碳中和是一項系統工程
碳中和的實現是一項復雜的系統工程,不僅與能源的低碳轉型相關,還涉及產業、經濟結構的變化甚至經濟、社會等諸多方面。如何從系統的角度著手,多措并舉、有序推進,既避免過高的轉型成本,又促進本國及本地區的優勢產業發展,是各國政府都非常重視的戰略問題。
(一)能效是第一能源
根據IEA的相關研究,在以巴黎協議為目標的可持續發展情景中,為實現“巴黎協定”不超過溫控2℃目標,可再生能源(包括風、光、水電、生物質等)的貢獻率是32%,而能效的貢獻率最高,為37%。這里的能效不僅包括了狹義上的能源節約,也包括了整個系統和經濟結構的能效提高。國際可再生能源署(IRENA)也有類似研究,歸類標準有所不同;按照相關模型模擬,為實現“巴黎協定”不超過溫控2℃目標,可再生能源與能效的貢獻率各占25%,單列出來的電氣化貢獻率為20%。電氣化的最大優勢是能夠大幅度提高能效,這也從側面反映了能效的重要性。能效是第一能源的理念在IEA、IRENA的分析預測中都得到了很好的體現。除能效和可再生能源之外,氫能、碳捕獲利用與封存(
CCUS)以及其他
碳匯技術等也將發揮重要作用。
(二)碳中和的實現可以有多種模式
關于能源轉型的目標模型,來自歐洲、美國機構的研究并未設定某種特定的路徑,而是強調了多種選項的可能性。比較典型的是由美國多個政府相關機構參與的“零碳美國”(Net Zero America)研究,給出了5種比較典型的碳中和模式,在設定達到凈零排放目標的前提下,化石能源的占比從0到超過30%不等。這5種典型模式分別是高電氣化+全部可再生、高電氣化+可再生受限、低電氣化+高生物質、高電氣化(高電動汽車)、低電氣化。上述研究為探索如何優化凈零排放路徑提供了參考依據,其中最重要的參數之一是降低能源轉型的成本。
(三)有序轉型
當前,實現碳中和的相關技術約有40%以上仍處于實驗室或小規模試驗階段,如CCUS技術、氫能開發利用等,尚未實現大規模的商業化應用。與此同時,風電、光伏等技術已進入大規模商業化開發階段,因此電力部門在減碳早期階段會相對容易。
為描述不同領域減碳的額外成本情況,有關研究提出了“
綠色溢價”概念,即實現碳減排所要付出的額外成本。例如,熱泵技術相對于傳統取暖方式更加便宜,即為負溢價,屬于
綠色溢價降低的領域;而采用零碳技術的水泥或鋼鐵行業,需要額外支付幾倍于當前的成本,屬于綠色溢價較高的領域。因此,綠色溢價較低的領域可優先開展轉型。
Agora等機構開展了德國碳中和路線圖研究,凸顯了能源、工業等各部門有序轉型以實現碳中和的理念。根據該路線圖,德國2030年前的重點減碳領域是以電力為主的能源行業,減碳量為2.07×108t,占該階段全部減碳量的50%,與此同時工業領域的減碳量僅占17%;2030年后,隨著氫能等先進低碳技術在工業領域的大規模應用,工業領域將超越電力、能源行業成為最重要的減碳領域,在2030—2050年實現零碳目標,減碳量達1.11×108t,與此同時電力、能源領域的減碳量變為0.95×108t。
在劃分不同領域、不同地區減碳先后次序時,需要重點考量如何以較低的成本實現低碳轉型并提高技術成熟度。值得重視的是,發達國家普遍強調能源轉型及碳中和帶來的新興商業機會。對于新能源、儲能、新材料、電動汽車、先進制造業等未來產業競爭的重點領域,及早謀劃并優化產業布局,形成以較低的成本投入早日實現可持續發展的商業模式,在實現碳中和、提升未來產業格局方面都將發揮重大影響。 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com
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