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中国如何实现2060年前碳中和目标?

来源: | 作者: | 发布时间: 2023-12-13 | 266 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

  从需求侧看,一方面,电气化的发展将大幅提升能源利用效率。在交通领域,到2025年左右,购买和使用电动车的成本将低于燃油车。从百公里等效油耗看,电动汽车的能源消耗量仅为燃油车的1/4。实际上,电动车的渗透率正逐年上升,且发展速度持续加快,内燃机技术恐怕很快会被淘汰。在建筑供暖领域,以获取每千瓦时热量所需的终端能源计算,电热泵所需的能耗只有标准燃气锅炉的12%。另方面,即使在重工业、长距离和重型交通等难以减排的领域,也有可行的脱碳方案。在重工业方面,水泥的生产可结合碳捕集、封存和利用(CCUS),以及零碳电力、生物质等能源用于供热,新型水泥化学也将是可行的方案。在钢铁生产中,传统的焦炭还原路径可结合CCUS,还可采用氢气直接还原铁、直接电解等新型路径。在塑料生产方面,除了CCUS的运用外,电气化供热、以生物质作为原料和新型的电化学过程都是可行的脱碳方案。对于长距离重型交通,直接电气化以及以氢、氨、合成燃料为载体的间接电气化和生物燃料的应用都是可行的方案。

  从供给侧看,除了以上已提到的零碳电力外,零碳氢能的成本竞争力也将大幅提升。一方面,零碳电力价格的大幅下降会使绿氢的成本具有经济性;另方面,制氢设备成本的还将持续降低。中国在制氢设备的成本优势尤为突出,在彭博新能源财经给出的乐观情景下,中国的大型电解水项目的系统设备成本的目前水平已低至200美元/千瓦,是欧美国家的1/6,到2050年,中国的成本还能进一步降低到80美元/千瓦,即便在保守情景下,中国2050年电解水设备成本也将低至98美元/千瓦。可见,中国的电解制氢设备成本下降还有很大的空间,尤其是在未来几十年内对氢的需求大幅上涨的情况下,规模效应将得到充分的发挥。

  总的来说,在零碳图景中,能源供给和消费方式将发生较大改变。在全世界终端能源消费总量中,电的占比将由2018年的19%增长到2050年的70%左右,电力需求将从目前的27万亿度/年增长到2050年的90~120万亿度/年。电力除了用于直接电气化,还将用于氢的生产。与此同时,零碳转型也将使化石能源的需求大幅下降。和目前水平相比,2050年煤炭和石油的消费量均将下降90%以上,天然气消费量下降30%以上。

  (2)未来十年对于中国实现2060碳中和目标尤为重要,需要将碳排放量降低一半。

  从全球层面看,如果要将温升控制在1.5℃内,就要在未来十年将碳排放量降低一半,这一阶段性目标的实现对于2060甚至2050年实现零碳排放非常重要。在前10年减排一半的基础上再接下来的30年,则要完成新技术的应用,还要实现存量资产的重新构建。这一挑战,对于具有极强执行力的中国来说,既是使命必达,又是重大的机遇。在短期内,必须有快速和实际的行动。

  (3)电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键

  在未来电气化的趋势下,电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键。需求侧大规模电气化没有碳排放的前提是,其所使用的电力都来自零碳能源。到2050年,中国将会需要15万亿度零碳电力,其来源包括2400GW风电、2500GW光伏、230GW的核电等,这些装机规模都需要逐步建立,而不是短期内就能实现的。实际上,从各国经验看,承诺电力系统实现零碳排放的时间节点均会早于整个经济的零碳化。例如,英国承诺到2050年实现零碳排放,但电力系统需要在2035年实现零碳。清华大学气候变化与可持续发展研究院的研究也指出,中国要在2060年实现碳中和,其电力系统实现零碳排放的节点将在2040年左右。除了电力本身,要保证氢能的零碳排放也将依赖于电的零碳化,否则,大规模的氢能利用也会失去服务于零碳目标的意义。

  (4)“十四五”期间中国的投资应转向零碳领域。

  建议中国将宏观经济的复苏刺激计划与“碳中和”的长远目标挂钩,与2030年的达峰挂钩,不能再继续大规模新建煤电,而应加大零碳电力的投资力度。

  从投资的角度看,应从基础设施和房地产等领域向更加绿色的服务业和高科技领域转变。目前,在中国大部分的增长来自于基础设施和房地产的投入。尤其是在2008年金融危机后,这两个领域的投资成为拉动中国经济复苏的重要力量。然而,这样的投资模式存在一定弊端。首先,过度投资会造成资金的浪费。目前,48%的中国城镇居民拥有一套以上的住房,不乏投机性质的投资,这也带来了较高的住房空置率。此外,中国的二、三、四线城市的基础设施以及重工业都存在较严重的产能过剩问题。此外,目前的投资和相关的建设碳强度较高,给碳排放总量的减量化工作增加了压力。在未来,尤其是在后疫情阶段,中国在投资应更多地考虑应对气候变化的议程,践行绿色复苏。

  可再生能源等零碳领域是“十四五”期间投资的理想标的。当前,中国提出的包括5G、特高压输电线路、高铁、电动车充电站、大数据中心、人工智能相关基础设施和工业物联网等在内的“新基建”领域,其在2020到2025年间的直接投资规模总计9.31万亿元,带动的总投资达到16万亿元。但与此相比,进入到基础设施、房地产等传统领域的投资规模远远不止于此,占到了中国固定资产投资的25%以上。尽管中国已将重点逐渐转向科技含量更高的“新基建”投资,但更理想的方式是加大对可再生能源的投资。一方面,可再生能源投资的潜力更大,具备传统基建经济刺激效果好,创造就业机会较多的优点,另方面,它更能推动中国长期的高质量、绿色和可持续发展,兼具新基建优势。因此,投资可再生能源等零碳领域,绿色和高能效城镇化的基础设施领域以及终端用能电气化应成为中国绿色复苏的优先选项。