目前碳中和已經成為全球的共識,我國提出2060年碳中和目標后,日韓提出了2050年碳中和目標,歐盟也提出了2050碳中和的目標。瑞典、英國、法國將碳中和落實到立法層面,加拿大和韓國正處于立法進程中。
除碳(tan)中和外,我國還提(ti)出了(le)2030年(nian)碳(tan)達(da)峰(feng)(feng)的目(mu)標(biao)。在(zai)這一(yi)方面(mian),部分發達(da)國家因為(wei)(wei)經濟已經過了(le)高速發展期,能(neng)源消(xiao)費量(liang)往往已經達(da)峰(feng)(feng)或增長緩慢,所(suo)以歐(ou)洲等地(di)區(qu)的一(yi)些國家已經實現了(le)碳(tan)達(da)峰(feng)(feng)。有數據(ju)表明,歐(ou)盟的二(er)氧(yang)化碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)峰(feng)(feng)值為(wei)(wei)1990年(nian)代中期達(da)到的45億(yi)(yi)噸(dun)(dun),美國的二(er)氧(yang)化碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)則(ze)在(zai)2007年(nian)達(da)到59億(yi)(yi)噸(dun)(dun)峰(feng)(feng)值。綜合(he)考(kao)慮各方面(mian)因素,我國在(zai)2030年(nian)實現碳(tan)達(da)峰(feng)(feng)應該問題不(bu)大,甚(shen)至有可能(neng)提(ti)前。
實現碳(tan)(tan)中(zhong)和的目標還是有一(yi)定的挑(tiao)戰性。為(wei)實現更(geng)遠期的碳(tan)(tan)中(zhong)和目標,可以從三(san)個方面(mian)入手(shou)。第一(yi),在能(neng)(neng)源供應(ying)側加(jia)速化石(shi)能(neng)(neng)源向非化石(shi)能(neng)(neng)源轉型;第二,在能(neng)(neng)源需(xu)求側積極進(jin)行需(xu)求側管理(li),優化用能(neng)(neng)、提(ti)升能(neng)(neng)效、減(jian)少(shao)用能(neng)(neng);第三(san),要積極發展(zhan)各種固碳(tan)(tan)手(shou)段,包括植樹造林、碳(tan)(tan)捕(bu)(bu)捉(zhuo)碳(tan)(tan)封存(cun)碳(tan)(tan)利用(CCUS)技術(shu),空氣(qi)直接碳(tan)(tan)捕(bu)(bu)捉(zhuo)技術(shu)等。
0 1、能源供應側低碳轉型
我國(guo)是世界(jie)上(shang)最大的煤炭生產國(guo)和(he)(he)消費國(guo),煤炭在我國(guo)能源(yuan)和(he)(he)電(dian)力結(jie)(jie)構中占(zhan)(zhan)比雖然持續下降,但(dan)是絕(jue)對值依然較(jiao)大。2020年(nian),煤炭在一(yi)次能源(yuan)消費結(jie)(jie)構中的占(zhan)(zhan)比約為(wei)56.7%,火電(dian)發電(dian)量(liang)在發電(dian)量(liang)占(zhan)(zhan)比約為(wei)67.8%。過(guo)高(gao)的化石能源(yuan)占(zhan)(zhan)比是實現碳中和(he)(he)目標(biao)的主(zhu)要挑戰(zhan)。
因此為實現碳(tan)中(zhong)和,能(neng)(neng)源(yuan)生(sheng)產側的(de)減碳(tan)是重中(zhong)之(zhi)重,發展(zhan)(zhan)高比(bi)例的(de)可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)成為不二之(zhi)選。2021年(nian)1月19日(ri),國家(jia)發改委(wei)政研室主任、新(xin)聞發言人(ren)袁達表示(shi),國家(jia)發改委(wei)將(jiang)抓緊研究出(chu)臺相關政策措施,加快(kuai)構建適(shi)應高比(bi)例可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)發展(zhan)(zhan)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統,積(ji)極推(tui)(tui)動(dong)經濟綠色低碳(tan)轉型(xing)和可(ke)持續發展(zhan)(zhan)。持續推(tui)(tui)進能(neng)(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)(xi)清潔(jie)低碳(tan)發展(zhan)(zhan),穩步推(tui)(tui)進水電(dian)發展(zhan)(zhan),安(an)全發展(zhan)(zhan)核電(dian),加快(kuai)光伏和風(feng)電(dian)發展(zhan)(zhan),加快(kuai)構建適(shi)應高比(bi)例可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)發展(zhan)(zhan)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統,完(wan)善清潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)納長效機制,推(tui)(tui)動(dong)低碳(tan)能(neng)(neng)源(yuan)替代高碳(tan)能(neng)(neng)源(yuan)、可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)替代化石能(neng)(neng)源(yuan)。
