“双碳”战略对产业发展有何影响？
◆本报记者 徐卫星 刘良伟
编者按
日前，2024年中国国际服务贸易交易会主题论坛——第三届生态环保产业服务“双碳”战略院士论坛在北京国家会议中心举办。
论坛特别设置了“智领‘双碳’、院企同行—院士企业家对话”环节，来自“双碳”和生态环保领域的院士专家与企业家面对面，就“双碳”战略对于产业发展有何导向、科技创新与产业创新如何更好融合、环保产业有哪些新机遇与新方向等问题深度交流。本报记者对此进行采访，以飨读者。
“双碳”工作要求全方位、多层次的监测
北京雪迪龙科技股份有限公司副总裁谢涛：请问目前温室气体监测仪器发展现状与“双碳”工作的要求还有哪些差距？有哪些亟须发展的监测技术？
中国工程院院士、环境监测技术专家刘文清：
温室气体监测仪器是实现“双碳”目标过程中的重要角色，因为没有好的监测数据，很难说明温室气体减排的效果，但实际上我们现在的需求和现状还有一些差距。
首先，“双碳”工作要求全方位、多层次的监测，涵盖了从点到区域再到全球温室气体的排放状况。现在我们的监测技术仍然存在监测范围有限的问题，主要是用于固定源的监测，特别是一些工业排放点和特定区域的集中式监测，很难覆盖很大的生态系统和大气环境。
其次是环境性的问题，因为“双碳”监测的场景比较广泛，涉及各种复杂的工业排放现场，像高温度、高湿度、干扰气体复杂等方面，对检测技术的要求较高。
另外，这些年国产监测仪器在精度、稳定性和可靠性方面取得了非常大的进步，但还有一些技术挑战。比如，对温室气体同位素的监测，不仅要监测二氧化碳，还要监测碳13或者碳14，才能反映出二氧化碳是“源”过来的，还是“汇”过来的，这方面和需求还有一定差距。而且大规模的布局也不现实，需要利用人工智能、大数据技术，实现监测仪器的智能化运行，识别温室气体的排放规律。
此外是天地空一体化的监测。比如，利用卫星技术获取大范围温室气体的分布状况，对重点园区进行监测等。
还有就是核心的关键元器件。我们在红外探测器、红外元器件、红外光源等的国产化方面还有不足，下一步需要继续发力。
最后，需要探索基于这种检测数据怎么建立自主可控的全球碳监测与评价系统，包括软件和平台。只有这样才能和国际接轨，才能验证我们通过物流法或者能量平衡法获得的结果。
空气质量改善和应对气候变化协同
广西环保产业投资集团有限公司党委书记、董事长、总经理、总法律顾问刘富奇：请分享一下大气污染形成机制方面的新发现，这些研究成果对于深化大气环境治理工作、提升产业支撑能力有何启发？
中国工程院院士、北京大学环境科学与工程学院教授张远航：近年来，我国空气质量显著改善，特别是PM2.5浓度下降非常快。但是，我们也观察到，PM2.5浓度改善的幅度越来越小，同时，臭氧问题越来越突出。另外，在极端不利的气候条件下，如夏季大范围的臭氧污染出现，说明大气污染和气候变化是紧密关联的。同时，我们看到随着人为因素排放逐渐减少，自然生态系统对大气环境的影响也需要引起关注。
2023年，全国生态环境保护大会提出，要实现四个重大转变，其中之一就是由重点整治到系统治理的重大转变。对大气环境治理来说，我们已经观察到整个大气环境中多种污染物相互作用，大气和陆地生态系统相互作用，平流层、对流层相互作用，气候变化和污染之间的相互作用，要用系统治理的思维推进整个环境质量改善。
这其中，最核心的问题是大气的自净能力，对大气环境治理而言，必须要考虑自净能力在其中的主导性和引领性。自净能力中最重要的就是大气氧化性，未来，空气质量改善和气候变化协同应对当中，大气氧化性在基础研究、技术研发、工程实施中起到指导作用和非线性的调控作用，可能是未来技术研究和加快这些成效兑现的关键。
逐步降低燃煤电厂碳排放水平
山东省环保发展集团有限公司党委书记、董事长丁振波：我国火电行业超低排放已经走在世界前列，下一步，火电厂在减污降碳方面还有哪些治理工作需要做？
中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士，清华大学环境学院教授、博士生导师郝吉明：有的企业提出，将燃煤电厂的排放标准打造成和天然气电厂的排放标准一致。所以，燃煤电厂的超低排放标准是向天然气电厂的标准靠近的。
最近，国家发改委、国家能源局发布了《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年）》，提出加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系，通过生物质碳烧、绿氨掺烧和CCUS，逐步降低燃煤电厂碳排放水平。
