碳中和是环境问题，更是发展问题。在碳中和的大背景下，化工行业路在何方？
中国实现碳中和，会有几个时代的变化。
第一，我国要把工业化时代，变成信息化时代；
第二，目前的化石能源时代，将会变成可再生能源时代；
第三，化石燃料时代变成化石材料时代；
第四，我国需进入到循环经济时代。
下面跟着小编一起来看看吧！
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碳中和是中国发展的必然需求
在联合国大会上，有121个的国家提出要在2050年实现碳中和，这对中国当然是一种压力。我国提出要建设人类命运共同体，同时又坚持各自的方针，即应对气候变化，人人有责，职责既有共同之处又存在差异。所以，我国提出了“争取在2060年前实现碳中和”的目标。
那么，我国为什么要做这个事，并且作为全国的一个重大发展目标呢？事实上这和我国自身的发展需求也有关系。我觉得，我国制定“双碳”目标，一方面是应对来自西方国家的压力，另一方面也是我国发展到了目前的阶段，不得不做的。
中国现在发展最大的矛盾就是能源短缺，资源不够，加上环境恶化。我国现在74%的石油是从国外进口，差不多40%至50%的天然气进口，铁矿石80%进口。我国在资源和能源上，如果还想进一步发展，就会受到这些方面的制约。
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碳中和是环境问题，更是发展问题
我国目前要实现由工业化社会向信息化社会的转变，需要解决好我们的资源，能源和环境问题。在这一背景下我国恰好以碳中和为强大动力推动着中国转型。
所以说，碳中和是中国必须做的，我觉得我国通过中国人的财富、才能，是完全可以做到的，是可以解决这些问题的，我国是有自己的发展目标和任务的。
因此我国提出碳达峰、碳中和的目标，要知道我国现在是全世界碳排放量最大的国家，排放全球近1/3的二氧化碳。我国从碳达峰到碳中和只有30年时间，这是非常短的时间。在世界其他国家中，碳达峰至2050年碳中和的时间与英国相似，距今已近80年，美国已有40余年。我国迅速将如此大量二氧化碳排放量减少到高达和目标难度仍然较大。
碳中和绝对不是一个单纯的能源问题或气候变化问题，而是一个深刻、广泛的经济社会系统变革，是涉及全社会的事，是一个非常非常大的目标。也可以说，碳中和将会是主导中国经济增长和转型的最大驱动力，也是我国以后经济活动最核心的部分之一。
由于这是一场全面的社会大变革，只要我们实现目标，中国将实现真正意义上的可持续发展。中国将不再依赖国外能源。大部分资源我国能通过循环经济解决，这样的话，中国就真正做到了可持续发展，相应的，污染也减少了。
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产业与能源转型是目前最大的需求
为什么我国的每万元GDP能耗和发达国家有如此大的差距？根本问题在于产业结构，当然服务业少也是原因之一。产业结构的变化很重要，然而我国并没有因此而抛弃制造业的地位，作为全球制造业的第一大国。所以我国应大力发展高端制造业并向高质量方向迈进。
我国现在存在很多产品价值低，但二氧化碳排放量大，并且能耗很大的产业。比如钢铁，我国2019年生产了12亿吨钢，占全球钢年产量的一半。按人均产量来算，是美国的3倍。水泥就更是如此了，我国的水泥产量占全世界70%，人均水泥生产量是美国的6倍。但是问题就来了，我国未来还会再建这么多高速公路或楼房吗？
我国进入了信息化社会，产业就要发生很大变化，所以在这40年之内，可能我国会逐渐将一些产业淘汰，尤其是一些高耗能低产出的行业，要有序地退出，然后用先进的、高端的、耗能少、产值高的行业代替。这样就有机会把我国的每万元GDP能耗也降到0.1吨左右，这是完全可能实现的。因此，它将成为整个行业需要面对的局面。我们的国家应该由工业化社会向信息化社会转变才能真正达到高和的目标。为了使经济发展与减少碳排放同步进行，全社会都必须努力。
接着就是产业转型，现在我国的能源，基本都是把煤、油、天然气直接烧掉，燃烧就会产生二氧化碳。不烧不就没有二氧化碳了吗？可就目前的情况来看，不烧就没有能源了。化石能源是推动此前三次工业革命的主要力量，现在我国需要让化石能源逐渐退出，如果不烧，自然就不会有二氧化碳排放。
那么，能源问题怎么解决？我国提出碳中和目标的一个先决条件，就是我国的光伏发电和风电产业发展很好。在光伏发电和风电发展了十多年后的今天，其发电成本已经大幅下降。
如今光电，风电相对火电而言，每发电1度的经济成本，已基本接近。我国技术已达到这一水平并处于领先地位。我国光电，风电开发良好，且目前产量，产值均居世界首位。
