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应对气候变化的科技创新仍未取得实质性突破
2019-08-12 19:08
来源:中国战略新兴产业

 本文首发于2019年8月1日期

  《中国战略新兴产业》

  能源、工业、建筑、交通、农林业以及废弃物处理是我国减缓气候变化的重点领域,针对重点碳排放部门加快先进能效,提高技术、新能源和可再生能源利用技术、碳捕获利用和封存技术等低碳技术的研发与应用,是建立减缓气候变化科技支撑体系的核心任务。

  当前,我国气候变化科技支撑体系亟待完善。与发达国家相比,我国气候技术创新能力还比较低,应对气候变化领域的科技创新仍未取得实质性突破,在气候技术标准、气候技术研发基础设施、气候技术人才等方面还存在不小的差距。因此,要加快推动气候变化科技支撑体系建设,加快应对气候变化科技创新步伐,加大低碳产业关键技术等领域研发力度与推广应用,既是推动我国经济社会高质量发展的重要保障,也是提升生态文明建设、建设美丽中国的重大举措。

  应对气候变化的形势十分严峻

  联合国政府间气候变化专门员会(IPCC)第五次评估报告和我国第三次《气候变化国家评估报告》主要结论均表明,气候变化引发的暴雨洪灾、干旱热浪、海平面上升等极端天气事件日益频发,对全球及我国的经济安全、能源安全、生态环境和减少贫困等均构成严重威胁,应对气候变化的形势十分严峻。为实现《巴黎协定》提出的2摄氏度甚至1.5摄氏度目标,各国需尽快采取行动弥补减排缺口,同时适应全球变暖所带来的不利影响。

  2019年4月,中国气象局发布《中国气候变化蓝皮书(2019)》显示,气候系统变暖趋势进一步持续,我国极端天气气候事件趋多趋强,气候风险水平呈上升趋势。气候变暖已经对我国人民生命财产安全造成了重大危害,并对水资源安全、生态安全、粮食安全、能源安全、经济安全、重大工程安全等安全要素产生了重大威胁,对国家安全提出了重大挑战。

  经济安全方面,气候变化对我国经济系统的直接损失不断加剧。我国自然灾害风险等级处于全球较高水平,各类自然风险中,与极端天气和气候事件有关的灾害占70%以上,灾害直接经济损失呈上升趋势。特别是南水北调工程、西气东输工程、三峡工程、青藏铁路工程以及电网工程等重大基础设施受气候变化的影响较大,如果预防及应对不当,有可能出现重大系统性气候风险。

  生态安全方面,气候变化对脆弱地区的生态威胁正在加剧。气候变化对我国不同地区的自然生态系统结构和功能已经产生了深刻影响,生态系统诸多要素均面临发生突变甚至不可逆转的变化,而且这种变化的概率将随着全球气温的上升而增加。

  粮食安全方面,食品安全方面,气候变化加剧粮食供应系统风险持续存在。我国主要粮食产区适应气候变化的土壤和水分条件并不优越,气候变化加剧农业生产的不稳定性和成本增加,干旱对农业生产的威胁日益加重,气候变化引起的极端气候事件对农业生产和水资源供应带来巨大风险。据估计,气候变化、天气干旱与水资源减少导致我国农作物产量下降,对我国粮食自给率产生重大影响,粮食供应对外依存度不断增加,进一步加剧我国面临的粮食安全问题,2030年前后,我国粮食安全可能会出现恶化的风险。

  人体健康方面,气候变化引起的热带风暴、热浪、洪涝等极端事件频发,严重威胁到居民人身安全与健康。20世纪90年代以来,我国平均每年因极端天气气候事件造成的死亡人数在2000人左右。伴随能源消费与大气污物排放增长,气候变化将给人们健康生活和生命财产安全带来更大的负面影响。

  针对以上我国经济社会发展过程中面临的关键性气候风险,要加快推动气候变化科技支撑体系建设,加快应对气候变化科技创新步伐,加大低碳产业关键技术等领域研发力度与推广应用等。

  >> 2019年7月14日,受连续暴雨影响,潇水河水暴涨,永州市零陵柳子古街遭到洪水入侵,社区工作人员组织市民撤离,救援人员利用皮划艇转移被困群 众。视觉中国

  建立减缓气候变化的科技支撑体系

  能源、工业、建筑、交通、农林业以及废弃物处理是我国减缓气候变化的重点领域,针对重点碳排放部门加快先进能效,提高技术、新能源和可再生能源利用技术、碳捕获利用和封存技术等低碳技术的研发与应用,是建立减缓气候变化科技支撑体系的核心任务。