在各(ge)種非化(hua)石能(neng)源(yuan)中,光伏和(he)風電是未來發(fa)(fa)展(zhan)潛力(li)最大的能(neng)源(yuan)品種,尤(you)其(qi)是光伏。水電、生物質(zhi)能(neng)源(yuan)等發(fa)(fa)展(zhan)潛力(li)相對受限,氫能(neng)發(fa)(fa)展(zhan)成本目前還(huan)有待降(jiang)低。
從(cong)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)上看(kan),光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)和風(feng)電(尤其(qi)是(shi)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu))在“十(shi)三(san)五(wu)”期間的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)遠遠超(chao)(chao)過了預(yu)期。光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)“十(shi)三(san)五(wu)”規(gui)劃(hua)預(yu)定的(de)(de)(de)目(mu)標(biao)是(shi)到(dao)(dao)2020年(nian)底(di)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)達到(dao)(dao)1.05億千(qian)瓦(wa)以上,而(er)(er)2017年(nian)底(di)我國(guo)(guo)(guo)(guo)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)已經達到(dao)(dao)1.3億千(qian)瓦(wa)時(shi)(shi),提(ti)(ti)前三(san)年(nian)完成目(mu)標(biao)。根據(ju)國(guo)(guo)(guo)(guo)家能(neng)源最新公(gong)布(bu)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju),2020年(nian)底(di),我國(guo)(guo)(guo)(guo)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)達到(dao)(dao)2.53億千(qian)瓦(wa),完成“十(shi)三(san)五(wu)”光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)兩倍(bei)以上。“十(shi)三(san)五(wu)”規(gui)劃(hua)中風(feng)電的(de)(de)(de)目(mu)標(biao)是(shi)到(dao)(dao)2020年(nian)底(di)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)達到(dao)(dao)2.1億千(qian)瓦(wa),而(er)(er)到(dao)(dao)2020年(nian)底(di)能(neng)源局(ju)公(gong)布(bu)數(shu)據(ju)顯示國(guo)(guo)(guo)(guo)內風(feng)電裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)達到(dao)(dao)2.81億千(qian)瓦(wa),2020年(nian)風(feng)電新增(zeng)風(feng)電裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)7167萬(wan)千(qian)瓦(wa),提(ti)(ti)前一年(nian)完成“十(shi)三(san)五(wu)”規(gui)劃(hua)目(mu)標(biao)。“十(shi)四五(wu)”期間光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)和風(feng)電裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)發(fa)展(zhan)速度(du)大概率要超(chao)(chao)過“十(shi)三(san)五(wu)”時(shi)(shi)期。
