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深度 | 實現碳中和,新能源的地位與作用詳解
發布者:admin | 來源:能源情報 | 0評論 | 6576查看 | 2021-03-10 09:17:00    

能源是自然界中能為人類生存及社會進步提供的能力資源。人類自第1次拿起火種之后,能源與水、糧食就構成了人類賴以生存的3大要素。科技進步、社會文明兩大動力驅動了能源發展。世界能源結構已經發生兩次轉換,第1次轉換實現了薪柴向煤炭的能源革命,第2次轉換實現了煤炭向石油、天然氣的能源革命,當前正在經歷傳統化石能源向新能源的第3次重大轉換。


按照能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展(zhan)規律(lv),能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)形(xing)態(tai)從固體(ti)(薪(xin)柴(chai)(chai)與煤(mei)炭)、液態(tai)(石油)向(xiang)(xiang)氣態(tai)(天(tian)然氣)轉換、能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)中碳(tan)的(de)數量從高碳(tan)(薪(xin)柴(chai)(chai)與煤(mei)炭)、中低(di)碳(tan)(石油與天(tian)然氣)向(xiang)(xiang)無碳(tan)(新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan))轉換,未來沿著(zhu)資(zi)源(yuan)(yuan)類(lei)型減碳(tan)化、生(sheng)產(chan)技術密集化、利用方式(shi)多樣化3大趨勢發(fa)展(zhan)。目前(qian),世(shi)界能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)正(zheng)在進行化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低(di)碳(tan)化革(ge)(ge)命、新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)規模化革(ge)(ge)命、能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化革(ge)(ge)命,3場能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)革(ge)(ge)命正(zheng)在同步(bu)進行,加快形(xing)成“新(xin)煤(mei)炭”、“新(xin)油氣”、“新(xin)電網”。


人(ren)類(lei)生活在同一個地球(qiu)、同一個天(tian)空,但呼(hu)吸著不(bu)同二(er)氧化碳(tan)(tan)含量的“空氣(qi)”。人(ren)類(lei)進(jin)入(ru)工業化以來,二(er)氧化碳(tan)(tan)排放量不(bu)斷(duan)增加(jia),導致全球(qiu)氣(qi)溫升高、冰川融化、海平(ping)面上升等諸多環境問(wen)題,人(ren)類(lei)賴以生存的環境面臨(lin)著前所未有的威脅與(yu)挑戰。據(ju)統計自1850年以來,大氣(qi)中二(er)氧化碳(tan)(tan)的濃(nong)度(du)從280X10-6上升至450X10-6,全球(qiu)氣(qi)溫上升了0.9~1.2℃,海平(ping)面上升了20cm。


特別是近30年來,全(quan)球(qiu)(qiu)氣(qi)溫(wen)、海(hai)平(ping)(ping)面(mian)上(shang)升(sheng)(sheng)速度(du)加快,氣(qi)溫(wen)升(sheng)(sheng)高速度(du)達(da)到(dao)(dao)(dao)每(mei)10年上(shang)升(sheng)(sheng)0.2℃,海(hai)平(ping)(ping)面(mian)上(shang)升(sheng)(sheng)速度(du)達(da)到(dao)(dao)(dao)0.32cm/a。到(dao)(dao)(dao)本世紀末(mo),如果全(quan)球(qiu)(qiu)氣(qi)候升(sheng)(sheng)溫(wen)達(da)到(dao)(dao)(dao)2℃,海(hai)平(ping)(ping)面(mian)升(sheng)(sheng)高將(jiang)達(da)到(dao)(dao)(dao)36~87cm,99%的珊瑚礁將(jiang)消失(shi),陸地上(shang)約13%的生態系統將(jiang)遭到(dao)(dao)(dao)破(po)壞,許多植物和(he)動(dong)物面(mian)臨著(zhu)滅絕的風險。因此,減少二氧化(hua)碳(tan)等溫(wen)室氣(qi)體排(pai)放(fang),限(xian)制全(quan)球(qiu)(qiu)氣(qi)溫(wen)上(shang)升(sheng)(sheng)已經(jing)成為全(quan)人類共同的目標。2018年10月,聯(lian)合國政府間氣(qi)候變(bian)化(hua)專(zhuan)門委員會(hui)(IntergovernmentalPanelonClimateChange,簡(jian)稱IPCC)提出(chu)了“碳(tan)中和(he)”的目標,到(dao)(dao)(dao)本世紀末(mo)將(jiang)全(quan)球(qiu)(qiu)氣(qi)溫(wen)升(sheng)(sheng)高控制在1.5℃。


人(ren)類活(huo)動導致的(de)(de)(de)二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放主要(yao)(yao)來(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)于化(hua)石(shi)燃料消費。發展(zhan)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan),實(shi)(shi)(shi)(shi)現能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉型,降低(di)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消費,構建綠色低(di)碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體系,是(shi)(shi)降低(di)二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放,實(shi)(shi)(shi)(shi)現全球碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)舉(ju)措(cuo)之一。本文總結主要(yao)(yao)國(guo)(guo)家應對碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)經驗和(he)(he)(he)做(zuo)法(fa),分(fen)析全球二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放的(de)(de)(de)分(fen)布情況,提出全球實(shi)(shi)(shi)(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)所(suo)面(mian)臨的(de)(de)(de)挑戰(zhan)和(he)(he)(he)應對措(cuo)施(shi)(shi)。新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)已是(shi)(shi)第(di)3次能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉換的(de)(de)(de)主角,將在實(shi)(shi)(shi)(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)發揮主導作用(yong)。針對中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)面(mian)臨的(de)(de)(de)挑戰(zhan)與機(ji)遇,提出中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)實(shi)(shi)(shi)(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的(de)(de)(de)路線(xian)圖與實(shi)(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)路徑(jing),為2060年順利實(shi)(shi)(shi)(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)目標提供(gong)參考依據。


1、全球碳中和概況


1.1“碳”的類型


碳(tan)(tan)(tan)是(shi)生(sheng)命(ming)物質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)元素之(zhi)一,是(shi)有機質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)組(zu)成部分,并以二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)、有機物和(he)無機物的(de)(de)(de)(de)(de)形式貯(zhu)存于地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)圈(quan)、陸地生(sheng)態(tai)圈(quan)、海(hai)洋(yang)圈(quan)和(he)巖(yan)(yan)石圈(quan)中(zhong)(zhong)。碳(tan)(tan)(tan)元素通過碳(tan)(tan)(tan)固(gu)定(ding)(ding)和(he)碳(tan)(tan)(tan)釋放的(de)(de)(de)(de)(de)方式,在地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)圈(quan)、陸地生(sheng)態(tai)圈(quan)、海(hai)洋(yang)圈(quan)和(he)巖(yan)(yan)石圈(quan)中(zhong)(zhong)進行循環。碳(tan)(tan)(tan)固(gu)定(ding)(ding)是(shi)指植物的(de)(de)(de)(de)(de)光合作用吸收(shou)二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)、海(hai)水溶解大氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)、干旱區鹽堿土吸收(shou)二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)、含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)元素巖(yan)(yan)石的(de)(de)(de)(de)(de)形成,以及利(li)用人工(gong)技術將二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)轉化(hua)為(wei)化(hua)學品或燃(ran)料等。碳(tan)(tan)(tan)釋放主要(yao)(yao)來自于植物和(he)動物的(de)(de)(de)(de)(de)呼吸作用、化(hua)石燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)、巖(yan)(yan)石圈(quan)中(zhong)(zhong)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)元素巖(yan)(yan)石的(de)(de)(de)(de)(de)分解等。本(ben)文將大氣(qi)(qi)(qi)圈(quan)中(zhong)(zhong)被(bei)固(gu)定(ding)(ding)或可(ke)利(li)用的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)定(ding)(ding)義為(wei)“灰碳(tan)(tan)(tan)”;將無法被(bei)固(gu)定(ding)(ding)或利(li)用,并留(liu)存在大氣(qi)(qi)(qi)圈(quan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)定(ding)(ding)義為(wei)“黑碳(tan)(tan)(tan)”。


