极端天气、地震、干旱、暴雨、洪水、火灾……从今年6月开始，全球各地的区域性高温事件综合强度已达到有史以来的最强。研究人员预测，未来极端气候频发可能是大概率事件。
百年难遇的高温再次让人们意识到全球变暖近在咫尺。几乎所有专家都在疾呼：留给我们的时间不多了。发展并应用绿色低碳技术，关乎人类命运——如果全球未来几十年里将碳排放控制在较低水平，全球气候变暖趋势有望在本世纪末得到遏制，不再持续升温。
全球已经掀起一场“绿色革命”，涉及能源转型、产业转型、金融转型及生活方式转型，绿色将成为未来中国发展的底色，而科技是“绿色革命”成功与否的关键。
碳中和的技术路径
2015年至2030年的15年时间，联合国关注三件大事：减轻自然灾害，《巴黎协定》为代表的全球气候变化，可持续发展目标。
国际能源署的调查显示，在有助于实现2050年净零排放目标的技术中，有一半仍处于原型阶段。此外，清洁能源投资需在未来10年增加7倍，世界才能走上零排放的轨道，但是该领域在2020年却下降8%，在去年略有反弹。
实现碳达峰、碳中和已成为世界各国的战略重点。2020年9月，我国领导人宣布将力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和，这意味着中国作为世界上最大的发展中国家，将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。
这无疑将是一场硬仗。
业内专家指出，以我国现有技术发展水平，不足以支撑2060年实现碳中和目标。科技创新是实现“低碳”未来的唯一途径。
浦江创新论坛之2022科技创新智库国际研讨会上，中国工程院院士、华东理工大学教授涂善东发布了由上海市科学学研究所与华东理工大学碳中和未来技术学院联合研究完成的《2022碳中和前沿》成果报告。
报告认为，当前碳中和政策主要集中为四大类，分别是加大可再生能源投资、建设碳市场、征税碳关税和提供财税补贴。其中，城市是碳达峰、碳中和战略的实践主体，建设碳中和城市，是实现全球碳中和的必由之路。
报告表示，低碳城市建设应采取五大战略。一是加强可再生能源的开发和利用，提高能源利用效率；二是聚焦高碳排放领域，推进绿色低碳转型；三是重视科技创新，强化技术支撑；四是采用碳补偿机制，布局负碳项目；五是优化管理模式，倡导绿色生产与低碳生活。
作为低碳城市建设的重要支撑，报告将碳中和领域的核心关键技术归纳为“3+1”技术体系，即源头控制的“零碳技术”，包括风能、太阳能、核能、氢能和其他清洁能源；过程控制的低碳技术，如低碳电力、低碳建筑、低碳交通等；末端控制的负碳技术，如碳捕集、碳封存、碳利用、森林碳汇、绿地碳汇、水碳汇等，另外还需加上数字智能、基础支撑、管理与服务等配套支撑技术。
众所周知，我国碳排放主要来源于电力、建筑、工业生产、交通运输、农业等领域，电力领域的绿色转型、零碳建筑的推广、工业领域的生产方式变革与原材料替代、交通领域的电气化和新能源、农业领域加快新技术替代是实现碳中和的基础和重要趋势。
中国工程院院士、上海交通大学讲席教授黄震指出，在“双碳”国家战略下，我国能源结构将发生一系列变革：新能源将从补充能源走向主体能源，可再生燃料将与零碳电力形成二次能源脱碳的重要组合，再电气化将成为碳中和的重要路径。“碳中和既是挑战更是机遇，将引发数百万亿元的投资与产业机遇，催生一批新技术、新行业和新商业模式。谁在低碳技术创新中领先，谁就是新赛道上的领跑者。”
上图：重庆新能源汽车产业发展提速。这是赛力斯汽车有限公司两江智慧工厂作业现场。
以钢铁、水泥、化工等“碳排大户”行业为例，一种与之相融合的技术正在被大力推广，它的中文名是“碳捕获、利用与封存”（英文名ccus）。这种技术就是把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入新的生产过程，实现二氧化碳的循环利用。专家预测，到2030年，低成本碳捕集将显著提升ccus的经济性，形成多个大规模碳封存案例；到2060年，ccus技术体系全面推广，空气碳捕集与生物质能耦合技术的“负碳效应”需求显著增长。
降低“绿色溢价”
作为时代的弄潮儿，年过70的前万科董事长王石再一次成为“双碳”这条新赛道上的创业者，而他创业的项目是——“碳中和社区”。
2021年，他创立了投资基金和实业公司。之所以资本和实业两手抓，是因为碳中和不仅需要新技术和新设备，也需要大量资金。“据测算，中国要实现碳中和目标，至少需要投入130万亿元人民币。我估计是在400万亿元以上。这就需要依靠金融市场撬动社会资本。”王石说他正在筹建两个绿色碳中和基金，一个规模50亿元，另一个规模15亿元。
去年初到今年2月，他选择了上海、深圳、扬州、鄂尔多斯4座城市的标的社区作为“碳中和社区”候选项目。原计划从上海起步，但因为疫情，首先启动更新改造的项目落在了深圳。这个项目在深圳盐田区大梅沙，今年6月开工。改造项目分两个片区：一个是靠海边的居住区，共407户，有居民1000人左右；另一个占地6.2公顷，建筑面积13万平方米，2500人在此办公或学习。
