬天家里供暖的问题，中国的天然气不够，大冬天，北方农村取暖还得烧煤。
当时，我以治理雾霾的心态做这个技术，现在已经产业化了，工厂已经开始运转了，而且做了很多大量的农田实验，效果比我们想象的要好。
刘科
这些年，我一直在研究雾霾。我对雾霾有亲身体会。如果一直在北京生活我们可能感觉不到，但我家在南加州，早些年回国后，每次从洛杉矶到北京以后，那种强烈的对比让我觉得一定要把中国的雾霾给治理好。
雾霾包括一次颗粒和二次颗粒。化石燃料如柴油燃烧时尾气中直接排放的颗粒是“一次颗粒（Primary Particulates）”，占雾霾总量的24%左右。对雾霾贡献最大的是“二次颗粒(Secondary Particulates)”占到其总量的约50%左右。“二次颗粒”是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物（如NOx、SOx）和挥发性有机物（VOC）进入大气后，在一定的水雾状态下与空气中的氨及VOC等物质发生气溶胶反应形成的颗粒。氮氧化物在天空遇水就变成硝酸，硫氧化物氧化遇水就是硫酸。如果我们不使用化肥就只能形成酸雨形不成雾霾。然而大量使用化肥向大气中释放了一定规模的氨，氨在大气中呈碱性，酸碱中和生成硝酸铵盐、硫酸铵等固体细颗粒，这些细颗粒才是PM2.5的主要来源。头发丝大概是70微米左右，肉眼的分辨率在60微米左右，一个PM2.5的颗粒是看不见摸不着的，但是当无数个PM2.5悬浮在天空中就可以遮天蔽日。
这两年国家在脱硫脱硝上花了上万亿，取得非常大的进展，但是到冬天还有雾霾，一个重要因素是使用化肥以及氨排放没有得到足够的重视。化肥的排放就是氨的排放。
化肥有它的问题和弊性，它使用一年、两年、三年、五年没问题，但是用了三十年、五十年以后，问题来了。早些年硝酸铵、磷酸铵强酸弱碱，氨被吸收，酸留到土壤里面，引起土地酸化，把土壤中的细菌杀死，引起大面积的土地板结。
另外，用了化肥三十年、五十年后的土壤长出来的蔬菜看着个大皮厚，但吃着没有味道了。什么原因？因为决定食品营养和味道的是生长作物的半米左右深的土壤中微量元素和矿物质的含量。土壤中有很多矿物质不溶于水，但是一遇到酸，会发生酸浸，浸三五十年以后，当半米深的土壤中这些微量的矿物质都没有了的时候，食品不可能不变。
对比1960年的玉米和2013年的玉米情况。1960年是纯粹自然生长的，2013年的是化肥催大的，看着个大饱满，但是每100克里面钙含量下降了78%。人类大量使用化肥和农药，导致土壤中的微量元素不断下降，并伴随着哮喘、心脏病、癌症等疾病的增加。
中国自1978年改革开放之后，开始大量开始使用化肥，到大概2011年化肥产能接近峰值。这期间全中国粮食增产了87%，但化肥使用量增加到682%。每吨粮食产量需要0.1吨的化肥。2017年全国农作物总播种面积1.6亿公顷，平均化肥施用强度为352公斤/公顷，福建、海南、北京、广东等省市分别为751、724、707、611公斤/公顷；而国际警戒线值为225公斤/公顷（世界平均水平为120公斤/公顷）。
其实随经数百万至数千万年，物质不灭，土壤中宝贵的微量元素及矿物质是以煤炭的形式保留至今的。煤炭中可燃的部分，基本都是通过光合作用二氧化碳形成的；不可燃的部分从哪里来的？就是远古时期树根吸收的宝贵的矿物质、微量元素。但这些东西不能用火烧掉，一千多度以后它们就形成了玻璃状的琉璃瓦。
现在我们有一个核心技术（图4）就是在水中把煤里面可燃的不可燃的分开进行磨细，底下浅色的就是土壤中最宝贵的东西，但是不能直接加，要经过一系列微生物的过程，最后形成最好的土壤改良剂。上层的劣质煤就可以制甲醇，这样甲醇的成本也可以降下来。这是环环相扣的。
为什么要从雾霾开始讲？因为这种小颗粒像雾霾，过滤下来以后比重比空气重得多，它以2.5微米悬浮在空中不会落下来，除非下雨，因为当粒度到这么小的时候，重力就起不了作用，而是表面力在起作用。