人類(lei)進入(ru)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)(hua)以來,化(hua)(hua)(hua)石燃(ran)料(liao)消耗急劇增(zeng)加(jia),巖石圈中(zhong)化(hua)(hua)(hua)石能源的碳(tan)(tan)(tan)被釋(shi)放到大氣圈中(zhong),導致大氣圈中(zhong)二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)的濃度(du)不斷(duan)增(zeng)加(jia),地(di)(di)球(qiu)的碳(tan)(tan)(tan)循環平(ping)衡被破壞,造成了大氣圈中(zhong)“黑碳(tan)(tan)(tan)”含(han)量(liang)不斷(duan)增(zeng)加(jia)。因此,碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和主要目的是減少大氣圈中(zhong)“黑碳(tan)(tan)(tan)”含(han)量(liang),逐步恢復綠(lv)色地(di)(di)球(qiu)碳(tan)(tan)(tan)循環平(ping)衡,保護人類(lei)賴(lai)以生存(cun)的生態環境,建設宜居地(di)(di)球(qiu)。


1.2碳中和的內涵及意義(yi)


IPCC發布的《全球升溫1.5℃特(te)別(bie)報告》指出,碳(tan)中和(Carbon-neutral)是(shi)指1個(ge)組織在1年內的二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)通過二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)消除技術(shu)達到(dao)(dao)平衡,或稱為凈零(ling)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)(netzeroCO2emissions)。碳(tan)中和目標是(shi)到(dao)(dao)2030年全球二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量比(bi)2010年下降約(yue)45%,到(dao)(dao)2050年實現(xian)凈零(ling)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)。


碳(tan)中和的(de)首要任(ren)務是到本世紀末將全(quan)(quan)球氣候變暖控制在1.5℃。碳(tan)中和不僅控制氣候變化(hua),也(ye)是人類保(bao)護生態環境的(de)根本措施,有助(zhu)于保(bao)護生物(wu)多樣性和生態系統,避免更多的(de)物(wu)種滅(mie)絕。碳(tan)中和加速了能源系統的(de)低碳(tan)綠色轉型(xing),為全(quan)(quan)球帶來新(xin)的(de)經濟增(zeng)長點(dian)。


根據國際可再(zai)生能(neng)源機構(IRENA)發布的《能(neng)源轉型2050》報(bao)告顯示(shi),碳中和(he)為全球(qiu)帶來2.4%的GDP額外增長,額外增加7106個能(neng)源行業(ye)就業(ye)崗位等。


1.3碳中和的進展(zhan)與做法(fa)


截至2021年1月,根據英國(guo)能(neng)源與氣候智庫(Energy&Climate Intelligence Unit)統計顯示,全球(qiu)已有(you)(you)28個國(guo)家(jia)實現(xian)或承諾碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)目標(biao)(biao)。其中(zhong)(zhong)(zhong),蘇里南共和(he)(he)(he)國(guo)和(he)(he)(he)不(bu)丹已經(jing)實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he),瑞典、英國(guo)、法(fa)國(guo)等6個國(guo)家(jia)通過立法(fa)承諾碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he),歐盟、加拿大、韓國(guo)等6個國(guo)家(jia)及(ji)地區正(zheng)在(zai)制定相(xiang)關法(fa)律(lv),中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)、澳大利亞(ya)、日本、德國(guo)等14個國(guo)家(jia)承諾實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)。2050年是(shi)全球(qiu)實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的主(zhu)要時間節點(dian),除2個已經(jing)實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的國(guo)家(jia)外,芬蘭承諾最(zui)早(2035年)實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)。另有(you)(you)99個國(guo)家(jia)正(zheng)在(zai)討論碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)目標(biao)(biao),其中(zhong)(zhong)(zhong)烏(wu)拉圭(gui)擬將目標(biao)(biao)定于(yu)2030年,其余(yu)國(guo)家(jia)均將目標(biao)(biao)擬定于(yu)2050年。


已經(jing)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的2個(ge)國家(jia)具有國土面積小、森(sen)林(lin)覆蓋率(lv)(lv)極高等特(te)點,其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)蘇里(li)南共和(he)(he)(he)國的森(sen)林(lin)覆蓋率(lv)(lv)達80%,不丹的森(sen)林(lin)覆蓋率(lv)(lv)為(wei)72%。碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)進程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),歐盟(meng)最為(wei)積極,欲建設首(shou)個(ge)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)大陸。2019年(nian)(nian)12月,歐盟(meng)委員會正(zheng)式發布《歐洲(zhou)綠色(se)協議》,提(ti)出(chu)到2030年(nian)(nian)溫(wen)室氣體排放量在(zai)1990年(nian)(nian)基礎上減少(shao)50%~55%,到2050年(nian)(nian)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)目(mu)標。2020年(nian)(nian)12月,日(ri)本政府(fu)推出(chu)《綠色(se)增長戰(zhan)略》,被(bei)視為(wei)日(ri)本2050年(nian)(nian)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)目(mu)標的進度表。從目(mu)前已經(jing)承諾(nuo)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)的國家(jia)來看,除了(le)歐盟(meng)和(he)(he)(he)日(ri)本發布了(le)碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)具體的路線圖外,其(qi)余(yu)國家(jia)的碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)路線尚在(zai)進一步(bu)制定中(zhong)(zhong)(zhong)。


本(ben)文分析總結主要國家和地區碳(tan)中和的做法有如下幾點:


①逐(zhu)步退出(chu)煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)計(ji)劃。除(chu)德國(guo)(guo)外(wai),已承諾碳中和的歐盟(meng)國(guo)(guo)家煤炭(tan)資(zi)源(yuan)較少,國(guo)(guo)土(tu)面(mian)積較小(xiao),已經全部退出(chu)煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)。德國(guo)(guo)宣(xuan)布將于2040年前全部退出(chu)煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)。煤炭(tan)資(zi)源(yuan)豐富或(huo)者煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)消(xiao)費占比較高的國(guo)(guo)家(如澳大(da)利亞等(deng)),尚未確定(ding)退出(chu)煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)計(ji)劃。


②加快太陽能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)、氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)等新(xin)能(neng)(neng)(neng)源產業應用(yong)與推廣。光伏發(fa)電(dian)將成為歐盟、日本(ben)的第一(yi)大電(dian)力來源,海(hai)上風電(dian)迎來爆發(fa)式增(zeng)長。預(yu)計到2050年,歐盟、日本(ben)海(hai)上風電(dian)將增(zeng)長25倍以上。氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)方面(mian),歐盟注重綠氫(qing)(qing)(qing)(qing)制備,日本(ben)全(quan)面(mian)發(fa)展氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)產業鏈,韓國已就氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)立法,將氫(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)應用(yong)拓展至交通運(yun)輸(shu)、冶金(jin)、發(fa)電(dian)等領(ling)域。


③發(fa)展(zhan)碳(tan)封存與碳(tan)轉(zhuan)化(hua)技(ji)(ji)術。德國將重啟二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)捕集(ji)及封存項目,同時利(li)用豐富(fu)的天(tian)然氣管網設施,大力(li)發(fa)展(zhan)電轉(zhuan)氣技(ji)(ji)術,將二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)甲烷(wan)進行管網運輸。日本發(fa)展(zhan)碳(tan)回(hui)收和(he)資源化(hua)利(li)用技(ji)(ji)術,到2030年實現二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)回(hui)收制燃料的價格(ge)與傳統噴氣燃料相(xiang)(xiang)當,到2050年二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)制塑(su)料實現與現有的塑(su)料制品價格(ge)相(xiang)(xiang)當。


