清潔能源背后的資源隱憂 關(guān)鍵礦產(chǎn)成碳中和落地新挑戰(zhàn)

　　國際能源署（IEA）報告指出，到2040年，全球清潔能源技術(shù)對關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求將增長4至6倍，相當于2020年全球煤炭消費總量。

 

　　這一數(shù)據(jù)背后，是全球能源轉(zhuǎn)型從“資源依賴”向“技術(shù)依賴”的深刻轉(zhuǎn)變——中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌在近日舉辦的“清華大學碳中和技術(shù)論壇”上強調(diào)，關(guān)鍵礦產(chǎn)的戰(zhàn)略價值正隨綠色轉(zhuǎn)型進程加速凸顯。

 

　　然而，現(xiàn)實卻不容樂觀，礦產(chǎn)資源分布不均、供需矛盾失衡、供應(yīng)鏈體系脆弱、回收循環(huán)機制不明確等問題相互交織，已逐漸對全球風光、氫能等關(guān)鍵綠色能源技術(shù)形成“卡脖子”困境。

 

　　氫能鈦需求2060年將增2500倍

 

　　“氫能絕非‘無資源約束’的清潔能源。”上海交通大學環(huán)境科學與工程學院院長耿涌直言。作為重型運輸、重工業(yè)脫碳的關(guān)鍵路徑，氫能產(chǎn)業(yè)鏈對關(guān)鍵礦產(chǎn)的需求正呈爆發(fā)式增長。

 

　　據(jù)耿涌團隊測算，為實現(xiàn)中國2060年碳中和目標，規(guī)?；l(fā)展綠氫，尤其是PEM電解槽技術(shù)，將引發(fā)關(guān)鍵礦產(chǎn)需求激增。其中，用于電解槽、儲氫容器的鈦，需求較當前將飆升2500倍；作為燃料電池核心催化劑的鉑，年需求量將達10.6噸，是2020年全球鉑年產(chǎn)量的4.6倍。不僅如此，氫生產(chǎn)領(lǐng)域消耗了鈷、鎂、鉬、鈦、鋅等金屬需求的大頭，燃料電池更占據(jù)了68.7%的鉑族金屬需求。

 

　　“鈦、鋯、釔等以往的‘小眾’金屬，正因全球氫能、航天、核能等多領(lǐng)域需求疊加，升級為‘戰(zhàn)略資源’，未來短缺風險加劇。”耿涌表示，“我國鋯資源主要依賴澳大利亞進口，釔在永磁體、激光領(lǐng)域亦有剛需，氫能領(lǐng)域的新增需求將進一步加劇其供應(yīng)壓力。”

 

　　當前，氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵金屬回收體系近乎空白，二次資源貢獻率極低。對此，耿涌提出創(chuàng)新路徑，中國應(yīng)跳出“只盯原生礦”的思路，加快布局海外二次資源市場。

 

　　風光總裝機容量2026年或降超60%

 

　　“若忽視關(guān)鍵礦產(chǎn)約束，風光主導的能源轉(zhuǎn)型將面臨‘腰斬’風險。”中國科學院大學經(jīng)濟與管理學院特聘教授段宏波的研究結(jié)論，直擊風光能源轉(zhuǎn)型要害。

 

　　預(yù)測顯示，為達成碳中和目標，到2060年中國對光伏、風能的需求將達2020年的12倍，相關(guān)礦產(chǎn)需求占全球風光技術(shù)總礦產(chǎn)消耗的四分之一。但段宏波團隊經(jīng)模型評估發(fā)現(xiàn)，受銀、硒、銅、銻等金屬短缺制約，2060年中國風光總裝機容量可能大幅下降——樂觀情景下降18%至19%，悲觀情景下降幅超60%。

 

　　裝機容量縮減將直接影響減排目標——這意味著，風光在一次能源中的占比可能比當前預(yù)期下降40%至60%，從而導致最高26億噸的二氧化碳減排缺口。“風光貢獻可能遠低于預(yù)期，必須重新審視能源轉(zhuǎn)型路徑依賴。”段宏波強調(diào)。

 

　　不過，循環(huán)經(jīng)濟為風光轉(zhuǎn)型提供了“節(jié)流”希望。中國物資再生協(xié)會副秘書長張慧透露，到2030年中國風光設(shè)備循環(huán)利用市場規(guī)模將達1000億元；2040年，年回收光伏組件預(yù)計250GW、風電退役規(guī)模150GW，屆時可從中回收鋁、玻璃、銀、稀土等大量關(guān)鍵資源，為產(chǎn)業(yè)鏈提供穩(wěn)定的二次資源供給。

 

　　國家政策已與產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成協(xié)同。國家發(fā)展改革委等六部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進退役風電、光伏設(shè)備循環(huán)利用的指導意見》明確分階段目標：到2025年，集中式風電場、光伏發(fā)電站退役設(shè)備處理責任機制基本建立；到2030年，要形成一批退役風電、光伏設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

 

　　能源轉(zhuǎn)型需“開源+節(jié)流”雙輪驅(qū)動

 

　　當下，中國能源轉(zhuǎn)型已步入“礦產(chǎn)約束與循環(huán)破局”關(guān)鍵階段。要平衡能源安全、碳中和目標與資源約束，需構(gòu)建“開源+節(jié)流”雙輪驅(qū)動模式——

 

　　“節(jié)流”端，加速風光設(shè)備循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?、規(guī)范化發(fā)展至關(guān)重要。對于風電、光伏退役產(chǎn)生的固體廢物，需嚴格遵循“減量化、資源化、無害化”原則開展回收、利用與處置工作，嚴禁以填埋、丟棄等非法方式處置退役設(shè)備，確保全流程符合環(huán)保與資源利用要求。

 

　　“開源”端，則需跳出“風光單一依賴”。段宏波建議布局核聚變、小太陽等前沿技術(shù)，同時重視CCUS（碳捕集）在化石能源脫碳中的作用，科學規(guī)劃煤電退役節(jié)奏，避免“一刀切”造成能源缺口。耿涌補充道：“多數(shù)國家缺乏關(guān)鍵礦產(chǎn)循環(huán)技術(shù)，我們可輸出技術(shù)，參與其退役氫能設(shè)備回收，彌補原生資源缺口。”

 

　　能源轉(zhuǎn)型并非“非此即彼”，而是“安全與低碳”的平衡藝術(shù)。關(guān)鍵礦產(chǎn)的戰(zhàn)略價值隨綠色轉(zhuǎn)型日益凸顯，其供需矛盾、供應(yīng)鏈風險已成為全球治理議題。正如賀克斌的呼吁：“唯有將礦產(chǎn)約束納入轉(zhuǎn)型頂層設(shè)計，激活循環(huán)經(jīng)濟潛力，才能讓碳中和目標真正落地”。