那么既然它悬浮到空气中下不来，我们就让它悬浮到水里面造成类似“黑色牛奶”的燃料。牛奶表面上看是液体，在显微镜底下其实是几十微米的氮颗粒悬浮在水里的。我们将微米级的煤炭颗粒、纯碳颗粒悬浮在水里，然后设计一个锅炉，让它燃烧起来比天然气都干净。我们甚至可以直接用汽化炉制甲醇，得到的燃料比现在的船油还干净、还便宜，同时还可以解决中国的煤炭运输问题。
鄂尔多斯、吕梁、榆林等地高速公路上，很多大卡车拉煤，污染很重。目前，我们储煤的地方海拔大约1500-2000米，运煤的地方比如深圳只有几十米的海拔，这样建一个管路自己就流过来了。
十年前，我说中国的雾霾汽车有贡献但是绝对不是主要的，要治理雾霾首先要把煤搞干净以后再烧；当时推动电动车的一批人，说要治理雾霾就要把汽车变成电动车。但是去年疫情期间很多地方封城，让我有机会做一个大实验，当时，全中国的汽车，包括电动车都停了两个多月，可北京、太原、西安、哈尔滨、郑州雾霾的天还是很多。原因在哪里？主要还是抗疫的时候大冬天家里供暖的问题，中国的天然气不够，大冬天，北方农村取暖还得烧煤。
当时，我以治理雾霾的心态做这个技术，现在已经产业化了，工厂已经开始运转了，而且做了很多大量的农田实验，效果比我们想象的要好。
刘科
关于碳中和的误区
碳中和是一个非常复杂的系统工程，需要通过多种技术渠道及各种努力去减碳；每个行业对自己的减碳路线都有所强调，但对其他行业的减碳路径及各种路径对减碳贡献的量不是很清晰，大众对碳中和的挑战及认知有一定局限，存在以下几个误区，需要用数据来说明：
第一个误区是认为风能和太阳能比火电都便宜了，因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和。这句话只对了1/5到1/6。因为一年有8760小时，而中国的太阳能每年发电小时数因地而异，在1100小时到2000多小时之间不等，超过2000多小时的区域不多，全国平均大约在1450-1750小时左右。也就是说太阳能大约在1/6–1/5的时间段比火电便宜；而在其他5/6-4/5的时间段，如果要储电，其成本会远远高于火电。风能每年发电的时间比太阳能略微长一点，大约是2000小时左右，但电是需要24小时供的，不能说一个电厂一年只供一两千小时，因为我们用电不能说有太阳有风的时候用电，没太阳、没风的时候就停电。太阳能和风能是便宜了，但最大的问题是非稳定供电。
不可否认，中国的风能和太阳能发展了将近四十年确实发展很大，取得非常大的成绩，我们给这个领域做出贡献的科学家、工程师必须致以崇高的敬意。但是发展了四十年到今天，尽管风能、太阳能增量巨大，可与煤电相比仍然相当有限。以2019年为例，全国的风能和太阳能加起来发电总量相当于约1.92亿吨标准煤的发电量，也就是说，上网的风能和太阳能发电总量大约只能取代煤炭发电的12.5%左右。
而且，电网靠电池储电的概念是非常危险的。据估算，目前全世界电池生产商5年多的电池产能仅能满足东京全市停电3天的电能。如果说我们有4/5的时间或者5/6的时间要靠电池储电，这是不可想象的。况且，这个世界也没有那么多的钴和锂，没法让我们造那么多的电池。在这种情况下，弃光弃风的问题非常严重，因为电网只能容纳~15%的非稳定电源。风能、太阳能发出来的电，电网没法全部承受。如果继续增加风能、太阳能的同时，大规模储能问题解决不了，只能废弃更多。
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，电网小于15%可以容纳，多于15%容纳不了，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，这个发展过程是难以预测的，仍然需要时间。
因此，太阳能和风能需要大力发展，但在储电成本仍然很高的当前，在可见的未来仍然无法完全取代化石能源发电。
