碳中和科学与工程——双碳目标的“绿色引擎”
一、专业概述：给地球装上“碳过滤器”
2023年，中国碳排放量达119亿吨，全球占比31%。如何让经济发展与减排并行？碳中和科学与工程专业给出了答案——通过碳捕集、新能源、碳交易等技术，实现“零碳未来”。例如，中国能建在新疆建设的全球最大碳捕集项目，每年可封存200万吨二氧化碳，相当于种植1.4亿棵树。
碳中和科学与工程专业应运而生，开设高校包括北京师范大学、北京科技大学、昆明理工大学等。
二、核心课程与能力培养：从实验室到碳市场
1. 核心课程
- 碳循环与全球气候变化：用气候模型预测2100年全球升温幅度。
- 清洁能源技术：对比光伏、风电、氢能的优劣势，设计区域能源方案。
- ESG与企业可持续发展：学习如何为上市公司撰写碳中和年报。
2. 特色模块
- 碳市场交易模拟：在虚拟平台操作碳配额买卖，理解“碳价”波动规律。
- 零碳园区规划：为校园设计“零碳食堂”，测算光伏板装机容量和储能方案。
3. 跨界技能
掌握LCA（生命周期评价）工具，例如分析一部iPhone从矿产开采到报废的全周期碳排放。
三、就业方向与薪资前景：绿色产业的“金饭碗”
1. 核心领域
- 碳捕集：中国能建、中科院过程所招聘碳捕集工程师，年薪25-35万，需熟悉胺法吸收技术。
- 新能源：宁德时代招聘储能系统设计师，月薪2-3万，要求掌握锂电与钠电池技术。
- 碳咨询：SGS通标为出口企业做碳核查，资深顾问年薪可达80万。
2. 新兴岗位
- 碳资产管理师：帮助企业交易碳配额，2025年持证人才缺口超50万。
- 绿色金融分析师：评估光伏项目的碳减排收益，参考某银行推出的“碳中和贷”。
3. 政策红利
全国碳市场2025年将扩容至钢铁、水泥等行业，控排企业需强制购买配额，催生百亿级咨询市场。
四、选科建议与适配考生：理科生的“绿色通行证”
- 建议科目：物理+化学+生物（生物涉及生态修复技术）
【具体请参考你高考所在省的高校专业选科要求】
- 适配特质：
l 数据敏感：擅长分析碳排放数据，制作可视化图表。
l 社会责任感强：关注北极冰川消融、亚马逊雨林砍伐等议题。
l 政策敏感度：了解欧盟碳关税（CBAM）对中国出口企业的影响。
- 院校梯度：
- 第一梯队：清华大学（碳中和研究院）、浙江大学（能源清洁利用国家重点实验室）
- 第二梯队：华北电力大学（火电转型方向）、中国石油大学（CCUS技术）
五、国家战略与行业机遇：从“碳达峰”到“碳中和”
1. 政策布局
l 标准计量体系建设强化
国家发改委、市场监管总局、生态环境部联合发布《进一步强化碳达峰碳中和标准计量体系建设行动方案（2024—2025年）》，提出以下目标：
2024年：发布70项碳核算、碳足迹、碳减排等领域国家标准，实现重点行业碳排放核算标准全覆盖。
2025年：建成企业、项目、产品三位一体的碳排放核算体系，重点行业能效指标达国际先进水平，建设100家企业和园区碳排放管理试点。
计量支撑：研制20项计量标准、50项国家计量技术规范，推动碳排放数据精准化。
l 碳定价机制完善
中办、国办印发《关于完善价格治理机制的意见》，明确以全国碳市场为主体完善碳定价机制，通过阶梯电价、绿证交易等政策工具倒逼高耗能行业转型，并探索国际绿证互认。
l 可再生能源与能效提升
国家能源局推进绿证核发细则优化，加速可再生能源市场化进程。修订工业设备能效标准，覆盖5G基站、数据中心等新型基础设施，高压电机、服务器纳入能效标识管理。
央视财经预测，2060年实现碳中和时，中国太阳能装机量需达当前70倍以上，重构能源产业格局。
l 工业脱碳技术突破
21世纪议程管理中心召开研讨会，提出工业低碳转型需通过“流程再造”，如绿电制氢耦合钢铁冶炼、生物制造替代化石原料、碳捕集技术标准化等路径，推动化工、钢铁等行业深度脱碳。
- 未来趋势
- 能源结构转型
预计2060年非化石能源占比将超80%，中西部地区光伏、风电基地或成新经济引擎。
- 制造业重构
产业链全环节碳中和要求将催生新标准，如特斯拉、蔚来通过碳交易增收，倒逼供应链绿色升级。
- 技术创新方向
氢能：绿氢（可再生能源电解）占比需大幅提升，替代灰氢（化石燃料制氢）。
碳捕集与封存（CCUS）：全链条标准体系加速构建，推动技术规模化应用。
3. 行业爆发点
- 钢铁行业：用氢能炼钢替代焦炭，宝武集团已建成全球首个全氧富氢碳循环高炉。
- 农业减排：推广秸秆发电、沼气工程，2025年农业碳汇交易规模或达50亿元。
- 个人减碳：支付宝蚂蚁森林上线“个人碳账户”，未来可能兑换商品折扣。
3. 未来挑战
- 技术成本：目前碳捕集成本约400元/吨，需降至100元以下才能大规模应用。
- 国际博弈：欧美国家对中国新能源产业的“双反”调查，需加强核心技术攻关。