④出臺碳(tan)(tan)定(ding)價機(ji)制(zhi),增加碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)成(cheng)本。2005年,歐(ou)盟開始實施排(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)系(EUETS),是(shi)世界上(shang)第1個多國參(can)與的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)系。該交(jiao)易(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)系采用“總量(liang)管(guan)制(zhi)和交(jiao)易(yi)(yi)(yi)”規則,在限制(zhi)溫室(shi)氣體(ti)(ti)排(pai)放(fang)總量(liang)的(de)(de)(de)基(ji)礎上(shang),通過(guo)買(mai)賣行政許可的(de)(de)(de)方式進(jin)行碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)(yi)(yi)。該體(ti)(ti)系還(huan)通過(guo)限量(liang)和設(she)定(ding)交(jiao)易(yi)(yi)(yi)計(ji)劃,對各成(cheng)員國設(she)置限額,將減(jian)排(pai)目標分解到企業(ye),明確減(jian)排(pai)上(shang)限強制(zhi)減(jian)排(pai)。


2、碳中和面臨的主要挑戰與對策


2.1全球碳(tan)排(pai)放現(xian)狀


據國(guo)際(ji)能源署(IEA)統計,2019年全球與能源相(xiang)關(guan)的(de)(de)二氧化(hua)碳排(pai)(pai)(pai)放量與2018年持平(為333億t),前5名碳排(pai)(pai)(pai)放量國(guo)家分(fen)別為中國(guo)、美國(guo)、印度、俄(e)羅斯、日本,碳排(pai)(pai)(pai)放量分(fen)別為98億,48億,23億,15億,11億t。亞(ya)洲的(de)(de)碳排(pai)(pai)(pai)放主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)(zi)中國(guo)、印度和(he)日本,美洲的(de)(de)碳排(pai)(pai)(pai)放主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)(zi)美國(guo)、加拿大和(he)巴(ba)西,歐洲的(de)(de)碳排(pai)(pai)(pai)放主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)(zi)俄(e)羅斯、德(de)國(guo)和(he)英國(guo),非(fei)洲的(de)(de)碳排(pai)(pai)(pai)放主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)(zi)南(nan)非(fei)、埃及和(he)阿爾及利亞(ya),大洋(yang)洲的(de)(de)碳排(pai)(pai)(pai)放主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)來(lai)(lai)自(zi)(zi)澳大利亞(ya)。


化(hua)石燃(ran)料消費是二(er)氧(yang)化(hua)碳排放(fang)(fang)增加的(de)(de)(de)主要來源(yuan)。2003年以來,煤炭(tan)消費一直是二(er)氧(yang)化(hua)碳排放(fang)(fang)的(de)(de)(de)第1大來源(yuan)。2019年煤炭(tan)、石油、天然氣消費所排放(fang)(fang)的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳量(liang)(liang)(liang)分別(bie)占總(zong)排量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)45%、43%、22%。電力(li)行(xing)(xing)業(ye)是最大的(de)(de)(de)碳排放(fang)(fang)行(xing)(xing)業(ye),占總(zong)排量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)38%,其次為交通、工業(ye)和建(jian)筑(zhu)等行(xing)(xing)業(ye),分別(bie)占總(zong)排量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)24%、23%和9%。


2.2碳中和面臨的主要問題(ti)


碳中和(he)應對全(quan)球氣候變化已成為(wei)全(quan)球共(gong)識,但在實施過程中還面(mian)臨政治(zhi)、資源、技(ji)術、市場、能(neng)源結構等(deng)多方面(mian)挑戰。


2.2.1政治層面


實(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)是全球性(xing)目(mu)標,需(xu)要世界各國(guo)(guo)合作應對,聯合國(guo)(guo)常(chang)任(ren)理事(shi)國(guo)(guo)應率(lv)先在(zai)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)目(mu)標上做出表率(lv),但是美國(guo)(guo)和(he)(he)俄羅斯兩個常(chang)任(ren)理事(shi)國(guo)(guo)尚(shang)未(wei)承諾實(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)。全球碳(tan)(tan)排放前5名(ming)國(guo)(guo)家中(zhong)(zhong)的印度還沒(mei)(mei)有承諾實(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)時(shi)間。安(an)哥拉(la)、伊(yi)朗、伊(yi)拉(la)克、南蘇丹(dan)、土耳(er)其、也門等國(guo)(guo)最初(chu)簽署(shu)了《巴黎氣候協定(ding)》,但還沒(mei)(mei)有正(zheng)式(shi)立法批準。另有99個國(guo)(guo)家正(zheng)在(zai)討(tao)論(lun)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)目(mu)標,能否(fou)通過(guo)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)(he)目(mu)標尚(shang)未(wei)定(ding)論(lun)。


2.2.2資源層面


新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)替代化石(shi)燃料(liao)是(shi)實現碳中和的(de)根本(ben)措施。全(quan)球太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)、風(feng)能(neng)(neng)等新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)分布存在時空差異性(xing),為新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)規模發(fa)展(zhan)帶(dai)來挑(tiao)戰。全(quan)球太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)資(zi)源(yuan)主(zhu)要(yao)集(ji)中在赤道附近南(nan)(nan)(nan)北回(hui)歸線之間,以非洲北部(bu)撒哈拉(la)地(di)區(qu)最為豐(feng)富,非洲大陸(lu)東(dong)(dong)(dong)側及(ji)南(nan)(nan)(nan)部(bu)、澳大利(li)(li)亞(ya)和中國西北地(di)區(qu)也(ye)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)資(zi)源(yuan)豐(feng)富區(qu)。風(feng)能(neng)(neng)資(zi)源(yuan)主(zhu)要(yao)分布在東(dong)(dong)(dong)亞(ya)、東(dong)(dong)(dong)南(nan)(nan)(nan)亞(ya)、中亞(ya)、美洲30°S—30°N地(di)區(qu),以及(ji)中國北部(bu)和東(dong)(dong)(dong)部(bu)、蒙古、澳大利(li)(li)亞(ya)東(dong)(dong)(dong)北部(bu)、非洲撒哈拉(la)沙漠以南(nan)(nan)(nan)等地(di)區(qu)。全(quan)球陸(lu)地(di)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)和風(feng)能(neng)(neng)資(zi)源(yuan)存在明顯(xian)的(de)地(di)區(qu)性(xing)與季節性(xing)差異。


2.2.3技術層面


新能(neng)源技(ji)(ji)術成熟度決定了碳中(zhong)和進程的(de)(de)快慢。太陽能(neng)、風能(neng)等新能(neng)源發(fa)(fa)(fa)電總體(ti)價格仍較煤發(fa)(fa)(fa)電高,峰谷(gu)穩(wen)定性差,調峰技(ji)(ji)術有(you)待進一步(bu)創新。重工業(ye)和長途運輸(shu)等領(ling)域難以實(shi)現電氣(qi)化(hua),氫燃料電池是最(zui)優選(xuan)擇,但(dan)部分關(guan)鍵技(ji)(ji)術仍處于(yu)示(shi)范(fan)或原(yuan)型階段,尚未大規模推廣和工業(ye)化(hua)應用。與(yu)(yu)傳統化(hua)石(shi)能(neng)源制(zhi)(zhi)氫(即(ji)“灰(hui)氫”)相比(bi),可再生能(neng)源制(zhi)(zhi)氫(即(ji)“綠氫”)的(de)(de)成本較高,配(pei)套的(de)(de)二氧(yang)化(hua)碳捕集(ji)與(yu)(yu)封存技(ji)(ji)術尚處于(yu)示(shi)范(fan)階段。雖然低碳技(ji)(ji)術轉(zhuan)移具有(you)顯著的(de)(de)減排(pai)和升溫控(kong)制(zhi)(zhi)效果,但(dan)發(fa)(fa)(fa)達(da)國家承諾對發(fa)(fa)(fa)展(zhan)中(zhong)國家提供資金和低碳技(ji)(ji)術援(yuan)助尚未兌現。