第二个误区是人们以为有个魔术般的大规模储电技术，认为如果储能技术进步，风能和太阳能就能彻底取代火电。这个假设太大了，因为自铅酸电池发明至今一百多年来，人类花了数千亿美元的研发经费研究储能，可从铅酸电池的90千瓦时/立方米增加到今天特斯拉的260千瓦时/立方米，电池的能量密度并没有得到革命性的根本的改变。要知道，汽油是8600千瓦时/立方米。同时，迄今大规模GW（十亿瓦特发电装机容量）级的储电最便宜的还是100多年前就被发明的抽水蓄能技术。
我回国之前和曾和原GE核能的总经理交流，他在一次公开演讲中也提到GE今后会通过煤炭零污染的火电厂解决二氧化碳的问题，但是讲完就下来跟我说，别看我在会上那么讲，真正要去做还不如干核能，核能比零污染火电厂便宜多了。当然，那会儿福岛核电站事故还没有发生，核能可以做。法国现在60%多将近70%就是核能，做了几十年了。但是福岛核电站泄露事故之后，全世界都在提高核能的安全系数，这个安全系数到后期每提高一点，成本就增加很多。核能是减碳很重要的base load发电技术，但人们能否接受因其高成本而导致的高电价需要讨论。因此，碳中和的事不光是一个技术的问题，更是经济和社会平衡发展的综合性问题。现在在电厂把二氧化碳分离，分离完以后打到地下可以做驱油和埋藏这条路，在可以驱油的地方可以改，还有一些经济效益，我国新疆等地已经有类似的二氧化碳驱油工程。这块的成本主要是把二氧化碳在锅炉尾气中分离出来的成本，我们算过，假设打到地下的CO2的成本为30美元一吨，其中20美元是把二氧化碳从整个尾气里面分离出来成为纯二氧化碳，5美元是输送到埋藏点，另外5美元是把它压缩到地底下。分离是核心，成本也最大。在目前的技术手段下，靠CCUS利用来处理的成本很高，作用也是有限的，当然这方面的成本通过研发也可以降一些，经济上能否有竞争力，取决于未来碳税的价格。
实际上，我刚刚讲的每一件事，比如风能、太阳能、CO2转化、CCS、CCUS都对碳中和有贡献，我们每一个都应该去投入研发、去实施，但是目前的技术水平在量上对碳中和的贡献是有限的。当然，这不是说让大家不去做，我们每一个人能应该竭尽全力去推动以上减碳的技术进步，都努力去做，毕竟积少成多。
第五个误区是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，提高能效是世界上成本最低的减碳路线。但是我经常问一句话，加入WTO这二十年来，我们国家的能效提高了还是降低了？我们能效提高了很多。但是碳排放的总量是增加了还是减少了？由于我国经济和生产水平的飞速发展，前10年我们碳排放增加得更多。我记得2000年中国的石油消耗大概是2点几亿吨，2010年大概是4亿吨，到去年是近7.5亿吨。2000年中国的煤炭消耗是13.8亿吨，2020年近40亿吨。并且在新增的诸多工业门类中，已经很大程度地提高了能效、减少了排放。
我是做能源的，从能源的数据变化可以看到整个社会的变化。我们加入WTO之前有一个很重要的数字，中国的煤产量大概是13亿吨，基本上自产自销，出口有一点，但很少。结果到2013年短短13年的时间从约13亿吨飙升到约39亿吨，这是一个天量，当然也伴随着碳排放。这该怎么解读？唯一的解读是加入WTO，世界的市场向中国开放了。当然，这一期间我们大量的房地产建设也是一个因素。煤的耗量表示电的耗量，电的耗量表示工业化的程度。这期间能效肯定提高了很多，但是单凭能效也难以解决碳中和的问题。因此，提高能效是减碳的重要手段，但只要仍然在使用化石能源，提高能效对碳中和的贡献也是非常有限的，提高能效确实是成本最低的减低碳排放的方式，也是最应该优先做的，但是有一个现实的考量就是不能光靠能效提高就能够达到碳中和。
第六个误区是认为电动车可以降低碳排放。前段时间，我在网易公开课上讲《电动车和氢能的历史与未来》，全国大概有十几万人观看，很多领导看完以后跟我讨论这个问题：为什么我们要发展电动车？很简单，主要是因为中国的石油不够，我们石油73%靠进口；还有就是雾霾等环境问题。
