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2022.08

杜祥琬院士:我国能源转型与碳中和

新闻来源:凯龙 浏览量:23次

能源转型五大路径

一是从人类文明形态进步的高度来认识能源革命

 

人类文明形态的不断进步是历史的必然,能源革命是基础和动力。现代非化石能源巨大的进步正在推动人类由工业文明走向生态文明,这是又一轮深刻的能源革命。

 

“能源低碳化事关人类未来”已经是全球高度的共识。欧盟2020年提出了绿色复苏计划,决定投入1.82万亿欧元,努力成为第一个碳中性大陆;美国新一届政府已经宣布了重返《巴黎协定》;德国宣布2050年要实现温室气体净零排放。企业层面,近期国内外众多能源公司纷纷发布碳中和目标、行动方案。

 

二是树立新的能源安全观

 

能源安全很重要的是供需安全,要以“科学供给”满足“合理需求”。目前阶段,一方面是化石能源供给,另一方面要逐步倚重自己可以掌控的非化石能源供给。值得强调的是,可再生能源资源的利用是我国自己可以掌控的,它不依赖国际地缘政治的变幻,有利于能源体系的独立性和安全性。

 

牵引可再生能源快速增长的,是经济社会可持续发展的需求,而支撑其稳定、快速增长的是其背后的自然资源和开发这些资源的技术能力的提升及成本的不断下降。能源安全除包括供需安全外,还应当包括环境安全、气候安全,能源造成的环境问题和气候问题要解决好。

 

三是重新认识我国的能源资源禀赋

 

我国中东部的能源可以按“身边取和远方来”相结合、“分布式与集中式”相结合的思路发展。在西北地区建电力大基地,通过特高压西电东送只是一种模式,而“分布式、身边取”将提高中东部能源自给比例。

 

论证表明:这种模式的资源可供性、技术可行性和经济可行性都是成立的,不仅有助于“源网荷储一体化”的局域电网,“微网”和“虚拟电厂”的批量生长,可减缓“西电东送”和“北煤南运”的压力,而且对我国能源结构低碳化、空间格局的趋于平衡、城乡一体化的能源基础设施升级都是有利的。重新认识我国的能源资源禀赋,是正确认识本国国情的要素。对于确保国家长远的能源安全、引导能源转型具有方向性、战略性的意义。

 

四是化石能源应尽可能适应能源转型

 

我国是世界最大的煤炭生产和消费国,煤炭目前仍是我国能源供应的基础性能源,应坚持清洁、高效利用,发电为主,通过技术进步,减少非发电用煤;发展清洁供暖,更大力度替代散烧煤,煤炭消耗总量在“十四五”尽早达峰;同时,与非化石能源协调互补,支持能源结构优化。

 

2019年我国煤炭消费占能源消费总量比重为57.7%,能源偏煤,转型有困难的一面,但也恰恰可以在低碳转型中从能效方面获益更多。技术进步加上能源结构转型,能源强度到2050年会下降40%。稳油增气,要常非并重、陆海并举、加强勘探、增加储备。提高天然气消费的比例,2025年前后石油消费进入平台期。

 

五是实现目标要把握好九个抓手

 

“能源减碳”与“蓝天保卫战”协同推进:虽然温室气体排放和污染排放是两个不同的概念,但在中国以化石能源为主的能源结构下,它们基本同根、同源,走向绿色和走向低碳采取的实际行动是高度一致的。

 

随着碳达峰和进一步降碳,化石能源将逐步减量,空气质量的特征量PM2.5将逐渐下降,首先达到国家标准35ug/m3,并进一步达到全球标准15ug/m3。

 

节能、提效,潜力巨大:我国节能成绩很大,但至今我国单位GDP能耗是世界平均水平的1.3倍、是OECD国家平均水平的2.7倍。在当前消费水平和化石能源为主结构下,能耗降1%,就可减0.5亿吨标煤,减排1亿多吨二氧化碳。

 

最大的潜力在产业结构调整,高耗能产业占比过大,传统高耗能产业已进入总量达峰和下降期,抑制发展高耗能产业的冲动是当务之急。其次,管理和政策节能、技术进步节能、生活方式节能等潜力也不小。节能提效是降碳的首要举措,控制高碳化石能源总量是重点。

 

电力行业减排:电力行业占碳排放总量的40%左右,主要是煤电。在推动煤电高效、洁净化利用,热电联产,生物质掺烧同时,逐步、有序减少煤电。

 

要大力开发非化石能源电力,发展智能电网、储能、分布式,提升配电网服务水平。可再生能源除提供电力外,还可提供“绿氢”、供热。核电根据国家“安全前提下,积极有序发展”的要求,做出新贡献。

 

交通行业减排:大力发展公共交通,切实提倡绿色出行。公路、铁路交通走电气化之路,培育电动车和氢燃料电池车,以电代油或以氢代油,实质上是以可再生零碳燃料替代石油。不易电动的航空动力,可以由生物航空燃油和合成航空燃油及氨代替石油。逐步建成美丽中国脱碳的交通能源体系。

 

工业减排:工业耗能占到全社会能耗的60%。实现碳减排双目标,需要工业部门尽早碳达峰和深度减排。通过产业结构调整,继续推进工业节能,抑制发展高耗能产业的冲动,同时,大幅度提高电力化的水平。

 

在轻工业方面可以发展热泵、电加热来取代锅炉。技术进步可带来明显的减排效益,将带来行业颠覆性转型和产业重新布局。冶金可以从煤炭时代走向绿氢冶金时代。

 

建筑,包括建造和运行:电气化是关键,供暖、制冷、照明、烹饪、家用电器等均可电气化,电则主要来自可再生能源,还可利用工业余热。推行超低能耗建筑,建筑的改造不仅可以节能,还能产能,利用BIPV,电力自发自用,潜力巨大,“能源产消一体化”国内外已有成功案例。

 

我国城乡建筑面积大约600亿平方米,可利用的面积大约250亿平方米,外加其他建筑表面,即使用50%,可装15亿千瓦的光伏,每年可以发电2万亿千瓦时。要提高灵活性电源,储电、电动车等等成为一体化的新型建筑配电系统。同时数字化、智能化的应用,智能家居、智能家用电器的普及会加速建筑业的脱碳。

 

循环经济——固废资源化利用:把废弃物分类资源利用的程度,作为现代化的一个必备的标志。减少垃圾填埋、高比例资源化,将减少填埋垃圾产生的温室气体;能源转型产生新型固废、新冠疫情产生的新型固废,要做好循环利用;固废中再生资源(如金属)的利用,可大幅降低冶金的煤炭消耗,为国家实现碳中和目标做贡献。

 

发展碳汇,同时,鼓励CCUS等碳移除和碳循环技术:目前我国生态系统的碳汇能力大约为每年12亿吨二氧化碳,我们国家也宣布了森林蓄积量2030年将比2005年增加60亿立方米,碳汇还有增长的空间。同时,各种CCUS等碳移除和碳循环技术也将为实现碳中和目标作出贡献。

 

将碳交易、气候投融资,能源转型基金、碳中和促进法作为引导碳减排的政策工具。


(文章来源:山东省发改委网站)

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