水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)是我(wo)國(guo)(guo)應用(yong)最廣、成本最低的(de)非化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan),但(dan)開發(fa)(fa)潛力受限。開發(fa)(fa)水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)對節約煤炭資源(yuan)(yuan),減(jian)少(shao)溫室(shi)氣體(ti)和(he)各種污染物排放的(de)效果十分顯著(zhu)。因(yin)此(ci),我(wo)國(guo)(guo)政府把水(shui)(shui)能(neng)(neng)資源(yuan)(yuan)作為能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)戰略(lve)和(he)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)的(de)積極(ji)發(fa)(fa)展領域,強調(diao)在(zai)貫徹(che)全(quan)面(mian)協調(diao)、統籌兼顧、保護(hu)生態、發(fa)(fa)揮綜合效益原則的(de)基(ji)礎上(shang),實現人與自然和(he)諧相(xiang)處,促進經濟社(she)會可持續發(fa)(fa)展。2020年,我(wo)國(guo)(guo)水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)達3.7億千瓦,占發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)設備總(zong)裝機(ji)量(liang)的(de)16.8%,是僅次于煤炭的(de)第二大常規(gui)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)。然而,水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)發(fa)(fa)展存(cun)在(zai)天花(hua)板,根據全(quan)國(guo)(guo)水(shui)(shui)力資源(yuan)(yuan)復(fu)查結果,我(wo)國(guo)(guo)水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)可開發(fa)(fa)容量(liang)不足7億千瓦,目(mu)前水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)已經達到3.7億千瓦,未(wei)來可開發(fa)(fa)空間有限。因(yin)此(ci)水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)發(fa)(fa)展能(neng)(neng)夠在(zai)一定程度上(shang)提升非化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占比,但(dan)大規(gui)模開發(fa)(fa)受資源(yuan)(yuan)稟賦(fu)的(de)限制。
生(sheng)(sheng)物質能本(ben)身具有的(de)(de)低灰、低硫、零碳等特特征,與傳統化石燃料相比,生(sheng)(sheng)物質燃燒所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)二氧(yang)化碳排放屬于自然界的(de)(de)碳循環,不形成污染。截至2020年底(di),生(sheng)(sheng)物質發電新增裝(zhuang)機(ji)543萬(wan)千瓦,累計裝(zhuang)機(ji)達到(dao)2952萬(wan)千瓦,同比增長22.6%。累計裝(zhuang)機(ji)排名(ming)前(qian)五(wu)位的(de)(de)省份是山東(dong)、廣(guang)東(dong)、江蘇(su)、浙江和安徽,分別為365.5萬(wan)千瓦、282.4萬(wan)千瓦、242.0萬(wan)千瓦、240.1萬(wan)千瓦和213.8萬(wan)千瓦。不過從體量上來說,生(sheng)(sheng)物質能要遠小于光伏和風電發展潛(qian)力。
隨著風電、光(guang)伏度電成本快速下降(jiang),氫(qing)(qing)能將成為解決(jue)可再(zai)生(sheng)能源消納和儲(chu)存(cun)的新途徑,但氫(qing)(qing)能產業發展面臨的制(zhi)約因素還較多(duo)。目前,電解水制(zhi)氫(qing)(qing)主要受(shou)電價制(zhi)約,遠未實現(xian)經濟(ji)型,而(er)且(qie)電解水制(zhi)氫(qing)(qing)雖然是綠氫(qing)(qing),但是相關爭論較多(duo)。化石燃(ran)料制(zhi)氫(qing)(qing)路線面臨的非議更多(duo)。
國(guo)內(nei)各大(da)發(fa)電(dian)集團(tuan)(tuan)是發(fa)展可再生能源的(de)主力軍,而且(qie)已(yi)經紛紛制訂(ding)了宏偉的(de)發(fa)展目(mu)標。根據目(mu)前公開數據,梳理(li)其“十四五(wu)”規劃(hua)目(mu)標顯(xian)示,到2025年僅國(guo)家(jia)(jia)電(dian)投(tou)、大(da)唐、華能、中廣核、三(san)峽、國(guo)家(jia)(jia)能源集團(tuan)(tuan)、華電(dian)七家(jia)(jia)企業光伏(fu)目(mu)標就達到190-200GW左右(you)。