我们石油不够，寄望于我们已建成的超强的发电能力，这样发展电动车是有好处的。一年8760小时，但我们已建成的火电厂太多，为了让大家都有饭吃，很多火电厂实际发电每年不到4千小时，这是资产的巨大浪费。而且毕竟电动车可以让局部的污染降下来，比如东部地区的用电很多是在西部内蒙、新疆等地发的，污染在西部排放，不在东部地区排放。但是，在全生命周期的碳排放分析看来，电动车考虑到电池生产过程中的排放，如果电网里的电大部分仍然是火电，电动车对减碳及全球气候变化影响非常有限。
为什么靠电动车不能完全解决碳中和的问题？只有中国的能源结构彻底改变以后，电动车才能算得上清洁能源，也才有可能做到碳中和。如果能源结构不改变，如果电网主要还是煤电，那电动车的扩张对减少碳排放的贡献非常有限，这个你们去算一下就知道了。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候，电动车才能算得上清洁能
大家老在谈一个问题，说假设马六甲海峡封了以后我们能源安全的问题怎么解决？但是这个东西你要仔细考虑，靠电网是解决不了的。因为电网在现代战争中是最脆弱的东西。石油可以到处分布储藏在数万个点，一个油库损毁，其他的还可以用。但一个城市的电网只要配电中心一旦毁坏，很容易引起大面积停电。
有的时候，能源政策和碳排放的政策不能因为假设战争发生，别人打我，就不顾成本干一些高成本东西。第一，传统模式的战争发生是小概率事件；第二，真正到战时，很多问题是靠一个国家的制海权、制空权等综合能力去决定的，而不是说靠电动车就能够解决问题的。
宝丰能源氢能 甲醇
碳中和是一个非常复杂的系统工程，需要通过多种技术渠道及各种努力去减碳；每个行业对自己的减碳路线都有所强调，但对其他行业的减碳路径及各种路径对减碳贡献的量不是很清晰，大众对碳中和的挑战及认知有一定局限，存在以下几个误区，需要用数据来说明：
第一个误区是认为风能和太阳能比火电都便宜了，因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和。这句话只对了1/5到1/6。因为一年有8760小时，而中国的太阳能每年发电小时数因地而异，在1100小时到2000多小时之间不等，超过2000多小时的区域不多，全国平均大约在1450-1750小时左右。也就是说太阳能大约在1/6–1/5的时间段比火电便宜；而在其他5/6-4/5的时间段，如果要储电，其成本会远远高于火电。风能每年发电的时间比太阳能略微长一点，大约是2000小时左右，但电是需要24小时供的，不能说一个电厂一年只供一两千小时，因为我们用电不能说有太阳有风的时候用电，没太阳、没风的时候就停电。太阳能和风能是便宜了，但最大的问题是非稳定供电。
不可否认，中国的风能和太阳能发展了将近四十年确实发展很大，取得非常大的成绩，我们给这个领域做出贡献的科学家、工程师必须致以崇高的敬意。但是发展了四十年到今天，尽管风能、太阳能增量巨大，可与煤电相比仍然相当有限。以2019年为例，全国的风能和太阳能加起来发电总量相当于约1.92亿吨标准煤的发电量，也就是说，上网的风能和太阳能发电总量大约只能取代煤炭发电的12.5%左右。
而且，电网靠电池储电的概念是非常危险的。据估算，目前全世界电池生产商5年多的电池产能仅能满足东京全市停电3天的电能。如果说我们有4/5的时间或者5/6的时间要靠电池储电，这是不可想象的。况且，这个世界也没有那么多的钴和锂，没法让我们造那么多的电池。在这种情况下，弃光弃风的问题非常严重，因为电网只能容纳~15%的非稳定电源。风能、太阳能发出来的电，电网没法全部承受。如果继续增加风能、太阳能的同时，大规模储能问题解决不了，只能废弃更多。
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，电网小于15%可以容纳，多于15%容纳不了，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，这个发展过程是难以预测的，仍然需要时间。
