中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)：如何實現(xiàn)2060年碳中和？

 

德國是通過電力市場的實時電價調(diào)節(jié)機(jī)制激勵波動風(fēng)光。 

中國的風(fēng)光電波動調(diào)節(jié)權(quán)力集中在電網(wǎng)。在用戶端，電網(wǎng)通過電價機(jī)制（包括用戶側(cè)響應(yīng)）激勵風(fēng)光電的補(bǔ)償和消納，但力度和靈活性遠(yuǎn)低于德國的電力市場。在發(fā)電公司端，現(xiàn)在電網(wǎng)是通過調(diào)度的權(quán)限來進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不是通過價格機(jī)制，因此各個發(fā)電公司及利益相關(guān)方向電網(wǎng)施加壓力，要求多發(fā)電。電網(wǎng)難于按宏觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律調(diào)節(jié)。 

下面介紹德國城市智慧能源園區(qū)的成功示范——德國歐瑞府（EUREF）能源科技園： 

- 位于德國首都柏林的歐瑞府（EUREF）科技園是一個碳中和園區(qū)，其中超過一半的二氧化碳減排是通過提高建筑能效；其余不到50%的二氧化碳減排是通過使用可再生能源，其中70%左右的能源是波動的風(fēng)光電，30%左右是沼氣熱電聯(lián)供。 

- 基于建筑能效提高，電轉(zhuǎn)熱/冷并用建筑物和儲熱/冷罐存儲，電動汽車參與波動風(fēng)光電消納，退役電動汽車動力電池儲能電站和沼氣熱電聯(lián)供的微型綜合智慧能源網(wǎng)。 

- 這個碳中和園區(qū)是2008年是時任德國能源署的署長科勒先生領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計開發(fā)的。2014年實現(xiàn)了2050年德國的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。即：2050年的德國能源世界，您今天見得到。 

- 這個項目是可持續(xù)碳中和項目，可持續(xù)的含義是沒有要國家一分錢的額外補(bǔ)貼，因此有推廣價值。 

歐瑞府這樣的綜合使用智慧能源方法的碳中和園區(qū)是未來實現(xiàn)碳中和的重要模式。 

下面我們看一下另一個重要的用能領(lǐng)域——工商業(yè)領(lǐng)域。這張圖中，描述出了德國在工業(yè)界二氧化碳減排中的關(guān)注要點： 

- 電機(jī)能效的提高。電機(jī)的能耗占工業(yè)領(lǐng)域能耗的50%以上（不包括電熱裝置）。主要的電動機(jī)械是四大機(jī)械：水泵，風(fēng)機(jī)，空氣壓縮機(jī)，制冷壓縮機(jī)。

- 余熱利用。目標(biāo)：余熱的利用達(dá)到50%以上。余熱利用的場合： 

- 本工藝； 

- 本企業(yè)； 

- 外部。例 1：漢堡的銅冶煉工廠將余熱輸入到城市熱力網(wǎng)中。例 2：建議在新邢鋼附近建立一個利用邢鋼余熱的工業(yè)園，入園企業(yè)如：利用廢紙箱作為原料的造紙/紙板廠。 

- 生產(chǎn)工藝要適應(yīng)使用廉價的波動的風(fēng)光電——自工業(yè)革命以來從未有過如此廉價的能源。 

工商業(yè)節(jié)能的重點之一——電動機(jī)械節(jié)能。電動機(jī)械電耗占工商業(yè)領(lǐng)域的總電耗的約70%。而水泵、風(fēng)機(jī)、制冷壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)這四大電動機(jī)械的電力消耗又占電動機(jī)械電力消耗超過總電耗的約70%。因此，四大電動機(jī)械的電能消耗占整個工商領(lǐng)域用電的50%，于是其節(jié)能/能效提高就是工業(yè)節(jié)能的重中之重。 

四大電動機(jī)械的節(jié)能內(nèi)容很豐富，時間關(guān)系，我們下面只介紹幾個主要方法： 

使用電——機(jī)轉(zhuǎn)換效率更高的電動機(jī)： 

-對于那些運行時間較長的電動機(jī)來說，在整個生命周期中，用電的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于購買電動機(jī)的成本，因此要特別注意電動機(jī)的效率。電機(jī)效率的差別最大可達(dá)10%左右。在整個電動機(jī)的生命周期中，電動機(jī)效率造成的電力費用支出差別，可能幾倍與采購電動機(jī)的成本。所以要采購電-機(jī)轉(zhuǎn)換效率盡可能高的電動機(jī)。 

關(guān)鍵設(shè)備——水泵節(jié)能的方法： 

-在一個封閉的水系統(tǒng)中（采暖循環(huán)水、循環(huán)冷卻水，空調(diào)冷凍水），流速與能耗的關(guān)系是3次方的關(guān)系，流速降低1/2，則能耗降低約7/8。所以在水的需求量下降時，應(yīng)及時調(diào)整流量（例如通過變頻器）。動力傳動裝置（如減速齒輪箱）的能耗很可觀。使用用磁電機(jī)驅(qū)動水泵，可節(jié)省動力傳動裝置的能耗。因此盡量用調(diào)節(jié)水泵的調(diào)速來調(diào)控流量，盡量減少調(diào)節(jié)閥門的使用，讓水的流動流暢。 

壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能的方法： 

-減少漏氣，利用余熱。這兩項領(lǐng)域的節(jié)能潛力平均可達(dá)壓縮空氣用能的50%左右。 

-其它的節(jié)能手段：減少空載，合適的功率匹配，水的排除，暢通的管道，合適的壓力，減少壓降損失，合適的干燥方法，防止壓縮空氣的誤用。 

余熱的回收利用有下述的幾個重點： 

- 冶金工業(yè)的余熱； 

- 噴漆車間的烤漆間余熱； 

- 車間排風(fēng)的余熱； - 制冷的余熱； 

- IT中心的余熱。 

低溫余熱可作為熱泵的熱源，用熱泵升溫。全年供熱水，冬季供暖。德國的計劃，余熱回收利用率要達(dá)到50%左右。

中國北方工商業(yè)的余熱量，超過中國北方冬季供暖的能量需求。因此用工商業(yè)余熱供暖，是中國工商業(yè)余熱的一大應(yīng)用領(lǐng)域。這樣，既能消除中國北方冬季燃煤采暖排放的大氣污染物，又能減少燃煤產(chǎn)生的二氧化碳，還能降低采暖成本，可謂一舉三得。 

未來交通運輸領(lǐng)域的碳中和方法：

在交通運輸領(lǐng)域，估計在2030年左右，超過一半的新造汽車是車蓄電池和燃料電池電動汽車。蓄電池電動汽車的能源效率高、能量轉(zhuǎn)換成本低，但蓄電池的能量密度低，將成為短途輕載汽車中的主流技術(shù)；而氫能的能量密度高，因此未來將成為長途重載汽車中的主流技術(shù)；在長途輕載和短途重載領(lǐng)域，這兩種技術(shù)的競爭會很激烈。  內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om