國(guo)電投(tou)是清潔能源裝機占比最大的(de)(de)發(fa)電集(ji)團,而且提出的(de)(de)碳(tan)(tan)達峰(feng)年(nian)份(fen)最為(wei)提前(qian)。截至(zhi)2020年(nian)末,國(guo)家電投(tou)電力總裝機1.76億(yi)千(qian)瓦,56.09%為(wei)清潔能源。國(guo)家電投(tou)董(dong)事長錢(qian)智民(min)在2020年(nian)12月表示:“在編制國(guo)家電投(tou)'十四五'規劃和'2035一流戰略'時,初步測算,到2023年(nian)將(jiang)實(shi)現國(guo)家電投(tou)在國(guo)內的(de)(de)'碳(tan)(tan)達峰(feng)'”。
0 2、能源需求側優化用能方式、提高用能效率
隨著我(wo)(wo)國(guo)提出(chu)(chu)碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目標(biao),很多位于能(neng)源需求側(ce)的企(qi)業(ye)(ye)(ye)也提出(chu)(chu)了(le)自己(ji)的碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)目標(biao)。企(qi)業(ye)(ye)(ye)能(neng)夠將(jiang)經濟行為導致(zhi)的碳(tan)(tan)(tan)排放納入(ru)(ru)(ru)到成本范圍,是(shi)企(qi)業(ye)(ye)(ye)實(shi)現減排工(gong)作和(he)氣候目標(biao)的基礎,也是(shi)企(qi)業(ye)(ye)(ye)為應(ying)對氣候變(bian)化做(zuo)出(chu)(chu)的自主貢獻。目前很多企(qi)業(ye)(ye)(ye)已(yi)經加入(ru)(ru)(ru)了(le)RE100倡(chang)議,為實(shi)現100%可再生能(neng)源電力做(zuo)出(chu)(chu)貢獻。過(guo)去,美國(guo)互聯(lian)網企(qi)業(ye)(ye)(ye)在開展深度(du)減碳(tan)(tan)(tan)方(fang)面行動較早(zao),比如谷歌于2007年(nian)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he),并保持至今(jin),微軟(ruan)2012年(nian)至今(jin)一直保持碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he),蘋果提出(chu)(chu)到2030年(nian)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)。我(wo)(wo)國(guo)也有越(yue)來越(yue)多的用能(neng)側(ce)的企(qi)業(ye)(ye)(ye)加入(ru)(ru)(ru)到碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)的大潮中(zhong)(zhong)來。
能源需求側企業實(shi)現碳中(zhong)和的方式(shi)主要有以(yi)下幾個方面的努力。
1、積極進(jin)行(xing)需求(qiu)側管理(li),優化用能、減少(shao)用能
需(xu)求側(ce)管理的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)降低(di)尖(jian)峰負荷(he),減(jian)少電力(li)系(xi)統備用機組,在實現(xian)高比例可再生(sheng)能(neng)源(yuan)發電之前,需(xu)求側(ce)管理所帶來的(de)(de)能(neng)效提升有助于減(jian)少能(neng)源(yuan)消耗,進(jin)而減(jian)少電力(li)系(xi)統的(de)(de)碳排放。
也就是(shi)(shi)說,能源需(xu)求(qiu)側(ce)管理做(zuo)好了不(bu)僅可以(yi)(yi)(yi)優化企業用(yong)(yong)能方式(shi)(shi)、減(jian)少(shao)用(yong)(yong)戶支出(chu),而(er)(er)且可以(yi)(yi)(yi)減(jian)少(shao)能源供應(ying)側(ce)的投資,從而(er)(er)為供應(ying)側(ce)的減(jian)碳做(zuo)出(chu)貢獻。過去(qu)是(shi)(shi)“以(yi)(yi)(yi)需(xu)定產”,需(xu)求(qiu)側(ce)管理做(zuo)好了同(tong)樣可以(yi)(yi)(yi)“以(yi)(yi)(yi)產定需(xu)”,而(er)(er)且是(shi)(shi)以(yi)(yi)(yi)高質量滿足用(yong)(yong)戶用(yong)(yong)能需(xu)求(qiu)的方式(shi)(shi),不(bu)是(shi)(shi)簡單粗暴(bao)的拉閘限(xian)電。
