碳達峰、碳中和目前是能源行業的焦點話題，引發了相關各方的廣泛討論。澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創新創業學院院長劉科認為，目前業內外對于碳減排還存在幾大誤區。
新能源成本較長時期內仍將高于化石能源發電
“首先要有量的概念。”劉科表示，我國每年約排放103億噸二氧化碳，人均排放7.4噸。以一個三口之家來算，年均排放量約22億噸。“現有減排手段或多或少有所貢獻，但面對海量排放，單一手段均存在一定局限。”
劉科認為，大力發展風、光等可再生能源十分關鍵，但其在短期內尚無法取代化石能源。
“常有人說，光伏發電、風電已經比煤電便宜了。這句話沒錯，但在當前情況下，我認為只說對了1/6-1/5。光伏發電、風電年發電小時數各地不同，平均下來分別在1700小時、2000小時。對比全年8760小時，其他4/5左右的時間段需配套儲能才行。一旦大規模儲電，總成本遠高于煤電。”劉科表示，近年來，我國光伏發電、風電增量巨大，截至去年總發電量折合約1.92億噸標準煤，相比耗煤量22億噸標準煤的煤電仍是杯水車薪。
此外，若有超過15%的非穩定能源接入，電網即面臨大規模停電等風險。“電網靠電池儲電的概念非常危險。據估算，全世界未來5年多的電池產能，僅能滿足東京全市停電3天的電能需求。”劉科稱。
那么，何時能夠依靠儲能？“人們總以為有個魔術般的大規模儲電技術。事實上，迄今為止唯一能夠達到吉瓦級、最便宜的大規模儲電設施仍是古老的抽水蓄能電站。”劉科稱，經過100多年研發，電池能量密度仍未取得革命性改變。以1859年發明的鉛酸電池為例，其能量密度僅從最初90kWh/m3提升至當前最高260kWh/m3。手機、電腦、電動汽車等小規模應用尚可，面對一個大型風電場、一座大型光伏電站，儲電成本依然居高不下。“一儲一放，成本就達到火電的2-3倍。抽水蓄能電站雖然經濟可行，卻受到地理位置等約束。在今后較長時間內，風、光等新能源成本仍將高于化石能源發電。”
二氧化碳收集、轉化等工藝流程會消耗更多能源
除了源頭減碳，部分觀點認為，二氧化碳捕集封存、制備化學品等“尾部”減排方式也是利器。在劉科看來，這些方式盡管能夠減碳，但是仍然存在難以規模化發展的問題。
劉科提出，把生產過程排放的二氧化碳進行捕獲提純，再投入到新的生產過程中進行循環再利用或封存，理論上能夠實現大規模減排，但面臨著高成本難題，且無法實現徹底固碳。封存后的二氧化碳，在一定程度上仍會釋放出來，且自然界的二氧化碳捕集難度更大。
“碳中和不光是一項技術難題，更是經濟和社會發展平衡的綜合性問題。”劉科表示，在現有條件下，二氧化碳最有價值的用途是驅油。未來20年，驅油消耗的二氧化碳量預計有60萬噸。“除此之外，有些企業在積極嘗試二氧化碳制備化學品。我們要看到，全世界約87%的石油都被燒掉了，僅僅13%的石油就生產了我們需要的所有化學品。這些二氧化碳即使全部轉化為化學品，也只能解決13%的石油燃燒排放問題。由于二氧化碳分子非常穩定，收集、轉化等工藝流程反而消耗更多能源，減碳貢獻相當有限。”
劉科還稱，提高能效能夠顯著降低工業流程排放，是目前成本最低、最應優先推廣的減碳手段，但實際效果卻受到制約。“過去20年，我國整體能效明顯提高，二氧化碳排放量卻不降反升。這是為何？事實上，只要繼續使用化石能源，該方式對碳中和的貢獻也是非常有限的。不同方式到底能夠減多少碳、經濟成本有多少，這是亟需弄清楚的問題。”
當前大規模使用電動汽車并不能減少碳排放
劉科認為，對于電動汽車的認識也存在誤區。“把燃油車改為電動車就能降低排放，這句話是有前提的。只有電網里的電能大部分來自可再生能源發電，電動車才算得上是清潔能源車，否則大量使用電動車不是減少而是增加了碳排放。”
燃油車未被取代的原因不止于此。早在100年前，二者之爭已經開始，電動車為何遲遲未能“戰勝”燃油車？劉科認為，主要原因在于電池能量密度、電池回收技術、電動車制造成本等。
“一方面，電池能量密度雖在增加，相比液體燃料依然相差數倍。液體燃料還有便于運輸等優勢，陸路、海運方便又便宜，已建成的汽柴油加注設施遍布各地。這也是為何全世界產油國數量有限，燃油車卻能遍布全球。另一方面，電動車自身面臨現實難題。生產一臺內燃機很貴，一旦研發定型，流水線生產的成本呈幾何級下降。但制造電池所需的材料不但昂貴，其中的鎳、鈷、鎘等重金屬還易帶來環境污染。”劉科說，我國電動汽車產量由2016年的51.7萬輛升至2018年第一季度的79.4萬輛，僅28萬輛的增量，期間鈷價翻了4倍、鋰價翻了1倍。“近期類似情況再次出現。若按當前的貴金屬價格，除非提高車輛售價，否則沒有一家電動車廠可以掙錢。哪怕在金屬價格持續攀升的基礎上，仍無一家公司可以靠回收電池賺錢，說明電池回收利用問題也未從根本上解決。電動車產業值得鼓勵和發展，但在這些問題上還需要謹慎一些。”
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