我国完全可以建设光电风电的发电装置来代替火力发电，也就是不用烧（燃料）了。中国的风力发电占全世界的1/3到1/4。中国出口的光电用硅板，产量占全世界70%。
另外就是电动车，我国电动车保有量约为500多万辆，也是全世界第一，当然占比还很小。电动车在未来也会成为拉动经济的重要力量。美国就很害怕，6月初美国总统拜登在“汽车城”底特律市发表演讲，说中国在电动车领域超过了美国，无论产量、市场和电池，都比美国做得好。为了赶上中国，拜登公开承诺将会投入1700亿美元补贴美国的电动车产业。
我国现在是有条件利用新的可再生能源代替火电了，技术问题都解决了，经济问题也接近解决，那么我国的环境当然会更好。后期我国在发展经济时需要考虑到技术上可行，经济上合算和二氧化碳排放量少等问题，这些都符合未来发展。所有这一切都是前提，没有这一切，人与人之间自然就无法达成，而我们国家也正由于拥有这几个好的基础而拥有今天的目标。
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从化石燃料到化石材料
回到化工行业的话题，既然我国未来不烧化石燃料了，那用它做什么？首先就是石油，将来我国的汽车绝大多数会被电动车代替。这不会是十分遥远的未来，现在欧盟一些国家已经计划2030年后不再生产汽油车，而是全部变为电动车，那么传统炼油产业肯定要逐渐退出市场。相应的，要把石油做成材料，而不是变成汽油、柴油、煤油。现在，我国的传统炼油技术，80%的石油都变成了汽油、柴油、煤油，20%是石脑油。石脑油裂解再制成烯烃、芳烃。
今后这种技术路线将会改变，石油化工企业将会改变结构，不再生产燃料，而是生产材料，比如说橡胶、纤维或其他高端材料、涂料。这一转变是石油化工发展的方向，目前已是全球共识。国外的一些企业已经开始着手布局这种转型，比如欧洲的道达尔公司，就要把石油的利润占比逐渐减少，现在占50%，今后应降至30%，并大力发展新产业——石油材料。
有了石脑油，我们就可以生产三烯三苯，也就是乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯。就可以生产非常多的化工产品，可以说所有的石化产品，原料都是三烯三苯。
有了这些，我们就可以生产各种高分子材料。我们不再把石油烧掉，而是把碳都留在了材料中，碳对人类是非常重要的物质，碳并不坏，只是不应该让它变成温室气体跑到天上去。
所以石油总的发展方向，就是从燃料变成材料，这也是我国化工企业今后的发展方向，一方面我国不再烧石油了，减少二氧化碳排放；另一方面，企业转型为石油材料制造商，也避免了企业的损失。
最难的就是煤，煤燃烧是现在二氧化碳排放的大户。如果我们不烧煤，用它做什么？煤化工显然不是最好的选择，我国之前从事了很多年的MTO（醇制烯烃）和“煤变油”研究，我国的煤化工产量已经达到千万吨级了，过去因为油价很高，所以还有价值。但持续发展，在全球石油需求量不断减少的情况下，煤化工问题突出，一是经济效益不佳，二是二氧化碳排放量大，所以我觉得煤化工的传统工艺，会慢慢地全部淡出市场。
那么，煤最好的出路是什么？我国需要在这方面研发出具有颠覆性的技术。事实上中国的煤资源并不多，煤储量只有美国的一半，而人口数是美国的4倍，这样算下来，美国的人均煤储量是中国的8倍。中国的煤储量只占全世界的12%，因此我国其实也不能大肆浪费煤资源。
除了需要在未来探寻颠覆性的技术外，目前我们已知的最佳利用途径，也就是煤的分质利用。煤不是单纯的碳，煤中的碳氢比是1比0.8，也就是每10个碳原子，伴有8个氢分子，如果用煤当燃料，就相当于把氢也一起烧掉了。
如果我们在烧之前，就先把碳、氢分开，也就是所谓的蓝碳技术，现在我国在这方面做得很好，但也有一些最终的技术问题没解决。这不是单纯的煤制氢技术，煤制氢技术每制造1吨氢气需要排放11吨二氧化碳，从碳中和的角度来看，煤制氢技术是要被淘汰的。
煤的分质利用，是把煤所含的碳变成焦炭或半焦，把氢拿出来利用。这些比煤热值还高的半焦，可以用于火力发电，推动蒸汽轮机，同时利用分出来的碳氢化合物挥发部分，喷在半焦发电烟道气中，再点燃一次，推动燃气轮机，这个技术就是燃气轮机-蒸汽轮机联合循环发电，这种技术的能量转化率可以达到60%，远高于传统火力发电的45%。
这样，煤炭利用率增加，对应经济价值上升。同时在联合循环发电时燃气轮机能随时启动和停止，从而还能进行调峰发电。笔者以为，在未来大量使用光伏发电和风力发电之后，火电的生存空间，就是用于调峰发电。
那下一个问题就是，我们将煤分质利用后，这些半焦要如何处理？如果用来烧，还是会产生二氧化碳，所以我们也为半焦找到了出路。碳本身也是还原剂，如果把半焦加热到一定温度，碰到二氧化碳，就会把二氧化碳还原成一氧化碳。
