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《太阳能》《太阳能学报》

  创刊于1980年,

  中国科协主管

  中国可再生能源学会主办

《太阳能》杂志社有限公司出版

《太阳能》杂志:

  Solar Energy

  CN11-1660/TK  ISSN 1003-0417

  国内发行2-164  国外发行Q285

《太阳能学报》:

  Acta Energiae Solaris Sinica

  CN11-2082/TK  ISSN 0254-0096

  国内发行2-165  国外发行Q286

详细内容

碳中和共识下,开创新能源体系,谋求能源转型的变革和机遇

作者 / 新材料情报NMT

来源 / 新材料情报NMT

碳中和是一场深刻的经济社会系统性变革,控制碳排放、增加新能源在能源结构中的比重,从长期来看是国家能源安全战略上的必经之路。在此背景下,能源转型有哪些突破口,又面临什么样的机遇?

破除化石能源的基础地位,创新能源体系

就我国而言,当前碳排放主要来源于化石能源的利用过程。据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》显示,能源活动是我国温室气体的主要排放源,约占我国全部二氧化碳排放的86.8%。能源活动中,化石能源又占重要地位。煤炭、石油、天然气、可再生能源、核能,是我国现阶段使用最多的五大能源。在“碳中和”目标指引下的能源革命,意味着要破除化石能源的基础地位,那么谁最有可能取代它呢?

人们首先考虑的是能不能用可再生能源取代化石能源。太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源,其利用过程不排放二氧化碳,对环境更为友好,也更利于“碳中和”。近年来,我国积极布局可再生能源产业。相关数据显示,“十三五”期间,我国水电、风电、光伏、在建核电装机规模等多项指标保持世界第一;截至2020年底,我国清洁能源发电装机规模增至10.83亿千瓦,占总装机比重接近50%。但要替代化石能源的基础地位,仍面临几方面困难:一是可再生能源存在能量密度低;二是时空分布不均衡、不稳定;三是成本较高。也许,一方面我们需要化石能源清洁高效利用,另一方面,我们要积极探索可再生能源大规模利用,破除能源之间的壁垒,提高能源整体利用率。

“先行先试”试出来的经验

自7月17日正式上线以来,全国碳市场持续吸引各方关注。但在迎来“开门红”之后,全国碳市场的交易规模出现明显缩水。相比上线当日410.4万吨的成交量,近两周挂牌协议交易周成交量分别不到首日的8%、5%,市场活跃度不足拉低了交易量。全国碳市场的试点行业只有电力行业,之所以被选择率先纳入碳市场,主要原因有二:首先电力行业是我国最大的碳排放来源行业,碳排放量占比超过40%;其次,电力行业的碳排放监测体系较为完善,排放数据也最为完备。

但是目前来看,试点反映出如下问题:一是观望多。《中国能源报》记者调查发现,目前持观望态度者不在少数,多家发电企业仍未完成注册登记工作,因而没有交易权限,加上全国市场暂未向其他机构和个人开放,参与主体受限、市场活跃度不足。二是尚未真正发挥价格发现功能。来自上海环境能源交易所的数据显示,全国碳市场开盘价48元/吨,当日最高价52.80元/吨、最低价48.00元/吨,成交均价51.23元/吨。随后的三周里,挂牌协议交易最高成交价61.07元/吨,最低价重回48.00元/吨。在多位业内人士看来,碳价若长期偏低,不利于碳市场发挥促进减排的功能。有专家认为,长远来看,2025-2030年的碳价要达到150-200元/吨水平,才能真正发挥倒逼企业主动减排的效果。三是纳入更多行业才能更好发挥作用。不少企业认为,尽快纳入更多行业和企业,让全国碳市场进一步活跃起来,才有望扭转“量价齐跌”的局面。但同时,钢铁、化工、石化等行业,产品多样复杂、排放水平差别较大,数据核算是一大考验。

“技术创新”是引领低碳发展的王道

中国能源研究会学术顾问,原常务副理事长周大地表示,“中国用了几十年时间不断地学习引进,在多数传统能源技术方面已经走到前列,已经不是长期落后几十年的状态了。实现‘双碳’目标,关键在于要力争尽可能‘提前’,尽早达峰才有可能减缓碳排放总量的过快下降,避免出现大量资产闲置和过早淘汰的损失。”在碳中和大背景下,不少行业也面临重要转型。斯坦福大学教授崔屹认为,碳中和方面,以下技术创新非常关键,首先是电力行业,如何将太阳能、风能、核能等清洁能源融入体系;第二是运输行业,如何去碳;第三是工业,如何降低钢铁、水泥等行业的碳排放,加强新能源利用;第四是农业,如何解决肥料利用率低,畜牧业碳排放问题;第五是建筑业,空调加热冷却、通风、照明等方面如何提升能源效率。

不难想象,“技术创新”才是引领低碳发展的王道。如发展大规模储能技术,提高可再生能源占比和利用效率,再如发展多能融合、规模应用的关键技术。我国已积极进行相关领域关键技术的研发与攻关部署,比如,科技部依托国家重点研发计划,在煤炭清洁高效利用和新型节能技术、可再生能源与氢能技术、储能与智能电网技术等方面部署了一系列碳中和相关研究,并将启动“碳中和关键技术研究与示范”重点专项。在这些部署统筹牵引下,我国已经实现了一些对“双碳”目标共性支撑技术的创新,为各领域减排提供持续支持。我国能源应用场景复杂,可选取典型区域,根据地域特征,针对性地推进跨领域集成示范,探索以技术创新引领能源革命的路径与模式,以点带面形成低碳发展新格局。



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