这两个物理空间不连在一起的项目，利用“虚拟电厂”技术，可通过能源互联网连在一起，构成一个融办公、学习、居住、休闲和运动于一体的“碳中和社区”。据介绍，“虚拟电厂”是通过信息通信技术和软件，实现分布式供能的电力系统，可以为配电网和输电网提供管理和辅助服务。
深圳“碳中和社区”一期改造项目的面积为1.6万平方米。微电网采用数字化智慧控制系统，产生的“绿电”供应比例达到85%。预计2023年二期改造完成后，将实现100%“绿电”覆盖。据测算，一期改造项目将使建筑的综合节能率达到85%。
王石说，整个社区的绿化率为75%，“蜜蜂采蜜，蝴蝶飞舞，生机盎然”。社区绿化的改造目标，是实现屋顶花园里生物物种的本地化。花园的土壤肥料来自小区的有机质垃圾，通过循环利用，保证有机质垃圾零废弃。
“尽管受疫情影响，我们争取今年10月完成一期改造项目。”在王石看来，尽管疫情带来了不确定性，但对低碳创业者来说，“心态、行动力和执念是最重要的”。
上图：绿色蝶变的深圳国际低碳城。
与王石的行动派相对应，科技部政策法规与创新体系建设司副司长汤富强则从政策的高度提出低碳行动指南。在8月底结束的浦江论坛之低碳创新政策论坛上，他指出实现低碳的机制创新关键在于降低“绿色溢价”。
清洁能源成本减去化石能源成本，其差额就是“绿色溢价”。这个溢价通常是正值，意味着要减少碳排放，必须额外支出较高成本。而降低这个溢价，就能减少推广绿色低碳技术的重重阻力，更顺利地实现碳中和目标。
要降低“绿色溢价”，应降低清洁能源成本，同时提高化石能源成本。从技术经济学角度来看，这需要科技创新与机制创新双轮驱动。“两个方面同等重要。降低清洁能源成本主要靠科技创新，比如加强碳捕集、新能源、先进储能等关键技术的研发和应用。”汤富强说，“而增加化石能源成本，主要靠机制创新和政策驱动，比如收取碳排放税、实行和完善碳市场定价措施等。”他进一步指出，技术进步和碳定价均为供给侧改革措施，在消费侧减少碳排放，则需要社会治理，包括宣传绿色出行和绿色家居，推行限塑令等强制命令。
上海行动，打造碳达峰标杆
日前，在上海市委、市政府印发的《上海市关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的实施意见》和《上海市碳达峰实施方案》中明确了上海市碳达峰碳中和工作顶层设计和总体部署，到2025年上海市单位生产总值能源消耗比2020年下降14%，非化石能源占比力争达到20%，森林覆盖率达到19.5%以上，单位生产总值二氧化碳排放确保完成国家下达指标。到2030年非化石能源占比力争达到25%，森林覆盖率力争达到21%，单位生产总值二氧化碳排放比2005年下降70%，确保2030年前实现碳达峰。
在8月30日举行的 2022 浦江创新论坛全球技术转移大会碳中和创新发展论坛上，专家提出，上海要打造超大城市碳达峰碳中和样本和标杆。为此，上海将重点实施“碳达峰十大行动”。
其中，绿色低碳区域行动中提出，支持推动崇明岛和宝武集团开展碳达峰碳中和“一岛一企”试点示范，推进临港新片区、长三角生态绿色一体化发展示范区、虹桥国际开放枢纽、五个新城等重点区域开展双碳示范引领。
早在五年前，上海市就开始推进绿色技术银行建设，集聚了一批专业化创新机构，部署了一批关键核心技术的研发与示范，储备了一批先进的低碳技术，汇聚了一批高层次的科技创新人才，打造了一批高水平的科技创新平台。
2021 年度上海“科技创新行动计划”科技支撑双碳专项中，布局了4个方向，包括前沿颠覆性技术、二氧化碳捕集利用与封存技术、新型能源技术和工业、产业低碳零碳技术。今年则增加到 7 个方向，包括前沿颠覆性技术、能源系统等。
上图：上海自贸区临港新片区开展双碳示范引领工作。
谈及低碳商业化落地场景，中国宝武钢铁集团有限公司董事总经理、党委副书记胡望明表示，中国宝武 2021 年粗钢产量约1.2亿吨，同比增加4.35%，连续第二年位居世界第一。为履行社会责任，2021年中国宝武率先提出“双碳”目标 ——2023 年力争实现碳达峰，2025年具备减碳30%的工艺技术能力，2035年力争减碳30%，2050年力争实现碳中和。
钢铁行业目前正在变得越来越绿色。相比20年前，每吨钢的能耗已经基本下降了一半。通过实施碳排放和污染物排放治理，中国宝武在能源环保方面的绩效水平持续进步：2021年，每吨钢综合能耗同比下降3千克标准煤，二氧化硫、氮氧化物和化学需氧量排放总量同比下降20%、23%和8%。
今年，中国宝武发起的“低碳冶金创新基金”收到了42家科研院所的科研人员提交的150项创新项目申请，中国宝武提供了3875万元资金支持。“我们最近在从事一项研究，将更好的钢铁用到各行各业，目的就是提高钢铁的应用效率。建筑是用钢量最大的领域，如果能够减少用钢量，本身也是低碳减排。”
2021年11月，作为全球第一大钢铁巨头，中国宝武倡议并联合全球钢铁业及生态圈伙伴单位共同发起设立低碳冶金创新中心。目前已吸引了来自15个国家的 62 家企业、院校加盟。眼下，在上海宝山，宝武（上海） 碳中和产业园区也在建设中。
绿色革命，不是一国之事，更不是一城之事。特别是在现有碳中和技术有一半乃至三分之二还躺在实验室里的现实面前，区域、国际合作就显得至为重要。要实现绿色低碳循环发展经济，全球急需打造一个有利于培育全新解决方案的生态系统。