这是我们目前正在研究的项目之一，通过这种还原，半焦就不再产生二氧化碳，反而是能将二氧化碳还原为一氧化碳的还原剂，这就成为二氧化碳减排的物质了。二氧化碳还原是吸热的，那我们同时再将一部分半焦烧掉，加入少量氧气使燃烧放热的同时，生成一氧化碳。一氧化碳可以用来制造很多的化工产品。我想这就是煤今后的出路。
目前，我们对天然气的利用存在问题，我们把天然气用来做饭，也就是民用。举例来说，我们把一壶水放在燃气灶上烧，天然气中的热量有多少进入水壶了？其实只有30%至40%，其他的热能都加热空气了，这个利用率是很低的。如果用电加热水壶烧水，热能的利用率可以达到90%以上。
所以，我认为以后的家庭将会电气化，应该把天然气用于工业。现在，我国的情况正好相反，禁止工业使用天然气，这是不符合碳中和原则的。美国电气化的家庭约占50%，欧洲一些国家已经逐渐开始禁止天然气入户了。天然气更适合用于工业生产，天然气（CH4）中每有1个碳原子，就有4个氢原子，是最好的制氢原料。许多国家用天然气来生产氢气，唯独中国用煤来生产天然气，这自然是由于我国天然气储量非常小。从整体上看，今后天然气会和工业相结合，为了使煤分质利用生成的一氧化碳和天然气相结合，还会大幅度降低二氧化碳的排放量。
总而言之，我国化石能源的煤、石油、天然气，都需要其相应的产业慢慢转型，这种转型将会为二氧化碳减排做出巨大贡献。除了化石能源转型之外，利用其他的可再生能源也有助于减排。首先是生物技术，生物是利用太阳能最好的方法之一，目前比较有机会产业化的就是微藻利用，微藻在干燥后，以甘油三酯的形式固定光合作用产物，含油率可达50%至60%，并且藻类可以在海水中生长，生长速度和阳光利用率是陆生植物的4至5倍，这是生物代替化石能源的重要途径。
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能源结构调整需要因性而谋、因势而定
从电开始，目前我国技术已能使光电风电成本和火电相当，但是光电，风电还有一大弊端，即不稳定，因此储能装置势在必行。
只有让光电、风电平稳，不波动，才能组成智能电网，储能装置的作用就在于此。因此现在电力发展的关键，就是解决储能问题。太阳辐射到地球的能量，是目前人类所需总能量的3000倍，中国有很好的条件，很多地区都适宜发展光电和风电。
对于光电和风电来说，技术有了，条件也有了，关键就是蓄电设备。目前，使用最多的蓄电设施，约占70%以上，就是利用水建立水库，用多余的电把水抽到上游，需要电力时放水推动发电。但是，仅靠这一种方式显然是不行的，我们还需要开发更多的方式储电。
我们非常看好锂电池的发展，一方面是电动车可以代替燃油车减少碳排放。另一方面，电池本身就是储电设备。我国现在机动车保有量是2.5亿辆，假设在未来，其中的1亿辆变成了电动车，在夜间不使用时充电，那这1亿辆电动车就成了储电设备，充当了调峰的角色。
于是我还想象着以后电动车再也不配套卖电池了，而只是把电池租出去，或者改为换电池。电动车电量不足时，可直接去电站充电或者更换电池。同时电站结合电网集中对电池进行充电从而达到储能、调峰功能。
现在，国家也正在积极策划这方面的行动，当然对于目前的电动车保有量来说，还不足以实现，但就发展而言，这绝对是一个一举两得的措施。如果是建立大量大型的调峰电厂，将会耗费巨大的经济成本。
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碳中和将带来四大时代变化
所以，将来中国实现碳中和，会有几个时代的变化。
第一，我国要把工业化时代，变成信息化时代。这是需要全民参加的。信息化时代、智能化时代、数字化时代，这种时代的变革会同时发生。
第二，目前的“化石能源时代”，将会变成“可再生能源时代”。这不是说我们的化石能源已经用完了，而是发展带来的变化，就好像石器时代发展到青铜时代，也不是因为石头用完了，而是因为有了炼铜技术。我们今天有了科技，那就不可避免地要发生时代更迭，这种改变非常惊人。当然我也没有提核能，核聚变能源要是能够投入运行的话，我们以前讲的新能源就不值一提，要彻底成为“核能时代”。
第三，“化石燃料时代”变成“化石材料时代”，我国要把这些化石资源进行更加科学合理的应用。
第四，就是进入到“循环经济时代”。只有真正实现了这四个时代的变迁，才能真正做到碳中和。建立可循环经济体系，助力碳中和，从时代发展中，走出一条绿色创新之路。
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