中國(guó)網(wǎng)／中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 能源是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，事關(guān)經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)家安全。據(jù)?2018?年《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)，2017?年中國(guó)能源消費(fèi)總量為?44．9?億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭消費(fèi)占比?60．4％，在能源構(gòu)成中仍處于主體性地位。中國(guó)以煤為主的資源稟賦和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，一方面為經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)提供了能源保障，另一方面也導(dǎo)致了二氧化碳（CO₂）的大量排放。根據(jù)全球碳計(jì)劃組織發(fā)布的預(yù)測(cè)報(bào)告，2018?年全球碳排放預(yù)計(jì)增加?2％，中國(guó)的碳排放量約占?27％，仍是全球最大的碳排放國(guó)。目前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于重化工業(yè)主導(dǎo)的工業(yè)化和城市化階段，加上以煤為主的能源結(jié)構(gòu)等多方面原因，未來(lái)將繼續(xù)處于?CO₂排放的上升期?；谖覈?guó)政府明確提出控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)，到?2020?年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值?CO₂排放比?2005?年降低?40％—45％，2030?年左右實(shí)現(xiàn)?CO₂排放達(dá)到峰值并努力爭(zhēng)取早日達(dá)峰，意味著實(shí)現(xiàn)高碳資源的低碳化利用和?CO₂減排技術(shù)的規(guī)?；l(fā)展刻不容緩。

自然界碳循環(huán)的基本過(guò)程為大氣中的?CO₂被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過(guò)生物或地質(zhì)過(guò)程以及人類活動(dòng)，又以?CO₂的形式返回大氣中，每年有數(shù)十億噸的碳，在陸地、大氣和海洋之間進(jìn)行著快速的碳循環(huán)運(yùn)動(dòng)（圖?1）。而這種平衡隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展被打破，能源燃燒等人為制造的?CO₂排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了自然界所能吸收轉(zhuǎn)化的容量。每年的?CO₂新增量中，60％?的?CO₂排放至大氣中，剩余的大部分?CO₂進(jìn)入到海洋，少量被陸地生物吸收。然而，自然界能承載的?CO₂上限為?30?億噸碳／年，這意味著目前的?CO₂排放量需降低?60％—70％，即大約減排?50—70?億噸碳／年。碳循環(huán)是一個(gè)氧化－還原過(guò)程，大氣中?CO₂的累積本質(zhì)是人類活動(dòng)引起的碳氧化（燃燒）與還原的不對(duì)稱性，一定程度上實(shí)現(xiàn)減少使用碳或還原使用?CO₂是實(shí)現(xiàn)低碳化的本質(zhì)。CO₂的還原需要消耗能量并控制選擇性，這將成為未來(lái)碳科學(xué)與技術(shù)的主旋律，其核心是?CO₂的選控轉(zhuǎn)化利用以及其與非碳能量的耦合。

 圖 1 自然界碳循環(huán)過(guò)程

基于我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及化石能源仍將在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)作為能源供應(yīng)的主體，針對(duì)?CO₂的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)即?CO₂的可控性還原，本文對(duì)化石能源耦合?CO₂的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)、零碳能源（包括可再生能源和核能）耦合?CO₂的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)，以及?CO₂直接轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的進(jìn)展情況進(jìn)行了梳理，并對(duì)?CO₂轉(zhuǎn)化利用技術(shù)引起的碳減排潛力進(jìn)行了分析。

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