我國在(zai)電(dian)力需求側(ce)(ce)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)方面(mian)已經(jing)做了多年的(de)(de)(de)(de)嘗試。需求側(ce)(ce)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)可以通過(guo)價格激勵(li)引導用戶側(ce)(ce)根據電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)負荷(he)變化進(jin)行響(xiang)應(ying)(ying)(ying),提(ti)高電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)供(gong)電(dian)效(xiao)率和優化用戶的(de)(de)(de)(de)用電(dian)習(xi)慣。需求側(ce)(ce)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)既是一種(zhong)提(ti)升(sheng)電(dian)網效(xiao)率和穩(wen)定性的(de)(de)(de)(de)手段(duan),也是一種(zhong)用戶側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)資(zi)源。有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)需求側(ce)(ce)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)能(neng)達到削峰填谷(gu)、負荷(he)轉移(yi)、戰(zhan)略(lve)節電(dian)等作用。目前(qian)國內需求側(ce)(ce)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)正(zheng)處于(yu)起步階段(duan),部分結構(gou)性電(dian)力緊張的(de)(de)(de)(de)省份已經(jing)開始實施需求側(ce)(ce)管理(li)。
解決好商(shang)業(ye)模式問(wen)題,需求(qiu)(qiu)側響應(ying)(ying)會開(kai)展(zhan)得更為順(shun)利。江蘇(su)作為實(shi)施電(dian)力(li)需求(qiu)(qiu)側響應(ying)(ying)較早(zao)的省(sheng)份,實(shi)行的是約定(ding)補(bu)償方式,江蘇(su)需求(qiu)(qiu)側響應(ying)(ying)補(bu)貼(tie)資金來源于尖(jian)峰電(dian)價的增收(shou)部分。2020年山(shan)東需求(qiu)(qiu)響應(ying)(ying)方案規定(ding),緊急(ji)型削峰、填谷(gu)需求(qiu)(qiu)響應(ying)(ying)補(bu)償費(fei)用計(ji)入供電(dian)成(cheng)本,經濟型削峰、填谷(gu)需求(qiu)(qiu)響應(ying)(ying)補(bu)償費(fei)用暫從電(dian)網公司參(can)與跨省(sheng)區(qu)可再(zai)生能源現貨(huo)市場(chang)試(shi)點形(xing)成(cheng)的資金空間支出。
2、電能替代
積極實現電能(neng)替代是推動減(jian)(jian)少化(hua)石能(neng)源,解決資源問題、環(huan)境問題和(he)實現碳中和(he)的(de)必經之路。有數據表明,我國電能(neng)占(zhan)終端能(neng)源消費(fei)的(de)比(bi)重每提升1個百分點,單(dan)位GDP能(neng)耗可(ke)下降4%左右,節能(neng)減(jian)(jian)排效(xiao)果明顯。隨著可(ke)再生能(neng)源比(bi)例的(de)提升,在需求側(ce)大(da)力實施電能(neng)替代,不僅能(neng)夠提升社會(hui)能(neng)效(xiao),而且同時(shi)提升了(le)清潔能(neng)源利(li)用(yong)水(shui)平(ping)。
交通領(ling)域是(shi)電能(neng)替代較(jiao)容易實(shi)現的領(ling)域。2020年(nian)(nian)11月國務院辦公(gong)廳正(zheng)式印發《新(xin)能(neng)源汽(qi)車(che)(che)產業(ye)發展規劃(2021-2035年(nian)(nian))》,將(jiang)2025年(nian)(nian)新(xin)能(neng)源汽(qi)車(che)(che)滲透目(mu)標定位20%,當前新(xin)能(neng)源車(che)(che)銷量占比約為5%,按照這(zhe)個比例(li)來(lai)看,2025年(nian)(nian)汽(qi)車(che)(che)整體(ti)銷量有(you)望達(da)到(dao)3000萬輛(liang),對應新(xin)能(neng)源汽(qi)車(che)(che)達(da)到(dao)600萬輛(liang)以上,以2020年(nian)(nian)120萬預(yu)估銷量計算,未來(lai)五年(nian)(nian)復合(he)增速39%。從以上整體(ti)看,新(xin)能(neng)源車(che)(che)無疑有(you)著極大(da)的增長空間。