因此，太阳能和风能需要大力发展，但在储电成本仍然很高的当前，在可见的未来仍然无法完全取代化石能源发电。
第二个误区是人们以为有个魔术般的大规模储电技术，认为如果储能技术进步，风能和太阳能就能彻底取代火电。这个假设太大了，因为自铅酸电池发明至今一百多年来，人类花了数千亿美元的研发经费研究储能，可从铅酸电池的90千瓦时/立方米增加到今天特斯拉的260千瓦时/立方米，电池的能量密度并没有得到革命性的根本的改变。要知道，汽油是8600千瓦时/立方米。同时，迄今大规模GW（十亿瓦特发电装机容量）级的储电最便宜的还是100多年前就被发明的抽水蓄能技术。
我回国之前和曾和原GE核能的总经理交流，他在一次公开演讲中也提到GE今后会通过煤炭零污染的火电厂解决二氧化碳的问题，但是讲完就下来跟我说，别看我在会上那么讲，真正要去做还不如干核能，核能比零污染火电厂便宜多了。当然，那会儿福岛核电站事故还没有发生，核能可以做。法国现在60%多将近70%就是核能，做了几十年了。但是福岛核电站泄露事故之后，全世界都在提高核能的安全系数，这个安全系数到后期每提高一点，成本就增加很多。核能是减碳很重要的base load发电技术，但人们能否接受因其高成本而导致的高电价需要讨论。因此，碳中和的事不光是一个技术的问题，更是经济和社会平衡发展的综合性问题。现在在电厂把二氧化碳分离，分离完以后打到地下可以做驱油和埋藏这条路，在可以驱油的地方可以改，还有一些经济效益，我国新疆等地已经有类似的二氧化碳驱油工程。这块的成本主要是把二氧化碳在锅炉尾气中分离出来的成本，我们算过，假设打到地下的CO2的成本为30美元一吨，其中20美元是把二氧化碳从整个尾气里面分离出来成为纯二氧化碳，5美元是输送到埋藏点，另外5美元是把它压缩到地底下。分离是核心，成本也最大。在目前的技术手段下，靠CCUS利用来处理的成本很高，作用也是有限的，当然这方面的成本通过研发也可以降一些，经济上能否有竞争力，取决于未来碳税的价格。
实际上，我刚刚讲的每一件事，比如风能、太阳能、CO2转化、CCS、CCUS都对碳中和有贡献，我们每一个都应该去投入研发、去实施，但是目前的技术水平在量上对碳中和的贡献是有限的。当然，这不是说让大家不去做，我们每一个人能应该竭尽全力去推动以上减碳的技术进步，都努力去做，毕竟积少成多。
第五个误区是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，提高能效是世界上成本最低的减碳路线。但是我经常问一句话，加入WTO这二十年来，我们国家的能效提高了还是降低了？我们能效提高了很多。但是碳排放的总量是增加了还是减少了？由于我国经济和生产水平的飞速发展，前10年我们碳排放增加得更多。我记得2000年中国的石油消耗大概是2点几亿吨，2010年大概是4亿吨，到去年是近7.5亿吨。2000年中国的煤炭消耗是13.8亿吨，2020年近40亿吨。并且在新增的诸多工业门类中，已经很大程度地提高了能效、减少了排放。
我是做能源的，从能源的数据变化可以看到整个社会的变化。我们加入WTO之前有一个很重要的数字，中国的煤产量大概是13亿吨，基本上自产自销，出口有一点，但很少。结果到2013年短短13年的时间从约13亿吨飙升到约39亿吨，这是一个天量，当然也伴随着碳排放。这该怎么解读？唯一的解读是加入WTO，世界的市场向中国开放了。当然，这一期间我们大量的房地产建设也是一个因素。煤的耗量表示电的耗量，电的耗量表示工业化的程度。这期间能效肯定提高了很多，但是单凭能效也难以解决碳中和的问题。因此，提高能效是减碳的重要手段，但只要仍然在使用化石能源，提高能效对碳中和的贡献也是非常有限的，提高能效确实是成本最低的减低碳排放的方式，也是最应该优先做的，但是有一个现实的考量就是不能光靠能效提高就能够达到碳中和。
