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科普丨能源行业如何实现碳中和?

   日期:2020-12-17     来源:亮报    浏览:23833    评论:1    
目前来看,要实现碳中和愿景,在关键技术、市场机制、政策保障等方面都将面临一定挑战,亟需在能源电力转型发展的过程中逐步破解。技术方面既包括储能、氢能、CCUS等关键环节技术,也包括高比例新能源下电力系统安全稳定运行、综合能源耦合互补等系统性技术。

国家主席习近平12日在气候雄心峰会上通过视频发表重要讲话,宣布中国国家自主贡献一系列新举措。今年9月,习近平宣布中国将提高国家自主贡献力度,力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。中国将在推动高质量发展中促进经济社会发展全面绿色转型,为全球应对气候变化作出更大贡献。

什么是碳中和

碳中和,也就是净零排放,指人类经济社会活动所必需的碳排放,通过森林碳汇和其他人工技术或工程手段加以捕集利用或封存,而使排放到大气中的温室气体净增量为零。

在第七十五届联合国大会一般性辩论上,中国首次明确实现碳中和的时间点,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这是中国对国际社会的承诺,也是对国内的动员令。这意味着,我国在持续为减缓气候变化影响作贡献的基础上,按下了减碳的加速键。这个目标远远超出了《巴黎协定》中关于“2摄氏度温控目标”下全球2065年至2070年左右实现碳中和的要求,或使全球实现碳中和的时间提前5年至10年,也将对全球气候治理起到关键性推动作用。

保护全球气候,是保护人类未来的安全。人为温室气体排放导致冰川融化、海平面上升,海洋生态系统退化和生物多样性消失,从而危及地球生命系统安全。因此,多数发达国家在实现碳排放达峰后,明确了碳中和的时间表。芬兰确认在2035年,瑞典、奥地利、冰岛等国家在2045年实现净零排放;英国、挪威、加拿大、日本等将碳中和的时间节点定在2050年。一些发展中国家如智利,也计划2050年实现碳中和。

中国行动

中国积极实施应对气候变化国家战略,采取调整产业结构、优化能源结构、节能提高能效,推进碳市场建设,增加森林碳汇等一系列措施。“十三五”期间,中国应对气候变化工作取得显著成效,已提前完成碳减排目标,努力实现碳中和愿景。

到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

如何实现低碳

2019年6月,生态环境部发布《大型活动碳中和实施指南(试行)》(以下简称《指南》)。《指南》所称大型活动,是指在特定时间和场所内开展的较大规模聚集行动,包括演出、赛事、会议、论坛、展览等。《指南》提出,在大型活动筹备、举办和收尾阶段应当尽可能实施控制其温室气体排放行动,并确保控排行动的有效性,规定大型活动组织者需要先控排和减排,再实现碳中和。

根据《指南》,碳中和实施程序包括碳中和计划、实施减排行动、量化温室气体排放、碳中和活动以及碳中和评价5部分内容。《指南》指出,大型活动组织者应通过购买碳配额、碳信用的方式或新建林业项目产生碳汇量的方式,抵消大型活动实际产生的温室气体排放量。鼓励优先采用来自贫困地区的碳信用或在贫困地区新建林业碳汇项目。

【专访】

围绕碳中和,近日,本报记者对国网能源研究院能源互联网研究所高级研究员张宁进行了专访。

《亮报》:我国提出,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。为实现此目标,能源行业需要在哪些方面不断实现转型和发展?从目前能源发展来看,主要面临哪些挑战?

张宁:为实现碳中和愿景,能源行业需要在以下几方面重点发力。

一是提高能源效率,控制能源消费总量。碳中和目标要求我国以更大力度控制能源消费总量,多措并举提高能源利用效率。未来应重点结合大数据等先进数字化技术、综合能源多能互补等先进能源技术进一步挖掘节能提效潜力,长期来看更加重视产业结构和用能结构升级对提高能效的作用。预计2060年我国一次能源需求总量将控制在50亿吨标准煤以下,单位GDP能耗降至当前水平的20%以下。

二是大力推动清洁能源发展,持续推进电能替代,促进能源结构优化。碳中和目标要求能源结构加速优化,在能源生产侧表现为非化石能源占比持续上升,在能源消费侧表现为电气化水平稳步提高。发展非化石能源是实现能源系统减排的必由之路,尤其是未来随着新能源装机规模的持续快速提升,具有零碳属性的非化石能源将逐渐成为我国能源电力供应主体。同时,电能也将持续发挥清洁能源配置载体的价值,在终端推动能源消费转型升级。预计2060年电能占终端能源消费比重、非化石能源占一次能源消费比重分别有望达到70%、80%左右。

三是积极发展CCUS等减排技术,助力化石能源的清洁低碳利用。基于我国的资源禀赋和能源转型的客观规律,未来煤炭、石油、天然气等化石能源难以被完全替代,因此,实现化石能源的低碳化利用是我国需要面临的现实性和战略性问题。中远期随着CCUS(碳捕集、利用与封存)技术的逐步成熟,有望广泛应用于发电、工业等排放源,助力重点行业率先实现零排放。同时,通过积极探索二氧化碳与绿氢反应制取甲烷、甲醇等碳的多元化利用方式,推动循环碳经济发展。

目前来看,要实现碳中和愿景,在关键技术、市场机制、政策保障等方面都将面临一定挑战,亟需在能源电力转型发展的过程中逐步破解。

技术方面。既包括储能、氢能、CCUS等关键环节技术,也包括高比例新能源下电力系统安全稳定运行、综合能源耦合互补等系统性技术。

市场方面。既包括能够支撑新能源高效消纳的辅助服务市场、现货市场、容量市场、多能协同交易市场等能源电力市场机制,也包括能够有效将碳排放外部成本内部化的碳交易市场机制。

政策方面。既包括科学有效地将国家的碳达峰与碳中和下沉至各省市、各行业的纵向目标分解政策,也包括统筹规划新能源、P2X(电转其他能源或化工产品)、碳循环利用等清洁低碳产业链的横向产业培育政策。

 
 
标签: 碳中和 储能 氢能

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