2.2.4市場層面


碳(tan)中和(he)(he)進程(cheng)中,新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)推廣(guang)與應(ying)(ying)用取決于(yu)成(cheng)本優勢(shi)和(he)(he)應(ying)(ying)用便利程(cheng)度。目前,新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)成(cheng)本逐年下降,但相對于(yu)化(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)仍(reng)缺乏(fa)競爭力。特別是2020年全(quan)球原(yuan)油價格暴跌(die),化(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)成(cheng)本優勢(shi)對新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型產生不(bu)利影響(xiang)。新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)配(pei)套設(she)備(bei)不(bu)完善,應(ying)(ying)用不(bu)便利,如充電樁尚未普(pu)及、加氫站(zhan)數量少等問題推高了新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽車的(de)使用成(cheng)本。


2.2.5能(neng)源結構層(ceng)面


全球(qiu)能(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)(fei)(fei)結構仍(reng)然以化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)為主,新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)比(bi)偏(pian)低。2019年(nian)全球(qiu)能(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)(fei)(fei)144億t油當量,其中煤炭(tan)占(zhan)27%、石(shi)油占(zhan)33%、天然氣占(zhan)24%、新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)16%。碳(tan)中和進程中,要(yao)大(da)幅度降低煤炭(tan)、石(shi)油等高(gao)碳(tan)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)(fei)(fei)占(zhan)比(bi),提高(gao)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)比(bi)。目前,化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)(fei)(fei)占(zhan)比(bi)仍(reng)然偏(pian)高(gao),為能(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型帶來了挑(tiao)戰。


2.3實(shi)現碳中(zhong)和的對策


減少碳(tan)排放,實現碳(tan)中和(he)的(de)對策(ce)可以分為碳(tan)替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)、碳(tan)減排、碳(tan)封存、碳(tan)循環4種(zhong)主要途徑。碳(tan)替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)主要包括(kuo)用(yong)(yong)(yong)電替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)、用(yong)(yong)(yong)熱替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)和(he)用(yong)(yong)(yong)氫替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)等(deng)。用(yong)(yong)(yong)電替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)是(shi)利(li)用(yong)(yong)(yong)水電、光(guang)電、風(feng)電等(deng)“綠電”替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)火(huo)電,用(yong)(yong)(yong)熱替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)是(shi)指利(li)用(yong)(yong)(yong)光(guang)熱、地熱等(deng)替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)化石燃(ran)料供(gong)熱,用(yong)(yong)(yong)氫替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)是(shi)指用(yong)(yong)(yong)“綠氫”替(ti)(ti)(ti)代(dai)(dai)“灰氫”。


碳(tan)減(jian)排主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)包括節約(yue)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和(he)提(ti)高能(neng)(neng)效。在(zai)建筑(zhu)行業主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以(yi)(yi)提(ti)高電器和(he)設備(bei)能(neng)(neng)效、房屋(wu)外加(jia)太陽能(neng)(neng)光伏等為(wei)主(zhu)(zhu),開發新(xin)型的(de)(de)水泥(ni)和(he)鋼材(cai)等材(cai)料(liao)、減(jian)少水泥(ni)和(he)鋼材(cai)的(de)(de)隱含碳(tan)排放量等;在(zai)交通行業主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以(yi)(yi)使用更高效的(de)(de)動力系統和(he)更輕(qing)的(de)(de)材(cai)料(liao)等為(wei)主(zhu)(zhu)。從源(yuan)(yuan)頭減(jian)少“黑(hei)碳(tan)”的(de)(de)排放量。


碳(tan)封存(cun)(cun)是指將大型火力發(fa)電(dian)、煉鋼廠、化(hua)工廠等產生的(de)二氧(yang)化(hua)碳(tan)收集后(hou),運輸至合適場(chang)所,利(li)用技術(shu)手段長時(shi)間(jian)與大氣隔離封存(cun)(cun)。地(di)質封存(cun)(cun)是碳(tan)封存(cun)(cun)的(de)主要形式,封存(cun)(cun)場(chang)所主要為油氣藏、地(di)下深(shen)部咸水層和廢棄煤礦等。未來油田(tian)、氣田(tian)采完后(hou),應用已有地(di)面。


與地(di)下(xia)設施,進行二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)庫封存(cun),可能是(shi)主要舉措。通過技術(shu)減少大(da)氣(qi)圈中的“黑(hei)碳(tan)”數量。碳(tan)循環(huan)包(bao)括人(ren)工碳(tan)轉化和森林碳(tan)匯。人(ren)工碳(tan)轉化是(shi)指利用(yong)化學或(huo)生物手(shou)段將二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)轉化為(wei)有(you)用(yong)的化學品或(huo)燃料(liao),包(bao)括二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)合成甲醇、二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)電催化還原制備CO或(huo)輕烴(jing)產品(C1—C3)等。


森林碳(tan)匯是指植物通過光(guang)合作用將大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)二氧化碳(tan)吸收并固定在(zai)植被與土壤中(zhong),減少大(da)氣(qi)中(zhong)二氧化碳(tan)濃度(du)。發揮“灰碳(tan)”可再利(li)用的(de)作用。


針對(dui)碳(tan)替(ti)代(dai)、碳(tan)減(jian)(jian)排(pai)、碳(tan)封存(cun)(cun)、碳(tan)循(xun)環4種(zhong)主要碳(tan)中和對(dui)策,依據技(ji)術成(cheng)熟度或(huo)與常規化石能(neng)源價(jia)格的(de)競爭(zheng)性,預測2020—2050年(nian)全(quan)球(qiu)碳(tan)中和目標下二氧(yang)化碳(tan)減(jian)(jian)排(pai)趨(qu)勢(shi)。2020—2030年(nian),二氧(yang)化碳(tan)減(jian)(jian)排(pai)速(su)度相對(dui)較慢,主要原因是新能(neng)源的(de)價(jia)格優勢(shi)尚未顯(xian)現,未能(neng)實(shi)現大規模應用,且碳(tan)封存(cun)(cun)技(ji)術尚未成(cheng)熟。


2030—2050年,隨著相(xiang)關(guan)技術的成(cheng)(cheng)熟,新(xin)能(neng)(neng)源成(cheng)(cheng)本可與化石能(neng)(neng)源競爭(zheng),新(xin)能(neng)(neng)源項目快速推廣落地,二氧化碳排放(fang)大幅(fu)度(du)下降。碳封存(cun)技術達(da)到(dao)(dao)推廣應用要(yao)求,為碳中和做出主要(yao)貢獻。總(zong)體看,碳替代將成(cheng)(cheng)為碳中和進程中的中堅(jian)力量,預(yu)測到(dao)(dao)2050年,貢獻率(lv)占全球碳中和的47%,碳減(jian)排、碳封存(cun)和碳循環(huan)貢獻率(lv)分別(bie)占21%、15%和17%。


