碳中和是一項(xiàng)系統(tǒng)工程
碳中和的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅與能源的低碳轉(zhuǎn)型相關(guān),還涉及產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化甚至經(jīng)濟(jì)、社會等諸多方面。如何從系統(tǒng)的角度著手,多措并舉、有序推進(jìn),既避免過高的轉(zhuǎn)型成本,又促進(jìn)本國及本地區(qū)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是各國政府都非常重視的戰(zhàn)略問題。
(一)能效是第一能源
根據(jù)IEA的相關(guān)研究,在以巴黎協(xié)議為目標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展情景中,為實(shí)現(xiàn)“巴黎協(xié)定”不超過溫控2℃目標(biāo),可再生能源(包括風(fēng)、光、水電、生物質(zhì)等)的貢獻(xiàn)率是32%,而能效的貢獻(xiàn)率最高,為37%。這里的能效不僅包括了狹義上的能源節(jié)約,也包括了整個(gè)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的能效提高。國際可再生能源署(IRENA)也有類似研究,歸類標(biāo)準(zhǔn)有所不同;按照相關(guān)模型模擬,為實(shí)現(xiàn)“巴黎協(xié)定”不超過溫控2℃目標(biāo),可再生能源與能效的貢獻(xiàn)率各占25%,單列出來的電氣化貢獻(xiàn)率為20%。電氣化的最大優(yōu)勢是能夠大幅度提高能效,這也從側(cè)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(yù)測中都得到了很好的體現(xiàn)。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(shù)等也將發(fā)揮重要作用。
(二)碳中和的實(shí)現(xiàn)可以有多種模式
關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)模型,來自歐洲、美國機(jī)構(gòu)的研究并未設(shè)定某種特定的路徑,而是強(qiáng)調(diào)了多種選項(xiàng)的可能性。比較典型的是由美國多個(gè)政府相關(guān)機(jī)構(gòu)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(shè)定達(dá)到凈零排放目標(biāo)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(zhì)、高電氣化(高電動(dòng)汽車)、低電氣化。上述研究為探索如何優(yōu)化凈零排放路徑提供了參考依據(jù),其中最重要的參數(shù)之一是降低能源轉(zhuǎn)型的成本。
(三)有序轉(zhuǎn)型
當(dāng)前,實(shí)現(xiàn)碳中和的相關(guān)技術(shù)約有40%以上仍處于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模試驗(yàn)階段,如CCUS技術(shù)、氫能開發(fā)利用等,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。與此同時(shí),風(fēng)電、光伏等技術(shù)已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)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(lǐng)域減碳的額外成本情況,有關(guān)研究提出了“
綠色溢價(jià)”概念,即實(shí)現(xiàn)碳減排所要付出的額外成本。例如,熱泵技術(shù)相對于傳統(tǒng)取暖方式更加便宜,即為負(fù)溢價(jià),屬于
綠色溢價(jià)降低的領(lǐng)域;而采用零碳技術(shù)的水泥或鋼鐵行業(yè),需要額外支付幾倍于當(dāng)前的成本,屬于綠色溢價(jià)較高的領(lǐng)域。因此,綠色溢價(jià)較低的領(lǐng)域可優(yōu)先開展轉(zhuǎn)型。
Agora等機(jī)構(gòu)開展了德國碳中和路線圖研究,凸顯了能源、工業(yè)等各部門有序轉(zhuǎn)型以實(shí)現(xiàn)碳中和的理念。根據(jù)該路線圖,德國2030年前的重點(diǎn)減碳領(lǐng)域是以電力為主的能源行業(yè),減碳量為2.07×108t,占該階段全部減碳量的50%,與此同時(shí)工業(yè)領(lǐng)域的減碳量僅占17%;2030年后,隨著氫能等先進(jìn)低碳技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用,工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊诫娏?、能源行業(yè)成為最重要的減碳領(lǐng)域,在2030—2050年實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo),減碳量達(dá)1.11×108t,與此同時(shí)電力、能源領(lǐng)域的減碳量變?yōu)?.95×108t。
在劃分不同領(lǐng)域、不同地區(qū)減碳先后次序時(shí),需要重點(diǎn)考量如何以較低的成本實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型并提高技術(shù)成熟度。值得重視的是,發(fā)達(dá)國家普遍強(qiáng)調(diào)能源轉(zhuǎn)型及碳中和帶來的新興商業(yè)機(jī)會。對于新能源、儲能、新材料、電動(dòng)汽車、先進(jìn)制造業(yè)等未來產(chǎn)業(yè)競爭的重點(diǎn)領(lǐng)域,及早謀劃并優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,形成以較低的成本投入早日實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式,在實(shí)現(xiàn)碳中和、提升未來產(chǎn)業(yè)格局方面都將發(fā)揮重大影響。 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com
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