工(gong)業(ye)(ye)、農(nong)(nong)業(ye)(ye)領域的(de)電能替(ti)代還有很大的(de)發展空間。從(cong)工(gong)業(ye)(ye)領域來看,工(gong)業(ye)(ye)生產(chan)(chan)(chan)制造工(gong)序(xu)繁多,許多流程(cheng)的(de)設備都可以推廣電能替(ti)代;從(cong)農(nong)(nong)業(ye)(ye)的(de)角度來看,農(nong)(nong)田(tian)灌溉、農(nong)(nong)業(ye)(ye)輔助生產(chan)(chan)(chan)和農(nong)(nong)產(chan)(chan)(chan)品加工(gong)的(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)化(hua)、機械化(hua)成為(wei)電能替(ti)代和核(he)心(xin)部(bu)分。
近年來,我國在工業和(he)農(nong)業領域的電(dian)(dian)能(neng)替代(dai)(dai)包(bao)括(kuo)工業電(dian)(dian)鍋爐、建(jian)材電(dian)(dian)窯爐、冶金電(dian)(dian)爐、農(nong)業電(dian)(dian)排爐等方(fang)面(mian),占(zhan)電(dian)(dian)能(neng)替代(dai)(dai)比(bi)重的60%以上(shang)。
3、氫能替代
氫能可以(yi)(yi)應用(yong)于交通、儲能、工(gong)業(ye)、建筑等(deng)領域,氫能在多行(xing)業(ye)進行(xing)替代可以(yi)(yi)減少能源消耗過(guo)程中產生(sheng)的二(er)氧(yang)化(hua)碳。
在(zai)交通領域,氫能(neng)(neng)可以(yi)利用在(zai)氫燃(ran)(ran)料電池客車(che)、物流車(che)、重卡、乘用車(che)等領域替代部分燃(ran)(ran)油車(che),實現(xian)交通領域的氫能(neng)(neng)替代,進而減少二氧化(hua)碳排放。
在工(gong)業領域,中國每年氫氣(qi)產(chan)量約(yue)2000萬噸(dun),是世界第一(yi)產(chan)氫大(da)國。氫廣泛應用于煉油、氨生產(chan)、甲醇生產(chan)、煉鋼等領域,氫氣(qi)生產(chan)主要來源(yuan)于化石(shi)燃(ran)料。隨(sui)著可(ke)(ke)再生能源(yuan)電價(jia)下降,以及規模化程度提升(sheng),可(ke)(ke)以推進(jin)(jin)電解水制氫對化石(shi)燃(ran)料制氫進(jin)(jin)行替代。
舉例來(lai)說,在(zai)鋼(gang)鐵行業,氫能(neng)(neng)是(shi)消除傳統煉鋼(gang)碳(tan)排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)(de)有效手段。當(dang)前全球鋼(gang)鐵的(de)(de)(de)75%采用(yong)(yong)高爐進行生(sheng)產(chan),高爐的(de)(de)(de)還原(yuan)過(guo)程采用(yong)(yong)焦炭(tan)作為還原(yuan)劑(ji),其產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)放(fang)(fang)占到鋼(gang)鐵生(sheng)產(chan)全部(bu)碳(tan)排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)(de)90%。而在(zai)最(zui)新(xin)的(de)(de)(de)氫能(neng)(neng)煉鋼(gang)工藝中(zhong),可(ke)(ke)以(yi)用(yong)(yong)氫氣(qi)直接作為鐵礦石(shi)的(de)(de)(de)還原(yuan)劑(ji),用(yong)(yong)氫替(ti)代傳統的(de)(de)(de)焦炭(tan)和天然(ran)氣(qi)作為還原(yuan)劑(ji),可(ke)(ke)以(yi)基本消除煉鐵和煉鋼(gang)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)絕大(da)部(bu)分碳(tan)排(pai)放(fang)(fang)。如(ru)果在(zai)軋鑄環節(jie)使(shi)用(yong)(yong)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)電力,基本可(ke)(ke)以(yi)實現鋼(gang)鐵生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)近零排(pai)放(fang)(fang)。
4、發展(zhan)可再生分(fen)布式能源、采購綠證(zheng)等
為了用(yong)綠電,很(hen)多用(yong)能企業將工廠、數(shu)據中心等(deng)建(jian)設在(zai)水(shui)(shui)電資源豐富(fu)的地(di)區(qu)。對于不能夠建(jian)設在(zai)水(shui)(shui)電豐富(fu)地(di)區(qu)的情況,更多的企業開始發展可(ke)再生分(fen)布式能源,主要(yao)是分(fen)布式光伏(fu)(fu)。一(yi)方面用(yong)戶可(ke)以自建(jian)分(fen)布式光伏(fu)(fu)項目,另一(yi)方面還可(ke)以采購(gou)分(fen)布式光伏(fu)(fu)項目發的綠電。未來(lai)分(fen)布式光伏(fu)(fu)項目“隔墻售電”相關阻礙的破除將極大地(di)推動后者的發展。