3、新能源在碳中和進程中的重要地位


新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)是(shi)指在新技術基礎上加(jia)以(yi)開(kai)發(fa)(fa)利(li)用(yong),接替傳(chuan)(chuan)統(tong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的非化石(shi)無(wu)碳、可再生清潔能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan),主要類型(xing)有太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物質能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、海洋能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、新材料儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等。與煤(mei)炭、石(shi)油、天然氣等傳(chuan)(chuan)統(tong)含碳化石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)相比(bi),在理(li)論技術、利(li)用(yong)成(cheng)本(ben)、環(huan)境影響、管理(li)方(fang)(fang)式(shi)等方(fang)(fang)面有顯著不(bu)同。隨著新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術快(kuai)速(su)發(fa)(fa)展(zhan)和(he)(he)互聯網+、人工智能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、新材料等技術不(bu)斷進(jin)步(bu),新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)產業處于突破期(qi),逐漸進(jin)入黃金發(fa)(fa)展(zhan)期(qi)。發(fa)(fa)展(zhan)新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan),推動(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構轉(zhuan)型(xing)是(shi)實現碳中(zhong)和(he)(he)的關鍵(jian)。新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)(fa)利(li)用(yong)步(bu)伐加(jia)快(kuai),已成(cheng)為全球能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)增長新動(dong)力(li),并將逐步(bu)替代化石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan),在碳中(zhong)和(he)(he)進(jin)程中(zhong)發(fa)(fa)揮關鍵(jian)作用(yong)。


3.1新能(neng)源(yuan)(yuan)是第3次能(neng)源(yuan)(yuan)轉換(huan)的主(zhu)角


從(cong)世界能(neng)源發展歷(li)(li)程看,人類能(neng)源利用史經(jing)歷(li)(li)了從(cong)薪(xin)柴到(dao)煤炭(tan)、從(cong)煤炭(tan)到(dao)油氣的(de)兩次轉型(xing),正在(zai)經(jing)歷(li)(li)從(cong)化石能(neng)源到(dao)新能(neng)源的(de)第3次轉型(xing)。新能(neng)源具(ju)有清潔(jie)、低(di)碳的(de)特(te)點,符合碳中和(he)發展需求,將(jiang)在(zai)第3次能(neng)源轉換中成為主角。


1925年(nian)以來(lai),全(quan)球能(neng)源變(bian)得更加清潔(jie),除(chu)生物質能(neng)外的(de)新能(neng)源呈現加速(su)發展態勢。1925—2019年(nian)全(quan)球能(neng)源的(de)需求(qiu)量(liang)從(cong)14億t油(you)當量(liang)增(zeng)加至144億t油(you)當量(liang),增(zeng)長了10倍(bei),但新能(neng)源在全(quan)球能(neng)源中的(de)占比從(cong)0.6%增(zeng)加至15.1%,增(zeng)幅達到(dao)24倍(bei)。


近10年來(lai),全(quan)球能源技術變革顯著(zhu)加快,光伏發(fa)(fa)電、風(feng)電等成本大幅下降,加速推(tui)動了能源系統綠色轉型(xing)。據IRENA報告,自2010年以來(lai),2019年光伏發(fa)(fa)電(PV)、光熱發(fa)(fa)電(CSP)、陸上風(feng)電和海(hai)上風(feng)電的平準(zhun)化度電成本分別下降82%、47%、39%和29%。


2019年,新投產并網的大(da)規模新能(neng)源發(fa)電(dian)裝機(ji)容量(liang)中,56%可實現(xian)成本(ben)低(di)于最(zui)便宜的化石燃(ran)料發(fa)電(dian)。2010—2019年光(guang)伏發(fa)電(dian)量(liang)從32TW·h增至(zhi)699TW·h,年增幅(fu)達(da)到240%;風(feng)力發(fa)電(dian)量(liang)從342TW·h增至(zhi)1404TW·h,年增幅(fu)達(da)到45%。


3.2新能源是碳中和的主導


從能(neng)(neng)(neng)源(yuan)生產和(he)消費結構看,世界(jie)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)已(yi)形成(cheng)煤(mei)、油(you)(you)、氣、新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)“四分天(tian)下”的格局。研究預(yu)(yu)測,到(dao)2030年將(jiang)是新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的轉(zhuan)折(zhe)年,多種新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)成(cheng)本下降至可與(yu)化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)競(jing)爭,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)去碳化(hua)(hua)(hua)趨勢持(chi)續加(jia)強(qiang)。預(yu)(yu)計2030年,全球一次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)量將(jiang)達到(dao)峰值156億t油(you)(you)當量,年均(jun)增長(chang)1.2%,其中煤(mei)炭占19%、石(shi)(shi)油(you)(you)占28%、天(tian)然(ran)氣占26%、新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)占27%。預(yu)(yu)計2025年石(shi)(shi)油(you)(you)需求增速放緩,到(dao)2030年石(shi)(shi)油(you)(you)需求進入平臺期(qi),天(tian)然(ran)氣由于其低碳屬性,或(huo)將(jiang)成(cheng)為唯一有望保(bao)持(chi)增長(chang)的化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)。


預計2030年(nian)(nian)后(hou),新能(neng)源(yuan)成本基本低于化石(shi)能(neng)源(yuan)。預計2030—2050年(nian)(nian),世界一次(ci)能(neng)源(yuan)消費(fei)總量(liang)將維持在較為平(ping)穩的水平(ping)。到2050年(nian)(nian),世界一次(ci)能(neng)源(yuan)消費(fei)量(liang)基本與2030年(nian)(nian)持平(ping),其中煤炭占4%、石(shi)油占14%、天然氣(qi)占22%、新能(neng)源(yuan)占60%,世界能(neng)源(yuan)消費(fei)結構發生(sheng)根(gen)本性變化,新能(neng)源(yuan)將超過煤炭、石(shi)油、天然氣(qi),成為主體能(neng)源(yuan)。


3.3新能源在(zai)碳中(zhong)和進程(cheng)中(zhong)的作用


太(tai)陽能(neng)、風能(neng)、水(shui)能(neng)、核(he)能(neng)、氫能(neng)等是新(xin)能(neng)源(yuan)的主力(li)軍,助力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)部門實(shi)現低(di)碳排放。2019年以來,新(xin)能(neng)源(yuan)平(ping)(ping)均(jun)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本已實(shi)現低(di)于(yu)燃氣發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本,但總體水(shui)平(ping)(ping)較(jiao)煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)仍(reng)高出(chu)16%。預計到2030年左右,大(da)部分(fen)新(xin)建(jian)光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)、風電(dian)(dian)(dian)(dian)項目平(ping)(ping)均(jun)投資(zi)水(shui)平(ping)(ping)將(jiang)低(di)于(yu)新(xin)建(jian)煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠,幾(ji)乎(hu)所有(you)亞太(tai)市場可實(shi)現光(guang)伏、風能(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本低(di)于(yu)煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)。預計到2050年,新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)可滿足全球(qiu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)需求(qiu)的80%,其中光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)和風力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量累計占總發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量的一半以上(shang)。


“綠氫(qing)”是新能源的后備軍,助力工(gong)業(ye)與(yu)交(jiao)通(tong)等領(ling)域(yu)進一步降低碳排(pai)放。電價占電解水制(zhi)氫(qing)成(cheng)本(ben)(ben)的60%~70%,隨(sui)著電價大幅度(du)下降,“綠氫(qing)”成(cheng)本(ben)(ben)將快速下降。到(dao)(dao)2030年左右,“綠氫(qing)”有望(wang)比化石(shi)燃料(liao)制(zhi)氫(qing)更具成(cheng)本(ben)(ben)優勢。到(dao)(dao)2050年,全(quan)球氫(qing)能占終端能源消費(fei)比重有望(wang)達到(dao)(dao)18%,“綠氫(qing)”技術(shu)完全(quan)成(cheng)熟,大規模(mo)用于難以通(tong)過(guo)電氣化實現零排(pai)放的領(ling)域(yu),主要包(bao)括鋼鐵、煉油、合成(cheng)氨等工(gong)業(ye)用氫(qing),以及重卡、船(chuan)舶等長距離交(jiao)通(tong)運輸領(ling)域(yu)。