第六个误区是认为电动车可以降低碳排放。前段时间，我在网易公开课上讲《电动车和氢能的历史与未来》，全国大概有十几万人观看，很多领导看完以后跟我讨论这个问题：为什么我们要发展电动车？很简单，主要是因为中国的石油不够，我们石油73%靠进口；还有就是雾霾等环境问题。
我们石油不够，寄望于我们已建成的超强的发电能力，这样发展电动车是有好处的。一年8760小时，但我们已建成的火电厂太多，为了让大家都有饭吃，很多火电厂实际发电每年不到4千小时，这是资产的巨大浪费。而且毕竟电动车可以让局部的污染降下来，比如东部地区的用电很多是在西部内蒙、新疆等地发的，污染在西部排放，不在东部地区排放。但是，在全生命周期的碳排放分析看来，电动车考虑到电池生产过程中的排放，如果电网里的电大部分仍然是火电，电动车对减碳及全球气候变化影响非常有限。
为什么靠电动车不能完全解决碳中和的问题？只有中国的能源结构彻底改变以后，电动车才能算得上清洁能源，也才有可能做到碳中和。如果能源结构不改变，如果电网主要还是煤电，那电动车的扩张对减少碳排放的贡献非常有限，这个你们去算一下就知道了。只有能源结构和电网里大部分是可再生能源构成的时候，电动车才能算得上清洁能
大家老在谈一个问题，说假设马六甲海峡封了以后我们能源安全的问题怎么解决？但是这个东西你要仔细考虑，靠电网是解决不了的。因为电网在现代战争中是最脆弱的东西。石油可以到处分布储藏在数万个点，一个油库损毁，其他的还可以用。但一个城市的电网只要配电中心一旦毁坏，很容易引起大面积停电。
有的时候，能源政策和碳排放的政策不能因为假设战争发生，别人打我，就不顾成本干一些高成本东西。第一，传统模式的战争发生是小概率事件；第二，真正到战时，很多问题是靠一个国家的制海权、制空权等综合能力去决定的，而不是说靠电动车就能够解决问题的。
宝丰能源氢能 甲醇
宝丰能源（二） 氢能 甲醇
雾霾的元凶在哪里？
还有一个碳中和的路线，是跟雾霾相关的。
这些年，我一直在研究雾霾。我对雾霾有亲身体会。如果一直在北京生活我们可能感觉不到，但我家在南加州，早些年回国后，每次从洛杉矶到北京以后，那种强烈的对比让我觉得一定要把中国的雾霾给治理好。
雾霾包括一次颗粒和二次颗粒。化石燃料如柴油燃烧时尾气中直接排放的颗粒是“一次颗粒（Primary Particulates）”，占雾霾总量的24%左右。对雾霾贡献最大的是“二次颗粒(Secondary Particulates)”占到其总量的约50%左右。“二次颗粒”是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物（如NOx、SOx）和挥发性有机物（VOC）进入大气后，在一定的水雾状态下与空气中的氨及VOC等物质发生气溶胶反应形成的颗粒。氮氧化物在天空遇水就变成硝酸，硫氧化物氧化遇水就是硫酸。如果我们不使用化肥就只能形成酸雨形不成雾霾。然而大量使用化肥向大气中释放了一定规模的氨，氨在大气中呈碱性，酸碱中和生成硝酸铵盐、硫酸铵等固体细颗粒，这些细颗粒才是PM2.5的主要来源。头发丝大概是70微米左右，肉眼的分辨率在60微米左右，一个PM2.5的颗粒是看不见摸不着的，但是当无数个PM2.5悬浮在天空中就可以遮天蔽日。
这两年国家在脱硫脱硝上花了上万亿，取得非常大的进展，但是到冬天还有雾霾，一个重要因素是使用化肥以及氨排放没有得到足够的重视。化肥的排放就是氨的排放。
化肥有它的问题和弊性，它使用一年、两年、三年、五年没问题，但是用了三十年、五十年以后，问题来了。早些年硝酸铵、磷酸铵强酸弱碱，氨被吸收，酸留到土壤里面，引起土地酸化，把土壤中的细菌杀死，引起大面积的土地板结。
另外，用了化肥三十年、五十年后的土壤长出来的蔬菜看着个大皮厚，但吃着没有味道了。什么原因？因为决定食品营养和味道的是生长作物的半米左右深的土壤中微量元素和矿物质的含量。土壤中有很多矿物质不溶于水，但是一遇到酸，会发生酸浸，浸三五十年以后，当半米深的土壤中这些微量的矿物质都没有了的时候，食品不可能不变。