这一方案提出，到 2025年，首批煤电低碳化改造建设项目全部开工，转化应用一批煤电低碳发电技术，相关项目度电碳排放较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低20%左右，显著低于现役先进煤电机组碳排放水平；到2027年，相关项目度电碳排放较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低50%左右、接近天然气发电机组碳排放水平。最终希望发一度电，燃煤电厂体系和天然气发电体系的碳排放水平相当。
从燃煤电厂污染物排放水平和天然气发电相当，发展到燃煤电厂碳排放水平和天然气发电相当，有很多事情要做。比如，生物质如何合理地掺烧，绿氨怎么合理地掺烧，绿氨从哪里来，如何使燃煤电厂在调峰的情况下还能保持高效率，这都是我们需要做的事情。
废弃物治理要城乡统筹，从源头上加强分离
中国水环境集团有限公司董事长侯锋：水资源健康循环与绿色低碳城乡水系统的建设对实现碳中和目标有关键作用，能否分享一下相关的新理念、新思路？
中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授马军：我国城市化发展速度比较快，城市化率较高，越来越多的废弃物如何处理是挑战。最开始采用降解方式，排到末端去降解。比如，把污水送到污水处理厂。但在输送的过程中，在下水道发生了厌氧反应，温室气体在输配过程中就释放了，到了污水处理厂还要再加碳源。这一方面增加了能耗，另外一方面要多投加药剂，还会产生大量的污泥。
未来要城乡统筹，物质从哪儿来回哪儿去。有机质从农村来的，应该回到农田中。现在变成污泥，特别是工业废水混进来以后，污泥的质量变差，可能含有重金属。因此，从源头上加强分离是今后的发展方向。水资源也可以在源头上进行分布式利用。污水处理厂的污泥量也会减少，营养物质可以循环利用，通过智慧化管理，形成未来城乡水系统的发展格局。
同时，农村和城市也要有机结合，农村有很多畜禽粪便，储存过程中容易产生甲烷，未来农村畜禽粪便处理可能从集中式变为分布式，由原来长时间的储存变为短时快速的收集制肥。分布式的资源化利用效益是比较好的。
要推动核燃料的循环利用
中冶南方都市环保工程技术股份有限公司胡国峰：未来，核能技术如何发展以更好地适应绿色低碳发展的需求？
中国科学院院士、中核集团首席专家、中国科学技术大学核科学与工程系主任叶国安：虽然目前核电在我国总发电量中占比不大，只有约5%，但减排效果十分显著。每度核电的二氧化碳排放量仅约为10克左右。今年，我国批准了5个核电项目。到2035年，我国核电发展速度预计将超过西方国家在CPO28会议上提出的3倍目标（备注：在《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会COP28），即20多个国家要求2050年前，将世界核电产能提高到2020年水准的3倍，以帮助全球实现净零排放的目标，这是一个非常明确的规划。未来，核电将在能源结构中发挥更加重要的作用。
目前，我国核电站使用的核燃料是天然铀中的铀-235，但铀-235在天然铀中的含量非常低，仅占0.7%。由于我国铀资源相对有限，且对外依存度较高，因此，有效的解决方案是利用天然铀中占99.3%的铀-238。
未来的发展趋势是要推动核燃料的循环利用，而不仅仅是单纯发展核电。首先，我们在已掌握的三代压水堆技术基础上，要尽可能地推广应用。同时，要大力发展第四代反应堆中的快堆技术。只有快堆技术才能实现燃料循环利用，真正将铀-238用起来。这是未来发展的第一大方向。
第二大方向是要推动核燃料的后处理技术。为了有效利用铀-238，需将其转化为钚-239，因为铀-238本身无法直接使用。通过后处理，压水堆中产生的铀-238能够被循环利用。这不仅解决了核废料问题，也带来了众多好处：首先，后处理降低了铀矿开采的需求，使核电变得更加清洁低碳。其次，核电产生的少量二氧化碳，主要来源于铀矿开采，通过燃料循环可以有效降低这一排放。
此外，快堆技术还有望在未来参与电网调峰，并为化工行业提供热源，这将极大提升核电的综合利用价值。
通过这些技术的推进，核电不仅将为我国提供更清洁、低碳的能源，还能有效解决资源问题，为可持续发展提供坚实保障。