邹才能院士：碳中和目标下中国新能源转型之路

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人类正面临气候变化这一严峻挑战，减少温室气体排放、遏制全球气温上升并努力实现碳中和目标，已成为我们主动应对危机、共同追求的愿景。碳中和作为一项涉及多学科、多领域的庞大系统工程，其实现离不开坚实的理论基础和科学方法的指导，由此催生了新兴的碳中和学。该学科的理论内涵聚焦于两个“动态平衡”：一是全球碳排放与碳吸收之间的动态平衡，二是人类发展与自然环境之间的动态平衡；其技术内涵则涵盖了人类生产生活引发的二氧化碳排放、捕集、利用、封存和移除的全过程及相关技术体系。

随着能源消费结构从化石能源为主向新能源为主的转型，世界能源生产与消费格局正经历根本性变革。当前以煤炭、石油、天然气和新能源“四分天下”的格局，将逐步演变为以新能源为主导的“三小一大”新格局。这一过程中，构建煤炭、石油、天然气与新能源多种能源协同发展的体系至关重要。中国能源结构也将从以煤炭为主的“一大三小”向未来以新能源为主的“三小一大”格局发生革命性转变，新能源将成为推动我国能源生产与消费结构转型的核心力量，最终目标是实现以新能源为主体的“能源独立”。然而，在能源发展的进程中，始终需将能源转型与能源安全置于同等重要的位置。发展新能源不仅是实现碳中和社会的关键，也是建设绿色宜居地球的基石。碳中和背景下的新能源，不仅是世界能源转型的方向，更是能源科技创新的前沿、能源强国建设的主力军以及绿色地球建设的强大动力，肩负着推动能源转型、保障能源安全和实现“能源独立”的重大使命。当人类社会全面融入碳中和体系，一个绿色宜居的地球将长久属于我们。

全球气候问题正对地球生态环境产生深远影响，气候变化所涉及的政治、经济、环境、科学和外交等综合性战略问题，已成为全人类共同面对的巨大历史挑战。在人类出现之前的地质历史时期，超级火山爆发、超大陆聚合、造山运动、天体撞击地球、“雪球地球”等重大地质事件，曾引发古大气中二氧化碳浓度的突变，进而影响地球表面温度，导致极冰面积变化、全球性海平面变化、净初级生产量变化以及生物大灭绝等一系列连锁效应。进入工业化时代后，人类大规模利用化石燃料和森林砍伐导致植被锐减，使得全球大气中二氧化碳平均浓度达到近百万年来的最高水平，“热岛效应”和“温室效应”对地球生态系统和人类社会发展构成严重威胁。2021年，全球极端高温天气频发，15个“气候临界点”中的9个已被激活，自然灾害造成的损失高达2521亿美元。若到21世纪末全球平均温度上升2℃，气候方面将面临飓风风暴更频繁、土地荒漠化加剧、海平面上升36-87厘米、旱季延长、降水量可能下降14%等严峻后果；生态系统方面，全球珊瑚礁数量可能下降99%，约13%的陆地生态系统将失去完整性，众多动植物种类和数量将遭受严重威胁。因此，减少二氧化碳等温室气体排放乃至实现负排放，控制全球气温上升幅度，已成为全人类建设“绿色地球，绿色家园”的共同目标。2021年，全球能源燃烧和工业过程产生的二氧化碳排放量创下历史新高，达到363亿吨，能源相关二氧化碳排放增量超过20亿吨，同比增幅超过2010年成为绝对值最高的一年。作为全球经济发展的物质基础，能源也成为全球二氧化碳减排过程中不可或缺的重要领域。

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