对比1960年的玉米和2013年的玉米情况。1960年是纯粹自然生长的，2013年的是化肥催大的，看着个大饱满，但是每100克里面钙含量下降了78%。人类大量使用化肥和农药，导致土壤中的微量元素不断下降，并伴随着哮喘、心脏病、癌症等疾病的增加。
中国自1978年改革开放之后，开始大量开始使用化肥，到大概2011年化肥产能接近峰值。这期间全中国粮食增产了87%，但化肥使用量增加到682%。每吨粮食产量需要0.1吨的化肥。2017年全国农作物总播种面积1.6亿公顷，平均化肥施用强度为352公斤/公顷，福建、海南、北京、广东等省市分别为751、724、707、611公斤/公顷；而国际警戒线值为225公斤/公顷（世界平均水平为120公斤/公顷）。
其实随经数百万至数千万年，物质不灭，土壤中宝贵的微量元素及矿物质是以煤炭的形式保留至今的。煤炭中可燃的部分，基本都是通过光合作用二氧化碳形成的；不可燃的部分从哪里来的？就是远古时期树根吸收的宝贵的矿物质、微量元素。但这些东西不能用火烧掉，一千多度以后它们就形成了玻璃状的琉璃瓦。
现在我们有一个核心技术（图4）就是在水中把煤里面可燃的不可燃的分开进行磨细，底下浅色的就是土壤中最宝贵的东西，但是不能直接加，要经过一系列微生物的过程，最后形成最好的土壤改良剂。上层的劣质煤就可以制甲醇，这样甲醇的成本也可以降下来。这是环环相扣的。
为什么要从雾霾开始讲？因为这种小颗粒像雾霾，过滤下来以后比重比空气重得多，它以2.5微米悬浮在空中不会落下来，除非下雨，因为当粒度到这么小的时候，重力就起不了作用，而是表面力在起作用。
那么既然它悬浮到空气中下不来，我们就让它悬浮到水里面造成类似“黑色牛奶”的燃料。牛奶表面上看是液体，在显微镜底下其实是几十微米的氮颗粒悬浮在水里的。我们将微米级的煤炭颗粒、纯碳颗粒悬浮在水里，然后设计一个锅炉，让它燃烧起来比天然气都干净。我们甚至可以直接用汽化炉制甲醇，得到的燃料比现在的船油还干净、还便宜，同时还可以解决中国的煤炭运输问题。
鄂尔多斯、吕梁、榆林等地高速公路上，很多大卡车拉煤，污染很重。目前，我们储煤的地方海拔大约1500-2000米，运煤的地方比如深圳只有几十米的海拔，这样建一个管路自己就流过来了。
十年前，我说中国的雾霾汽车有贡献但是绝对不是主要的，要治理雾霾首先要把煤搞干净以后再烧；当时推动电动车的一批人，说要治理雾霾就要把汽车变成电动车。但是去年疫情期间很多地方封城，让我有机会做一个大实验，当时，全中国的汽车，包括电动车都停了两个多月，可北京、太原、西安、哈尔滨、郑州雾霾的天还是很多。原因在哪里？主要还是抗疫的时候大冬天家里供暖的问题，中国的天然气不够，大冬天，北方农村取暖还得烧煤。
当时，我以治理雾霾的心态做这个技术，现在已经产业化了，工厂已经开始运转了，而且做了很多大量的农田实验，效果比我们想象的要好。
雾霾的元凶在哪里？
还有一个碳中和的路线，是跟雾霾相关的。
这些年，我一直在研究雾霾。我对雾霾有亲身体会。如果一直在北京生活我们可能感觉不到，但我家在南加州，早些年回国后，每次从洛杉矶到北京以后，那种强烈的对比让我觉得一定要把中国的雾霾给治理好。
雾霾包括一次颗粒和二次颗粒。化石燃料如柴油燃烧时尾气中直接排放的颗粒是“一次颗粒（Primary Particulates）”，占雾霾总量的24%左右。对雾霾贡献最大的是“二次颗粒(Secondary Particulates)”占到其总量的约50%左右。“二次颗粒”是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物（如NOx、SOx）和挥发性有机物（VOC）进入大气后，在一定的水雾状态下与空气中的氨及VOC等物质发生气溶胶反应形成的颗粒。氮氧化物在天空遇水就变成硝酸，硫氧化物氧化遇水就是硫酸。如果我们不使用化肥就只能形成酸雨形不成雾霾。然而大量使用化肥向大气中释放了一定规模的氨，氨在大气中呈碱性，酸碱中和生成硝酸铵盐、硫酸铵等固体细颗粒，这些细颗粒才是PM2.5的主要来源。头发丝大概是70微米左右，肉眼的分辨率在60微米左右，一个PM2.5的颗粒是看不见摸不着的，但是当无数个PM2.5悬浮在天空中就可以遮天蔽日。
