實現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu) 我國該如何彎道超車?

發(fā)布時間:2016-11-11   來源:中國環(huán)境報

?我國要走這樣一條路徑:集中現(xiàn)有的人力物力,彎道超車,直接向可再生能源低碳結(jié)構(gòu)發(fā)展,與發(fā)達國家同步進入低碳或者零碳能源時代。

巴黎協(xié)議中國政府已經(jīng)正式批準生效,其核心內(nèi)容就是保證控制氣候變化不超過2℃。按照這個計劃,到2050年,全球的二氧化碳排放總量不超過150億噸。

這是一個嚴峻的挑戰(zhàn),因為我國現(xiàn)在碳排放總量每年已經(jīng)超過100億噸。按照碳排放總量150億噸計算,我國到2050年可以得到的碳排放額度最多為35億噸,只是現(xiàn)在100噸的1/3。現(xiàn)在距2050年還有33年零兩個月的時間,在這段時間里,怎么能夠使我國碳排放總量下降2/3?這是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。因此,現(xiàn)在就應(yīng)該有所規(guī)劃,有所行動。實際上,發(fā)達國家尤其是歐洲都已經(jīng)開始行動起來。比如,發(fā)展可再生能源、提高能源效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展核能甚至CCS(CO2捕獲和埋存)以實現(xiàn)這一目標。

縱觀人類用能歷史,我們走過了幾個時代。

在第二次世界大戰(zhàn)之前,除了美國煤炭比例在50%~60%波動,其他各國基本上都以煤炭為主導(dǎo)能源。二戰(zhàn)結(jié)束后,從1950年到1975年,25年實現(xiàn)了從煤炭時代向油氣時代的過渡。當時從煤炭向石油轉(zhuǎn)型,煤炭消耗量從90%多降到30%~40%以下,或者更低。從20世紀70年代,基本上進入了油氣時代。開始是油,后來以氣為主導(dǎo)。煤炭總量達到20%、30%和40%左右,這是人類使用能源結(jié)構(gòu)調(diào)整變化的過程。

而我國目前煤炭消耗量還在65%、70%這個數(shù)字上走著,或者可以認為仍然處在煤炭時代?,F(xiàn)在由于氣候變化的問題,發(fā)達國家紛紛開始了從油氣時代向可再生能源為主的低碳時代轉(zhuǎn)變。比如,歐盟、丹麥、芬蘭、德國、瑞典等國,都計劃到2050年初步實現(xiàn)零碳或者低碳,可再生能源成為能源主導(dǎo)。我國也計劃2030年之前碳排放達到高峰,峰值以后下降,2030年可再生能源占總能源的20%以上。

現(xiàn)在我們面臨的問題是:中國是不是要走以前發(fā)達國家走過的老路,即從煤炭時代轉(zhuǎn)向油氣時代?我國現(xiàn)在天然氣占總能源比例不到5%,而發(fā)達國家總能源中30%~40%是天然氣。盡管我國天然氣只占5%,但對外依存度已經(jīng)達到30%,要進一步加大天然氣比例只能加大進口。而由現(xiàn)在的煤炭能源轉(zhuǎn)向天然氣能源,需要巨額的基礎(chǔ)設(shè)施投資。但反過來,中國的燃煤技術(shù)無論在清潔還是高效等方面,都處在世界領(lǐng)先地位。

因此,我國要不要走這樣一條路徑:先用10~15年時間把煤改成油氣,然后再花10~15年把油氣替換,實現(xiàn)低碳可再生能源為主的轉(zhuǎn)移?或者選擇另一條道路:集中現(xiàn)有的人力物力,彎道超車,直接向可再生能源低碳結(jié)構(gòu)發(fā)展,與發(fā)達國家同步進入低碳或者零碳能源時代?

答案顯而易見,只有選擇第二條道路,才可以改變我國目前缺氣少油的不利條件,成為促進可再生能源發(fā)展的有利條件。

我國現(xiàn)在能源消耗很高,碳排放總量也是世界第一,很重要的一個原因是因為高速發(fā)展的城鎮(zhèn)化。路橋壩樓包括能源系統(tǒng),這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量的鋼鐵、水泥、建材,而這些都是高能耗產(chǎn)業(yè)。旺盛的市場需求導(dǎo)致中國的碳排放居高不下或持續(xù)增長,造成能源消耗巨大。而到了現(xiàn)在這個時期,中國的經(jīng)濟發(fā)展模式應(yīng)該轉(zhuǎn)型了,應(yīng)該由投資型驅(qū)動改為高附加值的創(chuàng)新驅(qū)動。隨著基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展和建設(shè)需求逐步減少,煤炭能源時代將會結(jié)束并直接轉(zhuǎn)向可再生能源時代。這是一個可行的途徑,因為可以避免油氣能源基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)、重復(fù)投資。

那么,我國未來能不能實現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)?答案是肯定的。我國未來每年用電量約為8.5萬億~9萬億千瓦時,分別用在建筑2.5萬億千瓦時,交通1.5萬億千瓦時,工業(yè)4.5萬億千瓦時。這些電從哪里來?水電現(xiàn)在每年1萬億千瓦時,能夠增長到1.5萬億千瓦時;核電現(xiàn)在0.15萬億千瓦時,能夠增長到1萬億千瓦時;風電0.2萬億千瓦時,可以增長到1萬億千瓦時;光電可以增長到1萬億千瓦時。這些加起來可以提供約50%的用電量。然后,再由燃氣、燃煤電廠提供另外的50%。但在提供電量的同時,還要承擔電力調(diào)峰。這樣算來,碳排放量將達22億噸。在燃料供應(yīng)方面,需要增加17億噸標準煤。其中,可以由生物質(zhì)能提供8.5億噸標準煤,包括農(nóng)業(yè)秸稈、動物糞便、餐廚垃圾等。林業(yè)秸稈可以制成生物質(zhì)燃氣1800億立方米/年,壓縮顆粒4億噸,還可以導(dǎo)出二氧化碳形成負碳。生物燃料剩余的材料還可以返回農(nóng)田變成好的肥料,能源作物每年可產(chǎn)能合兩億噸標準煤。再由燃煤、燃氣、燃油提供另外8.5億噸標準煤的化石能源,形成15億噸碳排放,相加起來與目標相近。

實現(xiàn)這種低碳的能源結(jié)構(gòu)有幾項關(guān)鍵技術(shù)要做:一是要解決電力調(diào)峰問題,保證光電風電的有效利用。要通過熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄能,把CSP(光熱發(fā)電)變成電力調(diào)峰電站。二是發(fā)展建筑直流供電,實現(xiàn)分布式蓄能。在末端把電穩(wěn)定,自行解決用電波動。三是利用現(xiàn)在熱電廠和工業(yè)生產(chǎn)的低溫余熱,如鋼鐵、有色、化工、建材、信息業(yè)的低溫排熱,解決建筑供熱。

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