2060中国努力争取实现碳中和

梁宇,Tera能源战略与业务发展总监

2020年9月22日,中国国家主席习近平在联合国大会上表示:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和。”对于一个仍主要依赖燃煤发电的国家,想要在未来40年内达到碳中和,无疑是一个巨大的挑战,中国要如何实现这一目标?
显而易见,这样的目标不能一蹴而就。各行各业的企业和个人在必要的生产与生活中,都会以各种方式产生碳排放,因此若要实现净零碳目标,需将这所有因素考虑其中。同时,实现宏伟的目标还需要包括政府、企业和个人等全社会的共同努力:减少使用化石燃料;选择可再生能源;鼓励开发新技术,提高能效;简化监管流程,促进政策贯彻实施。

以清洁能源为基石

2018年,中国能源消费总量为46.4亿吨标准煤,同比增长3.3%,增速较2017年提高0.4个百分点。非化石能源和天然气是能源消费增长的主要拉动力。其中,煤炭依然占能源消费的比重的59.0%,但同比下降1.4个百分点。天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的22.1%,比上一年提高1.3个百分点。由此可见,即使可再生能源生产取得了显著增长,仍不足以满足每年不断增长的能源消费需求。此外,并非所有区域都具有充足的可再生资源禀赋,全国清洁电力调度也是极大的挑战。尽管中国最近取得了一些进展,但可再生能源生产与消纳问题仍然亟待解决,以实现全面减少碳排放目标。

所幸,更多的新技术正在不断开发中,通过存储大量清洁电力同时实现远距离传输,使我们离目标变得更近。
当前,锂电池已被应用于存储消费侧的可再生能源生产的电力,如服务于工业和商业场所的局域电网。电池需要尽可能多的稳定可持续的清洁电力的生产与供应,才能成为化石燃料替代品。然而局域电网供应范围有限,若要实现全国整体调度,中国不仅需要具备存储大量清洁能源的能力,还需要解决远距离运输的问题,以满足那些不具备可再生能源发电的区域的用电需求。超高压(UHV)输电线路和氢电池存储等技术一旦完善,便可以帮助实现电力远距离调度。氢电池充电速度更快,可以容纳200倍锂离子电池的电量,老旧电池的处理也更为方便高效,如果将其连接到超高压输电网络,则可以实现数千公里的能源传输,例如现在向湖南输送数十亿度的清洁电力,便使用了该技术。同时,分布式清洁能源项目也在实现该目标中发挥重要作用。

分布式能源可以因地制宜地使用可再生资源,根据商业和工业设施的用能特点与需求,就地生产并消纳清洁能源,从而改变其依赖的煤炭能源供应的现状。某些商用楼宇和民用住宅安装屋顶光伏发电,还未建成楼宇也可以将清洁能源的因素从设计阶段便纳入考量,如采用集成式地暖和蓄冷技术等。只要区域位置合适,且占地面积仅需400平方米,就能在工业设施用能需求端就地安建设分布式风电项目。为实现碳中和这一目标,大力发展清洁的分布式能源是我们的行动基石。

早在今年3月,国家发展改革委司法部印发《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》的通知。加大发展分布式能源项目的政策支持力度。 通知提出的主要目标为:到 2025 年,绿色生产和消费相关的法规、 标准、政策进一步健全,激励约束到位的制度框架基本建立,绿色 生产和消费方式在重点领域、重点行业、重点环节全面推行,我国绿色发展水平实现总体提升。促进能源清洁发展。建立完善与可再生能源规模化发展相适应的法规、政策,按照简化、普惠、稳定、渐变的原则,在规划统筹、并网消纳、价格机制等方面作出相应规定和政策调整,建立健全可再生能源电力消纳保障机制。打破壁垒,简化和激励减排工作。对于企业而言,也应抢占先机。通过查看运营状况和制定计划以:a)优化现有设备并减少能源浪费,b)确认现场具有可再生能源的可行性调研及其蕴含的价值,且符合长期可持续性发展的同时减少排放,从而避免因过度排放造成的可能的罚款。

为创新铺路

人工智能和物联网这两项技术在能效管理方面极具价值。例如,商业楼宇、写字楼等人群密集的场所通常在暖通系统的供暖和制冷上浪费了大量能源,安装物联网传感器可实现实时采集数据,并借助监控平台和人工智能算法运行,从而辅助现场运维团队采取最佳策略,优化暖通系统(HVAC)性能,有效降低能耗约15%;在工厂,人工智能软件可检测压缩空气泄漏,优化管理流程,并采用热电联供等手段,有效提升综合能源效率;此外,事实证明,将人工智能配对技术用于跨季节地热储能,可减少多达70%的二氧化碳排放。为了实现2060年碳中和目标,确保高效用能和减少化石燃料的使用同等重要。然而,即使有了所有这些新技术和潜力,要想实现碳中和目标,也需要调用资源全力进行新技术的研究和开发、扫除障碍、并出台激励机制来促进项目发展与实施。

贯彻改革是唯一选择

2060年实现碳中和离不开法治化市场化,这既是一项倡议,也是我们对于环境保护的愿景。更是遏制气候变化危机的一个重要里程碑。让我们一起行动起来!

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