  分领域来看,减缓气候变化的科技支撑体系主要包括以下几方面。

  能源领域:加快清洁低碳能源技术的研发与应用,主要包括光导照明技术、风能、太阳能、水力发电技术,地热供暖与发电技术,生物质燃料技术、核能技术,微电网并网运行及接入控制关键技术、多能源互补的分布式能源技术等。同时还包括低碳发电技术,如整体煤气化联合循环技术(IGCC)、高参数超临界机组技术、热电多联产技术等。

  工业领域:针对六大高耗能行业加快推动减碳技术应用,如钢铁行业,包括工业冷却循环水系统节能优化技术、蒸汽系统运行优化与节能技术、高炉鼓风除湿节能技术、冶金炉窑高效燃烧技术等;有色金属行业,包括铅闪速熔炼技术、低温低电压铝电解新技术、氧气侧吹熔池熔炼技术等;化工行业,包括石化行业新型吸收式热变换器技术、溶剂萃取法精制工业磷酸技术、蒸汽系统运行优化与节能技术、非稳态余热回收及饱和蒸汽发电等技术。

  建筑领域:加快推动低碳建筑技术研发与应用,主要包括新型建筑节能材料、建筑运行节能减碳技术、绿色建筑节能化施工技术、低碳建筑规划设计与评价技术等。

  交通领域:加快推动低碳交通技术研发与应用,主要包括低碳燃料、交通运输模式转变及出行行为和交通模式改变等需求侧软技术。

  农林业领域:加快推动低碳农业、林业技术研发与应用,主要包括农业领域的改进作物管理、养殖废弃物管理、牛羊等家畜饮食配方改良等,林业领域的造林和再造林、林火监测与预防、可持续的社区森林管理技术等。

  废弃物管理领域:加快推动城乡垃圾减量、垃圾处置、填埋气回收、垃圾焚烧发电技术等低碳技术研发与应用。

  提出差异化的应对策略与行动方案

  2015年4月,中共中央、国务院印发《关于加快推进生态文明建设的意见》,明确提出要提高适应气候变化特别是应对极端天气和气候事件的能力。根据气候变化对农业、交通、建筑、旅游、商贸等产业的影响,积极研发气候变化预测预警技术提高不同区域、不同领域的适应气候变化能力,加强对重点领域(农业、水资源、健康等)、重点区域(沿海、干旱区、城市群、高原、生态脆弱区等)、重大工程(南水北调、大型水库、青藏铁路等)适应气候变化及风险防范关键技术的研发与应用,提出差异化的应对策略与行动方案。

  分领域来看,适应气候变化领域的科技支撑体系主要包括以下几方面。

  农业领域:加快推动农业适应技术研发与应用,主要包括作物品种改良、作物管理、土地管理、农田水利和节水灌溉、高效牧场和牲畜管理等技术。

  水资源与海岸带管理领域:加快水资源与海岸带管理领域的适应技术研发与应用,水资源领域主要包括雨水收集利用及其他集水技术,城市供水系统升级、污水处理与回用、气候监测与预警系统等。海岸带管理领域主要包括沿海湿地恢复、海塘和防护堤技术、基于社区的灾害预警技术、防灾预案和排水系统改善技术。

  人体健康领域:加快推动气候变化健康影响干预技术研发与应用,主要包括气候变化健康风险检测和归因技术,区域气候变化与人群健康风险评估与干预技术,水和食源性疾病防治技术、热带病防治技术等。

  城市化领域:加快推动城市适应技术研发与应用,主要包括防汛、能源、交通等城市气候变化重点领域影响评估技术,面向基础设施、城市弹性及适应性措施评价的城市气候风险评估决策支持技术等。

  气候安全领域:加快推动气候安全应对技术研发与应用,主要包括预测预估气候变化对我国各地区及重点产业的潜在影响和风险,气候变化对城市安全、粮食安全、水安全、能源安全、生态安全等国家安全体系各要素的影响评估与应对技术。

  能力建设领域:加快推进适应气候变化技术基础研发与应用,深化大数据在全球气候风险与经济社会影响评估中的作用,提高我国防灾减灾与应急管理水平,提高针对气候灾害与突发事件的有效性和及时性。开展适应气候变化技术综合集成示范应用,加快气候观测系统以及气候变化领域科技信息服务平台建设。(作者系国家应对气候变化战略研究和国际合作中心副研究员)

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