除了直接(jie)采(cai)(cai)購(gou)綠電外,采(cai)(cai)購(gou)綠證(zheng)也是(shi)企業實現碳中和(he)的(de)選擇之一,雖然(ran)并不是(shi)首(shou)選(因為這等(deng)于純粹是(shi)增加了企業的(de)用電成本(ben))。根據《國(guo)家發(fa)展改革委財政(zheng)部國(guo)家能(neng)源(yuan)局關于試行可再生能(neng)源(yuan)綠色電力證(zheng)書核發(fa)及自(zi)愿認(ren)購(gou)交(jiao)易制度的(de)通知》(發(fa)改能(neng)源(yuan)〔2017〕132號),我國(guo)于2017年借鑒國(guo)際經驗啟(qi)動自(zi)愿綠證(zheng)交(jiao)易。在綠證(zheng)采(cai)(cai)購(gou)方(fang)面(mian)最(zui)近(jin)的(de)一個案(an)例是(shi),2021年1月(yue)18日,一汽大眾汽車佛山分公司(si)一次(ci)性采(cai)(cai)購(gou)河(he)北華電康(kang)保風電公司(si)30160個綠證(zheng),相當于3016萬度可再生能(neng)源(yuan)電量,是(shi)自(zi)2017年綠證(zheng)交(jiao)易市場啟(qi)動最(zui)大規模的(de)一筆交(jiao)易。
展望未(wei)來(lai),會有越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)企(qi)業通過發(fa)展分布(bu)式可再生能源(yuan)和采(cai)購綠(lv)(lv)電(dian)(dian)的(de)方式來(lai)使用綠(lv)(lv)電(dian)(dian)。
0 3、固碳手段
為實(shi)現碳中和,積(ji)極利用各(ge)種固碳手段對實(shi)現碳中和目標同樣(yang)重要。
1、森林固碳
發展森林(lin)碳匯對實現碳中(zhong)和目標具有(you)重(zhong)要意義。作為陸地生態系統中(zhong)最大的(de)碳庫,森林(lin)可以有(you)效的(de)降低(di)大氣中(zhong)溫室氣體(ti)濃度、減緩全球氣候變暖。擴大森林(lin)覆(fu)蓋面積(ji)是經濟可行、成本較低(di)的(de)重(zhong)要減碳措施。許多(duo)國家都在積(ji)極(ji)利用(yong)森林(lin)碳匯應(ying)對氣候變化(hua)。
森林(lin)(lin)(lin)是重(zhong)要的(de)(de)經濟資(zi)產和環(huan)境資(zi)產,作為(wei)林(lin)(lin)(lin)業(ye)(ye)產品(pin)具有經濟價值,作為(wei)生物(wu)可以固定(ding)二(er)氧化碳(tan)(tan),此外(wai)還可以作為(wei)生物(wu)質原料代替化石能源減少二(er)氧化碳(tan)(tan)排放。按(an)照應對氣候(hou)變化的(de)(de)行動計劃和國(guo)家(jia)林(lin)(lin)(lin)業(ye)(ye)規劃,我國(guo)2020年的(de)(de)森林(lin)(lin)(lin)固碳(tan)(tan)潛力已經達到約128.7億噸,其中57.3億噸來自造林(lin)(lin)(lin)和再造林(lin)(lin)(lin)。
2、碳捕捉(zhuo)碳封存和碳利用(CCUS)
為(wei)了完(wan)成溫室氣體(ti)的(de)大(da)(da)幅度減排(pai),2005年(nian)IPCC專門推薦了碳捕(bu)捉與(yu)封存技(ji)(ji)術(CCS),隨著(zhu)技(ji)(ji)術發展,碳捕(bu)獲、利用與(yu)封存(CCUS)逐漸取代CCS成為(wei)新(xin)的(de)固碳技(ji)(ji)術。CCUS技(ji)(ji)術在不實(shi)施大(da)(da)規模改造電力供應系統的(de)條件下,為(wei)短中期大(da)(da)面積降(jiang)低大(da)(da)氣中CO2排(pai)放(fang)提供了一個能夠選(xuan)擇的(de)技(ji)(ji)術方法。
在化石能源仍然是(shi)主體能源的(de)情況下,CCUS技術首先可以大(da)幅降低使用化石燃料對環(huan)境的(de)損害。另外,CCUS可以還(huan)實現減排(pai)難(nan)(nan)度較(jiao)大(da)的(de)高碳行業實現深度脫(tuo)碳。例如,水泥、鋼(gang)鐵和化工等高耗能、高排(pai)放行業,脫(tuo)碳難(nan)(nan)度最(zui)大(da),而CCUS是(shi)這些行業實現凈零排(pai)放的(de)主要途(tu)徑。
CCUS技術(shu)(shu)(shu)是一(yi)個包(bao)括許多(duo)階段(duan)并牽涉很多(duo)先(xian)進技術(shu)(shu)(shu)的(de)系統工程(cheng),CCUS面臨的(de)主要難題是成(cheng)本與碳封存(cun)風險。雖然(ran)未來的(de)CCUS技術(shu)(shu)(shu)的(de)發(fa)展充滿挑戰(zhan),但(dan)CCUS的(de)技術(shu)(shu)(shu)可行性已(yi)經確定(ding),預計將為(wei)碳中(zhong)和(he)不可或缺的(de)手(shou)段(duan)。
