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“双碳目标”是中国能源革命的两个里程碑

工业互联网观察 | 一揽尽工业互联网领域全部动态 2021/09/27 11:11

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对我国来说,推进能源低碳转型,资源基础丰厚、可利用空间广阔,也需要重大科技创新。

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碳达峰不可一味“攀高峰”,更不是“冲高峰”,而是要瞄准碳中和目标进行。

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实现“双碳目标”,节能提效是主要途径,长期来看,利于能源结构更优化、更趋合理。

在全球气候变暖的背景下,人类活动影响占据比重越来越大。中国工程院院士杜祥琬认为,现代气候变化是自然变率基础上叠加人类活动影响,其核心是分子物理学。

碳达峰和碳中和是能源革命的两个里程碑 ,现代气候变化科学和能源低碳转型的科学基础是坚实的,要在这一前提下寻求“双碳目标(即2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和)”的实现途径。

能源转型走向何方

在杜祥琬看来,能源转型将走向“核聚变”。核聚变距离我们并不遥远,通俗来讲,太阳能就是一种来自太阳的核聚变,广义上包含光伏、光热、风能、生物质能等,具有清洁、低碳、可再生等优点,且先于人类存在。而“人造太阳”就是受控核聚变。

低碳能源转型的必要性已成为全球共识,由传统能源转为低碳能源主要受到三方制约:资源可供性(自然资源总量多寡),技术可行性和经济适用性。

重新认识我国的能源资源禀赋,对于国家长远的能源安全、引导能源转型具有重要意义。“富煤”“缺油”“少气”不能准确描述我国能源资源禀赋;丰富的可再生能源资源是我国能源资源禀赋的重要组成部分。目前,我国已开发的可再生能源不到技术可开发资源量的十分之一,我国能源低碳转型具有丰厚的资源基础。

碳达峰不可“攀高峰”更不可“冲高峰”

从人类文明形态进步的高度来认识能源革命,进步是历史的必然,而能源革命则是其不竭动力——纵观能源开发史,化石能源的发现和利用,极大提高了劳动生产力,人类由农耕文明进入工业文明,这是一轮能源革命。但工业文明在带来巨大进步的同时,也产生了日益严重的环境问题、气候变化和不可持续性等问题。而现代的非化石能源的巨大进步,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。

如今能源低碳化已成为全球高度共识,在此背景下提出的“双碳目标”是与之有机相连的。 碳达峰不可一味“攀高峰”,更不是“冲高峰”,而是要瞄准碳中和目标进行。 一旦不顾后续目标,2060年实现“碳中和”的目标将承受更多压力,付出更多代价。杜祥琬特别指出,2030年“碳达峰”目标要与2030年一系列指标结合来看,如2030年碳强度比2005年下降65%,这要求我国要通过减少碳强度来达到碳达峰,而答案在于实践出一条风光储网可达到高质量电力的路径。

实现“双碳目标”节能提效是战略之首

节能提效是保障国家能源工序安全和能源环境安全的要素。在当下仍以化石能源为主的能源结构下,节能、提效是实现减排的主要途径。

实现碳达峰的基本路径是在保持经济高质量增长的同时,进一步降低碳强度。2019年,我国能源强度为世界平均水平的1.3倍,是经济合作与发展组织国家的2.7倍。这表明,我国进步空间广阔。

那么如何降低能源强度?杜祥琬提出四点改进方案,首先是 产业结构调整 。他认为,我国目前很多高耗能产业已经饱和甚至过饱和,应当即刻进行调整,决不能再以高耗能产业拉动GDP增长。此外,技术进步、管理节能、文化理念的转变和优化,也是不可或缺的。 而在当前消费水平下,能耗降低1%,就会减少0.5亿吨标准煤当量,减排1亿多吨CO2 ,可以说是前景广阔。

低碳转型与能源安全并行不悖

当下对于“双碳目标”的争议在于低碳转型与能源安全的矛盾。针对这一问题,杜祥琬解释,低碳转型,降低的是碳强度,但仍会保证经济社会发展所需能源。

“十四五”期间,预计年均能源消费增长约2%左右,近期仍会有适当能源增长,远期则需保障能源安全,通过低碳转型使能源结构效率更高,可再生能源比例更高,可再生能源独立性、安全性更高,反而会促进能源更安全、更健康。因而,工业、电力、交通、建筑等行业,在实现碳达峰的同时,也要明确走向碳中和的方向和路径。

但当下有些行业无法实现脱碳,如何实现碳中和?杜祥琬认为,碳中和需要的是重大创新, 首先要构建以新能源为主体的新型电力系统,实现纵向源网荷储一体化,横向多能互补。 可再生能源比例高就需要增强电力系统灵活性,例如“新能源+智能电网+储能”等灵活性资源相集成,可以使系统具备柔性、平衡功能,达到优质电力输出。其次,可再生能源设备需要多种新材料,而构成这种新材料的矿物质是不可再生的,这一点还有待通过科技创新改进。

能源转型大势下,能源核心资产将变为新能源技术的创新开发能力和对新能源关键矿物资源的掌控及新材料科学创新。实现双碳目标,呼唤持续创新。杜祥琬也深信,新一轮转型将带来经济社会的深度革新。

来源:中国气象数据

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