人工碳轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)技術是連接新能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與化(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)橋(qiao)梁,有效降低(di)化(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)碳排放,將過剩電量轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)化(hua)(hua)工產(chan)品或燃料進(jin)行(xing)儲存,對新能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)電網起到(dao)削(xue)峰填(tian)谷作用。電轉(zhuan)(zhuan)氣(qi)是人工碳轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)的(de)(de)主要形式(shi),可以將二氧化(hua)(hua)碳重(zhong)整制甲烷,被(bei)視為(wei)是歐(ou)洲實(shi)現能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)(zhuan)型(xing)的(de)(de)關鍵。預計到(dao)2050年,歐(ou)盟工業部門10%~65%的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消耗來自電轉(zhuan)(zhuan)氣(qi),供熱(re)行(xing)業和交(jiao)通運(yun)輸行(xing)業30%~65%的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)來自于電轉(zhuan)(zhuan)氣(qi)。


4、中國碳中和實施路徑


4.1中(zhong)(zhong)國碳中(zhong)(zhong)和目標與路(lu)線圖(tu)


中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)政府承諾(nuo)實(shi)現碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he),制定政策積極推進碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)進程。2020年(nian)9月,習近(jin)平在(zai)聯合國(guo)(guo)大會上表示“中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)將提高國(guo)(guo)家自(zi)主貢獻力(li)度,采取(qu)更(geng)加有力(li)的政策和(he)措(cuo)施,二氧化碳(tan)排放力(li)爭(zheng)于(yu)2030年(nian)前達到峰值(zhi),努(nu)力(li)爭(zheng)取(qu)2060年(nian)前實(shi)現碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”。同(tong)年(nian)12月,發布《新(xin)時(shi)代的中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)能(neng)源發展》白(bai)皮書,全(quan)面(mian)闡述(shu)了新(xin)時(shi)代新(xin)階段(duan)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)能(neng)源安全(quan)發展戰略(lve)的主要政策和(he)重(zhong)大舉(ju)措(cuo)。


《中(zhong)國長期(qi)低碳(tan)發展(zhan)戰略與轉型(xing)路(lu)徑研究(jiu)》報告指出(chu),預(yu)計到(dao)2025年(nian)前(qian)后,中(zhong)國二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)進入(ru)峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)平臺期(qi),力爭2030年(nian)前(qian)可實(shi)現穩定(ding)達峰(feng)(feng)(feng),化(hua)(hua)(hua)石能源消費(fei)的(de)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)控(kong)制在(zai)110108t之(zhi)內,到(dao)2035年(nian)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)將比峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)年(nian)份顯著下(xia)降(jiang)(jiang)。按照二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)減排(pai)(pai)(pai)(pai)程(cheng)度(du),本文(wen)分低、中(zhong)、高3種情景預(yu)測中(zhong)國2060年(nian)碳(tan)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)。低情景下(xia),二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)減排(pai)(pai)(pai)(pai)至峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)40%,排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)降(jiang)(jiang)低至44億t;中(zhong)情景下(xia),二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)減排(pai)(pai)(pai)(pai)至峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)30%,排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)降(jiang)(jiang)低至33億t;高情景下(xia),二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)減排(pai)(pai)(pai)(pai)至峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)20%,排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)降(jiang)(jiang)低至22億t。剩余排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)(liang)主(zhu)要通過(guo)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)封(feng)存及(ji)利(li)(li)用、人工碳(tan)轉化(hua)(hua)(hua)、森林(lin)碳(tan)匯等方式消納。中(zhong)、高情景下(xia)對二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)封(feng)存及(ji)利(li)(li)用、人工碳(tan)轉化(hua)(hua)(hua)、森林(lin)碳(tan)匯等碳(tan)中(zhong)和技術需(xu)求較大,應該加(jia)強(qiang)這些領域(yu)的(de)投入(ru)。


4.2中國碳中和實施路徑


與(yu)其他國(guo)(guo)家相比(bi),中(zhong)國(guo)(guo)在實現碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)道路上將面臨碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)大、能源(yuan)消費以(yi)(yi)化石能源(yuan)為(wei)(wei)主、碳(tan)(tan)達峰到碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)緩沖時間短等諸多挑(tiao)戰。中(zhong)國(guo)(guo)是全球(qiu)最大的二氧(yang)化碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)國(guo)(guo),2019年二氧(yang)化碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)(zhan)全球(qiu)總(zong)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)的29.4%,比(bi)美國(guo)(guo)(14.4%)、印度(6.9%)和(he)俄羅斯(si)(4.5%)的總(zong)和(he)還要多。目前,中(zhong)國(guo)(guo)能源(yuan)消費仍然以(yi)(yi)煤炭(tan)、石油、天然氣等化石能源(yuan)為(wei)(wei)主,特別是煤炭(tan)比(bi)重占(zhan)(zhan)一半(ban)以(yi)(yi)上。2019年,中(zhong)國(guo)(guo)能源(yuan)消費總(zong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)70.8億t油當量(liang)(liang)(liang),煤炭(tan)占(zhan)(zhan)58%,石油占(zhan)(zhan)19%。


中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)從碳(tan)達(da)峰(feng)到碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)經歷只有短短30年(nian),即碳(tan)達(da)峰(feng)后需要(yao)(yao)快速(su)下降,走向(xiang)碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)。歐盟(meng)承(cheng)諾的(de)(de)碳(tan)達(da)峰(feng)到碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)時間為60~70年(nian),緩沖時間是(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)2倍。針對中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)情(qing),不(bu)能復制國(guo)(guo)(guo)外碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)模(mo)式,需要(yao)(yao)制定(ding)符合中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)資源稟賦及國(guo)(guo)(guo)情(qing)的(de)(de)碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)實施路(lu)線。在實現碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)的(de)(de)道(dao)路(lu)上(shang),中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)需要(yao)(yao)在電力、工業、建筑、農業等領域共同努力,減少“黑碳(tan)”的(de)(de)排放量和(he)(he)發揮“灰(hui)碳(tan)”的(de)(de)可利用性(xing)。


4.2.1推進煤(mei)炭高效清潔化利用


中(zhong)(zhong)國煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)源豐富,是主體(ti)能(neng)源類型和重(zhong)要工(gong)業原料(liao)。大力(li)推(tui)進煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)化(hua)(hua)(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong)既可(ke)有效(xiao)(xiao)控制二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)排放(fang),還能(neng)發(fa)揮煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)保障國家能(neng)源安全(quan)的(de)(de)主力(li)作用(yong)(yong)(yong)。煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)利(li)用(yong)(yong)(yong)包括煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)安全(quan)、高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)、綠色開采,煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)燃(ran)燒中(zhong)(zhong)的(de)(de)污染控制與凈(jing)化(hua)(hua)(hua),新型清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)燃(ran)燒,先(xian)進燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)發(fa)電(dian)和煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)潔(jie)凈(jing)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)轉化(hua)(hua)(hua)等(deng)。煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)地下氣(qi)化(hua)(hua)(hua)是清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)利(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)重(zhong)要途徑,可(ke)從根本(ben)上(shang)(shang)改(gai)變(bian)中(zhong)(zhong)深(shen)層煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)開采利(li)用(yong)(yong)(yong)模(mo)式,減(jian)少煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)在(zai)開采和應(ying)用(yong)(yong)(yong)中(zhong)(zhong)造成(cheng)的(de)(de)環境負面(mian)影響。要力(li)爭實現(xian)中(zhong)(zhong)國陸上(shang)(shang)埋(mai)深(shen)1000~3000m煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)源氣(qi)化(hua)(hua)(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong),預估這部分煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)源氣(qi)化(hua)(hua)(hua)開采可(ke)產甲烷、氫(qing)氣(qi)等(deng)氣(qi)體(ti)(272~332)萬億m3。中(zhong)(zhong)國約50%的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)消(xiao)費總量用(yong)(yong)(yong)于(yu)發(fa)電(dian),解(jie)決燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)發(fa)電(dian)的(de)(de)清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)問題是煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)清(qing)(qing)(qing)(qing)潔(jie)利(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)重(zhong)中(zhong)(zhong)之重(zhong)。現(xian)代煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)工(gong)主要以(yi)潔(jie)凈(jing)能(neng)源和精(jing)細(xi)化(hua)(hua)(hua)學品為主,包括煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制氣(qi)、煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制油(you)、煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制化(hua)(hua)(hua)工(gong)品等(deng)。