这两年国家在脱硫脱硝上花了上万亿，取得非常大的进展，但是到冬天还有雾霾，一个重要因素是使用化肥以及氨排放没有得到足够的重视。化肥的排放就是氨的排放。
化肥有它的问题和弊性，它使用一年、两年、三年、五年没问题，但是用了三十年、五十年以后，问题来了。早些年硝酸铵、磷酸铵强酸弱碱，氨被吸收，酸留到土壤里面，引起土地酸化，把土壤中的细菌杀死，引起大面积的土地板结。
另外，用了化肥三十年、五十年后的土壤长出来的蔬菜看着个大皮厚，但吃着没有味道了。什么原因？因为决定食品营养和味道的是生长作物的半米左右深的土壤中微量元素和矿物质的含量。土壤中有很多矿物质不溶于水，但是一遇到酸，会发生酸浸，浸三五十年以后，当半米深的土壤中这些微量的矿物质都没有了的时候，食品不可能不变。
对比1960年的玉米和2013年的玉米情况。1960年是纯粹自然生长的，2013年的是化肥催大的，看着个大饱满，但是每100克里面钙含量下降了78%。人类大量使用化肥和农药，导致土壤中的微量元素不断下降，并伴随着哮喘、心脏病、癌症等疾病的增加。
中国自1978年改革开放之后，开始大量开始使用化肥，到大概2011年化肥产能接近峰值。这期间全中国粮食增产了87%，但化肥使用量增加到682%。每吨粮食产量需要0.1吨的化肥。2017年全国农作物总播种面积1.6亿公顷，平均化肥施用强度为352公斤/公顷，福建、海南、北京、广东等省市分别为751、724、707、611公斤/公顷；而国际警戒线值为225公斤/公顷（世界平均水平为120公斤/公顷）。
其实随经数百万至数千万年，物质不灭，土壤中宝贵的微量元素及矿物质是以煤炭的形式保留至今的。煤炭中可燃的部分，基本都是通过光合作用二氧化碳形成的；不可燃的部分从哪里来的？就是远古时期树根吸收的宝贵的矿物质、微量元素。但这些东西不能用火烧掉，一千多度以后它们就形成了玻璃状的琉璃瓦。
现在我们有一个核心技术（图4）就是在水中把煤里面可燃的不可燃的分开进行磨细，底下浅色的就是土壤中最宝贵的东西，但是不能直接加，要经过一系列微生物的过程，最后形成最好的土壤改良剂。上层的劣质煤就可以制甲醇，这样甲醇的成本也可以降下来。这是环环相扣的。
为什么要从雾霾开始讲？因为这种小颗粒像雾霾，过滤下来以后比重比空气重得多，它以2.5微米悬浮在空中不会落下来，除非下雨，因为当粒度到这么小的时候，重力就起不了作用，而是表面力在起作用。
那么既然它悬浮到空气中下不来，我们就让它悬浮到水里面造成类似“黑色牛奶”的燃料。牛奶表面上看是液体，在显微镜底下其实是几十微米的氮颗粒悬浮在水里的。我们将微米级的煤炭颗粒、纯碳颗粒悬浮在水里，然后设计一个锅炉，让它燃烧起来比天然气都干净。我们甚至可以直接用汽化炉制甲醇，得到的燃料比现在的船油还干净、还便宜，同时还可以解决中国的煤炭运输问题。
鄂尔多斯、吕梁、榆林等地高速公路上，很多大卡车拉煤，污染很重。目前，我们储煤的地方海拔大约1500-2000米，运煤的地方比如深圳只有几十米的海拔，这样建一个管路自己就流过来了。
十年前，我说中国的雾霾汽车有贡献但是绝对不是主要的，要治理雾霾首先要把煤搞干净以后再烧；当时推动电动车的一批人，说要治理雾霾就要把汽车变成电动车。但是去年疫情期间很多地方封城，让我有机会做一个大实验，当时，全中国的汽车，包括电动车都停了两个多月，可北京、太原、西安、哈尔滨、郑州雾霾的天还是很多。原因在哪里？主要还是抗疫的时候大冬天家里供暖的问题，中国的天然气不够，大冬天，北方农村取暖还得烧煤。
当时，我以治理雾霾的心态做这个技术，现在已经产业化了，工厂已经开始运转了，而且做了很多大量的农田实验，效果比我们想象的要好。
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