专访国家最高科学技术奖得主钱七虎:碳达峰碳中和的地下战场

2021-3-28 15:36 来源: 澎湃新闻

十四五规划和2035年远景目标纲要对碳达峰、碳中和提出了具体的要求。在您看来地下空间建设对降低排放能发挥哪些重要作用?


钱七虎院士:城市空间不足和地下空间建设以及减少碳排放是相互关联的。“碳达峰、碳中和”是为了应对全球气候变化,这是人类面临的最大挑战。按照联合国秘书长的表述,气候变化的挑战比新冠疫情还大,因为人们可以对新冠疫情采取一些措施,像中国所做的就非常有效!但气候变化挑战很难应对,需要认真大力应对!

碳达峰碳中和主要有两个方面,一个是碳排放,一个是碳的负排放,也就是碳的吸收。

地下空间的开发对碳达峰碳中和都可以发挥重大作用,做出积极的贡献!为什么?因为碳的负排放主要靠绿色生态,而绿色生态需要地面的面积,才能利用阳光、空气、水,通过光合作用吸收二氧化碳。

现在全球人口越来越多,城市越来越大,占用了很大的地面空间,绿色生态空间越来越小。而地下空间的利用就正好把这些设施放到地下,释放出地面空间,创造绿色的生态。这就是最大的负排放、最大的贡献。

我们中国提出长三角生态绿色一体化发展示范区,其70%是绿色、蓝色面积,雄安提出来百分之六七十的生态面积,这些如何实现?很大程度取决于地下空间的利用,现在我们国家各个城市都认识到这点了。

碳的吸收,一种是植物吸收;另一种是把工业、电力交通等排放出来的碳进行捕捉,然后压到地下空间,这项技术已经在试验了。我们有十几个试点项目,有的已经达到了几百万吨碳的成效,把碳压到地下油气田,同时把石油、天然气驱赶出来。

这不单是对碳达峰、碳中和有作用,而且可以应对地面沉降。一般来说过度抽取地下水会引起沉降,治理方法以往是注水。现在可以注二氧化碳,有助于减少地面沉降。
再说碳排放。常规的三个碳排放大户:工业、建筑、交通各占约1/3。

工业里面主要碳排放的大户是电力,我们要用可再生能源,光伏、水力、风力发电。特别是水力发电,我们有很多水利发电的厂房建在地下,这就是地下空间。比如三峡1800万千瓦的电力发电,其中很大一部分发电机是在地下厂房的;锦屏二级电站有地下厂房;乌东德水电站也是。今年还有白鹤滩水电站。中国可再生能源的大户是水力发电,而其中很多是地下空间发电。

交通的排放是因为汽车、火车使用化石能源,最原始的是烧煤炭,蒸汽锅炉,后来烧油,改成电力就不直接排放了。当然电的来源在于发电,我们可以把发电产生的碳捕捉起来封存,电力行业是碳封存的大户。

把交通转入地下,改成电力驱动。我们现在实验高速磁悬浮列车,这是最节省能源的,因为一般列车要面对空气阻力和地面摩擦阻力。而高速磁悬浮是在真空隧道中运行的,空气阻力小、地面阻力小,这样能源消耗最小。而且消耗的能源是电力,不直接产生碳排放。

还有地下物流,现在还没做出成效,但是大家都在呼吁。中国的包裹一年几百亿个,特别是疫情后,包裹量猛增,但是包裹怎么运出去?现在用的是二轮摩托、三轮摩托。将来如果地下物流用电力运货,交通的碳排放也会大为减少。

另外是建筑,主要是空调取暖、制冷等等。现在我们提倡用太阳能空调、热泵空调,将来直接用地热来制冷制热,这些都要利用地下空间,所以地下空间是从碳排放、碳吸收两方面为碳达峰碳中和做出贡献的。

我相信中国应对气候变化指标肯定能够完成!我算了一下,我们提出了GDP到2035年再翻一番,也就是15年的时间。第一个五年期是十四五,GDP最多提高40%。如果不减排,将来就是1.4倍的碳排放。但是我们十四五计划的绿色指标里,碳排放要减少18%,也就是我们的单位GDP是以前的碳排放的0.82,0.82×1.4是1.13,也就刚刚超过以前一点。还有绿色面积,十四五提出来一个绿色指标:森林覆盖面积要达到24.1%。那样的话碳的吸收要增加多少?这还没计算在内。

所以我相信总书记在联合国大会提出来的指标一定能达到而且也可能提前达到。因为当前我们还要留有余地,我们要在2060年达到,我想最理想2050年能达到。

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