3、直接碳捕捉技術
與直(zhi)接從(cong)工(gong)廠(chang)煙囪中(zhong)(zhong)捕獲(huo)(huo)碳的CCUS技術不同(tong),從(cong)空(kong)氣中(zhong)(zhong)直(zhi)接捕獲(huo)(huo)碳技術被(bei)稱為“空(kong)氣直(zhi)接脫碳”。從(cong)大氣中(zhong)(zhong)直(zhi)接進行碳捕捉的技術相對較難,但是(shi)也日益受到重視。直(zhi)接碳捕捉技術從(cong)上世紀70年代已(yi)經面世,但一直(zhi)以來(lai)發展有限,原因是(shi)空(kong)氣直(zhi)接脫碳需要高昂的成本。
目前(qian)很多跨國(guo)公司(si)已經開始加大(da)(da)資金投(tou)入,研究新的(de)空(kong)(kong)氣直(zhi)接脫碳技術。根據國(guo)際能源署的(de)數據,目前(qian)在(zai)歐洲、美(mei)國(guo)和(he)(he)加拿大(da)(da)有15家直(zhi)接從空(kong)(kong)氣中脫碳的(de)工廠(chang)。據媒體報(bao)道,西方石油(you)公司(si)(Occidental Petroleum)和(he)(he)美(mei)國(guo)聯合航(hang)空(kong)(kong)公司(si)(United Airlines)正在(zai)德(de)克薩(sa)斯(si)州投(tou)資興建一座大(da)(da)型(xing)“空(kong)(kong)氣中直(zhi)接捕捉二(er)氧化碳”工廠(chang),該(gai)工廠(chang)將(jiang)使用風(feng)扇和(he)(he)化學藥劑從空(kong)(kong)中清除二(er)氧化碳,并(bing)將(jiang)其注入地下。
如(ru)果每噸碳的(de)成(cheng)本能(neng)下降至100美元以下,那(nei)么空(kong)氣直接脫(tuo)碳技術將會具(ju)有巨大的(de)競爭力。
除以上努力外,碳(tan)市場(chang)的(de)建(jian)(jian)立對控制(zhi)碳(tan)排(pai)放和(he)調節(jie)碳(tan)排(pai)放也將起到(dao)重要作(zuo)用(yong)。碳(tan)排(pai)放交易權被認為是控制(zhi)碳(tan)排(pai)放最有(you)效的(de)市場(chang)化手(shou)段之一(yi),它(ta)可以依(yi)靠配額價格(ge)來激(ji)勵(li)和(he)調節(jie)碳(tan)市場(chang),實(shi)現(xian)控制(zhi)碳(tan)排(pai)放的(de)目(mu)標(biao)。在實(shi)現(xian)碳(tan)中和(he)的(de)大目(mu)標(biao)下(xia),碳(tan)市場(chang)建(jian)(jian)設將成為重要的(de)抓(zhua)手(shou)。此(ci)前,通(tong)過(guo)北京(jing)、天(tian)津、廣東等八個(ge)區域(yu)碳(tan)市場(chang)試點先行(xing),已經為我國在“十四五”時(shi)期(qi)建(jian)(jian)設全國性碳(tan)排(pai)放交易市場(chang)積累了足夠的(de)經驗。
2021年(nian)開年(nian)生態環境部發布(bu)了(le)《碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)交易管(guan)理辦法(試行(xing))》,對納入2019-2020年(nian)全國(guo)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)權交易配額管(guan)理的2000余家電力企業(ye)進(jin)行(xing)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)管(guan)理,這(zhe)標志著(zhu)我國(guo)的碳(tan)(tan)市場由區(qu)域碳(tan)(tan)市場試點(dian)正式走向全國(guo)性碳(tan)(tan)市場。
0 4、結語
碳中和(he)目(mu)標的提出,既(ji)體現了我國(guo)保護環境和(he)應(ying)對氣(qi)候變化的決心,也開啟了我國(guo)能源綠色低碳發(fa)展的藍圖(tu),是(shi)我國(guo)能否實(shi)現建設生態文(wen)明和(he)美麗(li)中國(guo)的關鍵。
實現碳(tan)(tan)中和需(xu)(xu)要(yao)全社會統籌發(fa)展、協調發(fa)力,不(bu)僅(jin)需(xu)(xu)要(yao)通過(guo)發(fa)展高比(bi)例可再生能(neng)源減少能(neng)源供應側(ce)方面的(de)碳(tan)(tan)排放,而(er)且需(xu)(xu)要(yao)用(yong)能(neng)企業的(de)加(jia)入,并(bing)積(ji)極發(fa)展多種(zhong)固(gu)碳(tan)(tan)技術,只(zhi)有三管齊(qi)下,碳(tan)(tan)中和目(mu)標才能(neng)更(geng)好更(geng)快地實現。