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        大規(guī)模儲能是減排必然路徑

        2021-11-02 00:39:47
        經濟 2021年11期
        關鍵詞:挑戰(zhàn)利用

        作為世界上最大的能源生產國和消費國,自我國明確提出“雙碳”目標以來,施工圖和路線圖一直廣受關注。繼10月24日《中共中央?國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》發(fā)布之后,26日《2030年前碳達峰行動方案》也正式出臺,并提出重點實施“碳達峰十大行動”,二者將共同構成貫穿我國碳達峰、碳中和兩個階段的頂層設計,在“1+N”政策體系中發(fā)揮統(tǒng)領作用。短短30年時間,如何實現從碳達峰到碳中和?這期間將面臨哪些挑戰(zhàn)和困難?為此,《經濟》雜志、經濟網記者專訪了國家能源集團北京低碳清潔能源研究院院長衛(wèi)昶。

        《經濟》:此前,我國表示將陸續(xù)發(fā)布重點領域和行業(yè)碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施,構建起碳達峰、碳中和“1+N”政策體系。在您看來,要推動實現“雙碳”目標,我們需要克服哪些困難?

        衛(wèi)昶:當前經濟活動與二氧化碳排放緊密相關。從歷史的角度看,大部分時間里,中國的二氧化碳排放量是相對較低的,但從2000年開始急劇升高,主要緣于經濟的高速發(fā)展,2020年中國的二氧化碳排放總量大約為110億噸,占全球二氧化碳排放量的30%,是美國的2倍,是歐盟的3倍,這也是去年我國提出雙碳目標的原因之一。

        這一目標的提出有其歷史背景。2009年我國首先提出了二氧化碳強度的概念,要求大幅降低單位GDP的二氧化碳排放強度;2015年,習近平主席首次提出二氧化碳總量控制,“2030年左右使二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早實現”;直至去年正式提出雙碳目標,是一個循序漸進的過程。

        當然,中國實現碳中和也面臨巨大挑戰(zhàn),主要有兩個方面:一是時間跨度短,較之美國和歐盟,中國碳達峰與碳中和的時間間隔要短很多,歐盟在上世紀80年代就已經碳達峰了,到2050年實現碳中和間隔71年;美國是在2000年以后碳達峰的,有43年的時間實現碳中和;而中國是2030年碳達峰,到2060年只有30年的時間,時間短,挑戰(zhàn)大;二是總量多,比如在發(fā)電行業(yè),到2030年,美國約有4億多噸的二氧化碳排放,歐盟不到3億噸,而中國因為到2030年才碳達峰,所以碳排放量還在繼續(xù)上升,預測到時總量會大很多。時間短、排放量大,對中國來講非常有挑戰(zhàn),需要技術上的創(chuàng)新。

        很顯然,對于化石能源,不管是天然氣、石油還是煤炭,最大的挑戰(zhàn)就是二氧化碳。對于可再生能源或者低碳能源,最主要的挑戰(zhàn)是可靠性和規(guī)模,比如風電,有風的時候有電,沒風的時候就沒有電;太陽能也是如此,有陽光的時候有電,晚上、陰雨天就沒電;水電則受季節(jié)影響很大,夏季水多,冬季水少;核電作為低碳能源,在安全可靠方面依然存在著挑戰(zhàn);而地熱應用還在開發(fā)的初期,規(guī)模很小;氫能的成本和規(guī)模目前來看也有挑戰(zhàn)。

        《經濟》:開展低碳零碳負碳關鍵核心技術攻關,我們還應該在哪些方面進行突破創(chuàng)新?

        衛(wèi)昶:要實現雙碳目標,技術創(chuàng)新是關鍵。對于任何技術創(chuàng)新都需要進行近期、中期和長期的部署,盡管真正的原始創(chuàng)新不確定性強,是很難精準規(guī)劃的。

        目前光伏、風電產業(yè)技術發(fā)展得已經非常好了,預計未來20年,新增的可裝機容量絕大部分是可再生能源,其中大部分是光伏和風電。在這個過程中,光伏技術將從集中式向分布式到移動式發(fā)展,風電方面海上風電的發(fā)展會非常迅速,這樣才能大幅提升可再生能源規(guī)模。這些都需要持續(xù)的技術創(chuàng)新。

        還有一些產業(yè)正在起步,例如氫能,很多地方政府和企業(yè)已經開始在布局,但是要想真正使氫能規(guī)?;?、實現低碳氫能,綠氫成本首先要降下來,另外液氫技術也要突破,才能實現產業(yè)鏈成本的大幅下降。這些也需要技術創(chuàng)新。

        還有的技術時間軸可能會更長一點,比如CCUS(碳捕集、利用與封存),對于化石能源來說,最主要的就是二氧化碳的捕集、封存、利用,但是目前與真正的產業(yè)化、規(guī)模化還有很大的距離,需要真正的技術突破。

        儲能是解決可再生能源規(guī)?;l(fā)展的關鍵技術,只有儲能解決了,可再生能源的不確定性才能得以解決,所以大規(guī)模儲能是減排的必然路徑。從儲能形式來講,目前抽水蓄能用得最多,電化學儲能發(fā)展得最快,鋰電池已被廣泛運用到電動汽車領域,制氫也是儲能的一種形式,正在被應用于氫燃料電池汽車。儲能領域的技術創(chuàng)新正在得到廣泛關注。

        總結而言,第一,在雙碳目標下,如果使用化石能源,二氧化碳捕集、封存和利用就是不可避免的,二氧化碳一定要能夠實現低成本捕集利用。第二,可再生能源發(fā)展是大趨勢,但是儲能技術必須同步發(fā)展,才能真正推動可再生能源的發(fā)展。第三,儲能有多種形式,氫能也是儲能的一種,有很好的前景,氫能更多要關注綠氫、液氫。第四,不管是二氧化碳減排,還是儲能、氫能,技術創(chuàng)新是關鍵,沒有好的技術創(chuàng)新,產業(yè)鏈成本是下降不了的。

        《經濟》:目前二氧化碳利用的主要途徑有哪些?前景如何?

        衛(wèi)昶:目前有些二氧化碳的利用相對比較成熟,比如將二氧化碳用作二次驅油,但是目前這種應用場景并不多。其次是以二氧化碳為原料生產化工品,比如制甲醇,但是依然存在著成本的挑戰(zhàn)。另外,在規(guī)模上,通過二氧化碳轉化消納我國每年110億噸的排放也挑戰(zhàn)巨大。因此,在二氧化碳利用方面,我們需要多管齊下,一方面,提升自然碳匯,如加大植被,通過光合作用進行碳吸收;另一方面,大力推動經濟可行的二氧化碳利用,比如驅油、化學轉化或者其他應用;再就是二氧化碳的封存,這個技術本身是可以實現的,但低成本封存手段是關鍵。

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