4.2.2加快清潔用能替(ti)代


加快(kuai)實施清潔用(yong)(yong)能(neng)(neng)替代(dai),優化(hua)能(neng)(neng)源(yuan)結構,構建清潔低(di)碳(tan)、安全高(gao)效的能(neng)(neng)源(yuan)體(ti)系(xi)(xi)是中國實現(xian)碳(tan)中和(he)的重要舉措。依(yi)靠技術(shu)創(chuang)新,進一步降低(di)太(tai)陽能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)發電(dian)成本,利用(yong)(yong)風電(dian)-光(guang)電(dian)-儲(chu)能(neng)(neng)耦(ou)合(he)模式(shi)替代(dai)火電(dian),發揮儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)快(kuai)速(su)響應、雙向調(diao)(diao)節、能(neng)(neng)量緩沖優勢(shi),提高(gao)新能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)(xi)統調(diao)(diao)節能(neng)(neng)力(li)和(he)上網穩定性。利用(yong)(yong)光(guang)熱(re)(re)-地熱(re)(re)耦(ou)合(he)模式(shi)替代(dai)燃煤供(gong)(gong)熱(re)(re)用(yong)(yong)能(neng)(neng),發揮太(tai)陽能(neng)(neng)光(guang)熱(re)(re)和(he)地熱(re)(re)的各自優勢(shi),形成互補供(gong)(gong)熱(re)(re)用(yong)(yong)能(neng)(neng)。


4.2.3提升天然氣在低碳轉型中橋梁作用


天(tian)(tian)然(ran)氣是低碳(tan)(tan)(tan)清潔(jie)能源,是能源從高(gao)碳(tan)(tan)(tan)到零(ling)碳(tan)(tan)(tan)過(guo)渡的橋梁,對實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)起到積(ji)極促進(jin)作用(yong)。在碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)背景下,中(zhong)國(guo)天(tian)(tian)然(ran)氣需(xu)求增(zeng)(zeng)(zeng)長強勁,預(yu)計到2035年,需(xu)求量(liang)將可能快速增(zeng)(zeng)(zeng)長至(6500~7000)億(yi)m3。以四川盆(pen)地、鄂爾多斯盆(pen)地、塔里木盆(pen)地為重(zhong)點,建(jian)成多個百億(yi)立方米級天(tian)(tian)然(ran)氣生產(chan)基地,促進(jin)常(chang)規天(tian)(tian)然(ran)氣增(zeng)(zeng)(zeng)產(chan)。重(zhong)點突(tu)破非常(chang)規天(tian)(tian)然(ran)氣勘(kan)探開(kai)發(fa),完善產(chan)業政策體系,促進(jin)頁巖氣、煤層氣等開(kai)發(fa)利用(yong)。


4.2.4大(da)力發展“綠氫(qing)”工業(ye)(ye)及其(qi)產業(ye)(ye)鏈


中國需(xu)要像煤炭(tan)、油(you)氣等(deng)工(gong)(gong)業(ye)(ye)一樣,加(jia)(jia)(jia)快(kuai)構建(jian)(jian)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)工(gong)(gong)業(ye)(ye),推動實(shi)施“氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)中國”戰(zhan)略(lve)。中國氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)需(xu)求旺(wang)盛(sheng),但仍(reng)以(yi)化(hua)(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(即“灰(hui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)”)為主(zhu)。利用(yong)“綠氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)”替代“灰(hui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)”可有效降低二氧化(hua)(hua)碳(tan)排放。據中國氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)聯(lian)盟預測,2030年中國將處于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)市場發(fa)展中期(qi),氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氣年均(jun)需(xu)求量(liang)(liang)達3500萬t,在(zai)終(zhong)端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費中占5%;2050年氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氣年均(jun)需(xu)求量(liang)(liang)達6000萬t,“綠氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)”占氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氣來源(yuan)(yuan)的70%,在(zai)終(zhong)端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費中占比至少到10%,可減排二氧化(hua)(hua)碳(tan)約7億t。此外(wai),加(jia)(jia)(jia)快(kuai)推進(jin)儲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、運氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃料電池(chi)及加(jia)(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)站等(deng)產業(ye)(ye)鏈整體(ti)發(fa)展,與油(you)氣工(gong)(gong)業(ye)(ye)深(shen)入(ru)融合(he),利用(yong)現(xian)有天(tian)然(ran)氣管網(wang)和加(jia)(jia)(jia)油(you)氣站等(deng)基(ji)礎設施,在(zai)產氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、加(jia)(jia)(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)等(deng)產業(ye)(ye)鏈節點(dian)發(fa)揮油(you)氣公司(si)先(xian)天(tian)優勢(shi),實(shi)現(xian)“油(you)、氣、氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、電”四站合(he)建(jian)(jian),推進(jin)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)工(gong)(gong)業(ye)(ye)體(ti)系高質(zhi)量(liang)(liang)發(fa)展。


4.2.5加(jia)大二氧化碳埋(mai)藏及(ji)封存應用與推(tui)廣


二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳埋(mai)藏與封(feng)存(cun)(cun)能(neng)夠實現二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳大規模減排,是化(hua)(hua)(hua)石能(neng)源清潔(jie)化(hua)(hua)(hua)利(li)用(yong)的配套技術。中(zhong)國(guo)以煤(mei)炭(tan)為(wei)主的資源稟賦決定(ding),必須加(jia)大二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳的埋(mai)藏及(ji)封(feng)存(cun)(cun)應(ying)用(yong)與推廣,發揮其在(zai)碳中(zhong)和進程中(zhong)的作用(yong),推動(dong)煤(mei)炭(tan)高效清潔(jie)化(hua)(hua)(hua)利(li)用(yong)。未來可利(li)用(yong)開采油(you)(you)氣后的枯竭油(you)(you)田、氣田和地下“水田”,形成埋(mai)藏及(ji)封(feng)存(cun)(cun)二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳的“人工二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳氣田”(見圖(tu)8、圖(tu)9)。目(mu)前,中(zhong)國(guo)石油(you)(you)已在(zai)吉(ji)林(lin)油(you)(you)田、新疆油(you)(you)田、大慶油(you)(you)田開展二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳驅(qu)油(you)(you)等技術攻關,形成年(nian)產超100萬t驅(qu)油(you)(you)產量,二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳驅(qu)油(you)(you)技術取得新的突破(po)。


