從能源消費側看,中國的工業、交通和建筑領域均有技術可行且經濟可行的零碳轉型路徑
落基山研究所于去年11月聯合能源轉型委員會發布了《中國2050:一個全面實現現代化國家的零碳圖景》分析報告,全面分析了當中國到2050年發展完成現代化、成為一個中等收入發達經濟體的同時,中國也可以完成全面脫碳,實現零碳轉型。分析認為,中國在2050年實現零碳是經濟和技術上可行的。
從整體經濟看,2050年,零碳中國的終端能源消費量將比2016年低30%,從30億噸標準煤下降到22億噸標準煤;一次能源消費降低45%,從2016年的45億噸標準煤降低到25億噸。化石能源需求下降90%,太陽能、風能、生物質等成為主要能源。終端能源消費的下降主要靠需求減量和節能來完成。節能和提高能效在近期將仍然是經濟性最高的手段。而一次能源結構的變化,主要歸功于能源消費和供給端脫碳技術的部署。而分部門看,工業、交通和建筑領域均有清晰且可行的零碳轉型路徑。
在工業領域,中國鋼鐵行業碳排放2016年占總排放的15%,鋼鐵產量預計從2016年的10億噸左右減少到2050年的4.75億噸,這主要是由于城鎮化的完成。生產結構上,短流程電爐鋼將成為主流,到2050年占到總產量的70%。從技術角度看,高爐煉鋼的效率還會有一定的提升,但考慮到已經達到的相當高的效率水平,進一步提高能效不太可能使每噸鋼的能耗和排放降低超過15-20%左右。因此,鋼鐵行業要實現零排放,中國還需要將更徹底的低碳化技術應用到鋼鐵初級生產中,如以氫為原料的直接還原鐵技術,加上
CCS技術。水泥行業方面,中國的人均水泥存量和消費量已經遠遠高于其他國家,中國未來的水泥產量很可能會出現顯著下降,這是對其建設熱潮結束的回應。根據預測,中國的水泥產量將從現在的24億噸下降到2050年的8億噸。這將主要歸功于更長的建筑使用壽命以及更高的水泥質量。此外,能效的進一步提升、過程熱生產的燃料替代、部署
CCS技術以及原料的替代都將為水泥行業零碳轉型做貢獻。具體而言,需要進一步提升水泥窯余熱發電的效率,利用生物質、氫氣(高溫熱力)和電力提供熟料生產過程中的熱量,捕集水泥生產反應過程中的二氧化碳并就近封存,使用氧化鎂等替代石灰石或熟料。在石化和化工行業,通過提高化肥和塑料等終端產品的利用效率、加大循環利用水平,中國2050年的初級化工產品產量與IEA的照常情景相比,可以減少30%。從生產路徑看,盡管中國的化工行業還需要少部分煤炭、石油和天然氣作為化工原料,工業過程用能則可基本替代掉煤炭、石油,僅用少部分天然氣。電力、氫和生物質將發揮更重要的角色,其中綠氫需要成為主力燃料和原料。實現零碳化工的主要路徑,包括了大力發展Power-to-X技術(即以電解水制取綠氫,再以氫氣、一氧化碳和二氧化碳為原料進行的合成反應,可形成化工行業價值鏈中的眾多主要產品),推動生物質在化工生產過程的應用以及部署CCS。當然,在采取這些顛覆性技術之前,我們必須再進一步挖掘能效提升的潛力。
在交通領域,盡管考慮到中國經濟的持續發展且向服務業轉型,中國到2050年交通活動水平還將大幅度上升3-3.5倍,交通領域特別是路面交通的脫碳非常值得期待。落基山研究所研究預計,中國屆時的輕載路面交通將全面實現電氣化,這主要歸功于電動汽車和氫燃料電池汽車的大范圍普及。另外,考慮到中國高鐵的快速發展,1000公里以內的遠距離交通也將較為容易實現高比例電氣化(可以替代一部分短途航空出行)。航空和船舶運輸脫碳較為困難,但也有現成的技術解決方案。航空領域可用生物燃料和合成燃油以及在短途航線應用電動飛機或燃料電池飛機。在船運領域通過改造現有發動機,使用氫氣、氨和生物燃料。
與交通部門一樣,由于城市化進程的進一步推進以及人們對生活水平要求的提升,在建筑領域,中國2050年的人均住宅面積和建筑服務水平都將進一步提高。但是建筑部門的脫碳仍然可以通過大規模推廣熱泵、改善建筑圍護結構、更大范圍的依靠大溫差遠距離(200km)輸熱技術利用工業余熱。到2050年,中國的建筑部門將實現75%的電氣化率。
總體來講,消費側脫碳成本預估不會超過GDP的1%,對消費者最終產品(如汽車、房子)的價格影響更小。 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m
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