中國近海(hai)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)海(hai)底地質封(feng)(feng)存(cun)潛力(li)大(da)(da),封(feng)(feng)存(cun)總(zong)容量(liang)(liang)約為2.5萬(wan)億t。初步預(yu)測鄂爾多斯(si)盆地深部咸水層(ceng)(ceng)和油(you)藏的二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)有效封(feng)(feng)存(cun)量(liang)(liang)分(fen)別(bie)為133億t和19.1億t,吐哈盆地油(you)氣藏、深部咸水層(ceng)(ceng)和煤(mei)層(ceng)(ceng)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)有效封(feng)(feng)存(cun)量(liang)(liang)為44億t。預(yu)測沁(qin)水盆地煤(mei)層(ceng)(ceng)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)的吸附(fu)和封(feng)(feng)存(cun)量(liang)(liang)可(ke)達(da)1280億t,其中吸附(fu)量(liang)(liang)占96%以(yi)(yi)上。此外,二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)驅油(you)、驅氣不僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)實現二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)埋存(cun),還可(ke)以(yi)(yi)提高油(you)氣采(cai)(cai)收(shou)率。未來(lai),可(ke)在(zai)松遼(liao)、渤海(hai)灣、鄂爾多斯(si)、大(da)(da)慶等大(da)(da)型油(you)氣區,將(jiang)采(cai)(cai)完的油(you)田(tian)、氣田(tian)建設(she)成為“人工二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)氣田(tian)”埋藏與封(feng)(feng)存(cun)示范(fan)基地。


4.2.6發展碳(tan)轉化(hua)及森林碳(tan)匯


發(fa)展碳(tan)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua),將二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為(wei)化(hua)(hua)(hua)工產(chan)(chan)品或(huo)燃料,實(shi)現“變廢為(wei)寶(bao)”。中國科學(xue)院大連(lian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)與物理研究所(suo)提(ti)出(chu)的“液態(tai)陽光”技術,將“綠氫(qing)”與二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)反應(ying)制(zhi)成甲醇(chun),生產(chan)(chan)1t甲醇(chun)可固定1.375t二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)。中國甲醇(chun)產(chan)(chan)能是8000萬t左右(you),主要從天然(ran)氣和煤中制(zhi)取,如(ru)果全部采用“液態(tai)陽光”技術生產(chan)(chan)甲醇(chun),可固定上(shang)億噸二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)。


大(da)力發(fa)展森林(lin)碳(tan)匯,中(zhong)國(guo)西南、東北等(deng)重要林(lin)區的碳(tan)匯能(neng)力很大(da)。2010—2016年,中(zhong)國(guo)陸地植(zhi)被年均固碳(tan)能(neng)力約11億t,約等(deng)于(yu)在(zai)此期間中(zhong)國(guo)每年排放量的45%。植(zhi)樹造(zao)林(lin)可(ke)在(zai)碳(tan)中(zhong)和的進程中(zhong)發(fa)揮有(you)利作用。


4.2.7建(jian)立市場機(ji)制控制碳排放(fang)


建立(li)健全(quan)全(quan)國碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)市場,利(li)用市場機制(zhi)控制(zhi)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)。建立(li)碳(tan)(tan)(tan)市場,增(zeng)加化(hua)石碳(tan)(tan)(tan)類利(li)用成本(ben),有(you)利(li)于從源頭減少(shao)化(hua)石能源消費,降(jiang)低(di)二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)和(he)大(da)氣污染物排(pai)(pai)放(fang)。中(zhong)國當(dang)前碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)市場尚處(chu)于構建初(chu)期,要(yao)進一步完善(shan)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)交(jiao)易(yi)市場配套細則,實施(shi)相關基礎設施(shi)建設,明晰碳(tan)(tan)(tan)交(jiao)易(yi)相關方(fang)的行為標準與規(gui)范,健全(quan)國家碳(tan)(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)交(jiao)市場體系。


5、結語


當今(jin)世(shi)界(jie)(jie)正經歷百(bai)年未有之大變局。生(sheng)態環(huan)境(jing)事(shi)關人(ren)類生(sheng)存和(he)(he)(he)永續發展(zhan),需要各國(guo)團結合作,共(gong)同應對(dui)(dui)挑戰。碳(tan)(tan)(tan)中和(he)(he)(he)是(shi)人(ren)類應對(dui)(dui)全球氣候變化達成(cheng)的(de)共(gong)識(shi),世(shi)界(jie)(jie)各國(guo)積(ji)極承(cheng)諾實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中和(he)(he)(he)目標(biao)。碳(tan)(tan)(tan)替代(dai)、碳(tan)(tan)(tan)減排(pai)、碳(tan)(tan)(tan)封(feng)存、碳(tan)(tan)(tan)循(xun)環(huan)是(shi)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中和(he)(he)(he)的(de)4種主要途徑,碳(tan)(tan)(tan)替代(dai)是(shi)實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中和(he)(he)(he)的(de)中堅力(li)量,預(yu)計(ji)到2050年將貢獻47%的(de)二氧化碳(tan)(tan)(tan)減排(pai)量。


碳中(zhong)和(he)(he)進(jin)程(cheng)加(jia)速了全(quan)(quan)球能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)從化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)向新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)型,新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)已成(cheng)為(wei)(wei)第(di)3次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)換主角,未來(lai)將(jiang)在(zai)碳中(zhong)和(he)(he)發(fa)(fa)揮主導作用。預計2030年(nian)是新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)(fa)展的轉(zhuan)折年(nian),新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)成(cheng)本下降至(zhi)可(ke)與(yu)(yu)化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)相競爭;2030—2050年(nian)新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)將(jiang)大(da)(da)規模(mo)推廣應用,碳排放下降趨勢加(jia)快。2050年(nian)全(quan)(quan)球大(da)(da)部(bu)分(fen)地(di)區和(he)(he)國(guo)家將(jiang)實現(xian)(xian)碳中(zhong)和(he)(he),新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)走上(shang)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)舞臺(tai)中(zhong)央成(cheng)為(wei)(wei)主體能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。預計到(dao)2100年(nian)以前(qian)(qian),能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費(fei)結(jie)構(gou)由現(xian)(xian)階段的“四分(fen)天下”轉(zhuan)變為(wei)(wei)“一(yi)大(da)(da)三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)”新(xin)(xin)(xin)(xin)格(ge)局(“一(yi)大(da)(da)”為(wei)(wei)新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),“三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)”為(wei)(wei)煤炭、石(shi)油(you)、天然氣)。未來(lai)中(zhong)國(guo)也(ye)將(jiang)逐(zhu)步向世界能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費(fei)結(jie)構(gou)新(xin)(xin)(xin)(xin)趨勢靠攏發(fa)(fa)展,實現(xian)(xian)從現(xian)(xian)階段“一(yi)大(da)(da)三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)”(“一(yi)大(da)(da)”為(wei)(wei)煤炭,“三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)”為(wei)(wei)石(shi)油(you)、天然氣、新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan))向“三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)一(yi)大(da)(da)”(“三(san)(san)(san)小(xiao)(xiao)”為(wei)(wei)煤炭、石(shi)油(you)、天然氣,“一(yi)大(da)(da)”為(wei)(wei)新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan))跨越。加(jia)快氫(qing)能(neng)(neng)(neng)、新(xin)(xin)(xin)(xin)材料儲(chu)能(neng)(neng)(neng)、可(ke)控核聚變等(deng)顛覆性(xing)技(ji)術攻關(guan)及工業化,以新(xin)(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)為(wei)(wei)主實現(xian)(xian)中(zhong)國(guo)“能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)獨立”戰略,為(wei)(wei)宜居地(di)球、綠色地(di)球作出貢(gong)獻。本文觀(guan)點是目前(qian)(qian)階段性(xing)認識,未來(lai)不(bu)同時期,隨著科技(ji)與(yu)(yu)世界格(ge)局變化,碳中(zhong)和(he)(he)的認識將(jiang)不(bu)斷(duan)革新(xin)(xin)(xin)(xin)和(he)(he)發(fa)(fa)展。

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