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《中国能源转型:走向碳中和》在京发布 探讨中国能源转型的选择及可行路径
2021年05月20日 16:32 来源:中国社会科学网 作者:张赛 字号
2021年05月20日 16:32
来源:中国社会科学网 作者:张赛

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  中国社会科学网讯(记者 张赛)5月19日,《中国能源转型:走向碳中和》发布会暨碳中和与绿色能源发展研讨会在京举行,本次会议由中国社会科学院数量经济与技术经济研究所与社会科学文献出版社共同举办。

发布会现场。主办方供图

  《中国能源转型:走向碳中和》一书的出版是中国社会科学院数量经济与技术经济研究所“能源转型与能源安全研究”课题组的重要研究成果。课题组利用研究室建立的中国能源模型系统,长期跟踪能源转型、能源安全、能源产业发展、能源技术进步等与能源有关的重大问题研究,2021年主题是“2030年碳达峰与2060年碳中和前景下的能源转型与能源安全”。

  该书从能源消费侧的转型和供给侧的转型两个方面进行了全面的论述,探讨了碳达峰与碳中和的路径,并针对新能源产业补贴政策和新贸易保护对能源产业的影响进行了分析,给我国实现碳达峰和碳中和目标提供了有益的决策参考。

《中国能源转型:走向碳中和》封面。主办方供图

  该书认为,按照现有发展路径预计的碳排放水平与在2060年前实现碳中和的目标仍有差距,要实现2060年之前碳中和的目标,需要大力发展碳中和技术体系,包括工业能源碳中和技术、交通能源碳中和技术、建筑能源碳中和技术、农业分布式和移动能源技术。

  (一)工业能源碳中和技术

  当前能源转型工作的重点,应该包括以下几方面:推动天然气和甲醇等低碳清洁化石能源对煤炭、石油等高碳且环境影响巨大的能源的替代;加快发展智慧电网,实现非碳能源尤其是可再生能源占总能源消费和总电力生产的比重快速上升。只有非碳电力比重超过了50%,进行电能替代才会带来碳排放量的下降,否则电能替代反而会增加碳排放;加快风电等可再生能源的建设,尤其是加快发展更靠近电力负荷中心的海上风电,提升其在总能源消费和电力消费中的比重;加强对氢能的基础研究和工业化技术研究,尽快掌握核心科技,抓住未来氢能发展的机遇;加强对储能材料和储能技术的研究与商业化应用;加快产业结构调整,降低对钢铁、水泥、有色金属等高耗能产品的需求。推动石油、煤炭工业从能源产业向化工产业的转变,同时加强化工生产过程所产生能量的能源化利用,即通过采用能化共轨生产模式,既减少二氧化碳排放,又提高物质效率与能源效率;加强楼宇建筑的节能工作。北方可大范围推广风光地热等可再生能源冬季供暖,从而大幅度减少建筑能耗;加强生物质能源利用。

  (二)交通能源碳中和技术

  交通能源是能源转型的重要方面。除传统燃油外,电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池、生物柴油、醇醚燃料、自动驾驶、智慧交通管理等各种技术层出不穷。

  在交通动力技术中,应加强甲醇利用技术的研究,包括甲醇作为氢燃料电池介质的产业技术应用研究、甲醇混合动力汽车技术的研发与产业化。这是因为,甲醇应用是碳中和应用的重要环节,它可以有效地把氢能、碳循环、电能替代、燃油替代技术结合在一起。同时,它还有运输方便、高效的优势,避免了大规模管网基础设施建设。

  (三)建筑能源碳中和技术

  建筑所耗能源巨大,虽然主要是电力供应,但是可以与可再生能源电力、储能设施、智能电表、微电网、智慧温控技术、地缘热泵技术、可再生电力供热等相结合,实现建筑节能。我们在模型中就设计了利用氢能为建筑提供储能的情景。此外,要避免过度投资,严控新城建设、撤乡并村等重复性、浪费性建设,重新制定城市规划标准以减少大面积硬化广场,从而减少高耗能产品需求。

  (四)农业、分布式和移动能源技术

  农业能源是典型的面源能源资源与分布式点式利用的矛盾。从总量上来看,我国每年的农业生物质废弃物有17亿吨,但是分布广泛,不易收集和处理。此外,边海偏远地区、户外作业、无人机等移动点式能源利用场景有大量的能源需求。以前这种能源需求不大,经常被忽视,但是随着技术进步和生活方式的转变,这种能源需求越来越大,已经成为一个新兴的能源市场,甚至已经发展出穿戴式可再生能源系统。

  农业能源利用,以前寄希望于生物乙醇尤其是纤维素乙醇的技术突破,现在看即使实现技术突破,散布原料的收集储运也存在一定的成本。比较适宜的方式是把秸秆等生物质材料加工成高热量的生物质固体燃料,直接取代农村地区的散煤燃烧。在欧洲和日本,这种技术已经比较成熟,可以考虑在国内推广。

  此外,课题组建议,提高非碳能源和碳中和能源(二氧化碳制绿色醇醚燃料)在能源消费结构中的比重。碳达峰时,非碳能源和碳中和能源(二氧化碳制绿色醇醚燃料)应占总能源消费的50%以上。为此,需要加快推进以下几项工作:一是加快建设风电,在碳达峰时风电占总发电比例争取达到30%;二是适度发展核电,使在建核电项目按期投产;三是实现氢能技术、储能技术的商业化利用,制氢选址最好在大型发电基地附近,合理使用弃风、弃光、弃水等不能并网的电力制氢;四是实现绿色醇醚燃料的商业化,即通过捕集工业排放的二氧化碳并通过绿色电力制取醇醚燃料,这是最有效的碳中和技术,可以有效减少碳基能源的最终二氧化碳排放。

  要实现碳中和目标,2060年森林覆盖率提高到30%以上(2019年全国森林覆盖率为22.96%,森林面积2.2亿公顷),草原生态功能恢复,东部地区天然湖泊面积恢复到9万平方公里以上(2015年中国面积大于1平方公里湖泊共有2554个,总面积达7.4万平方公里),河湖水体生态功能大幅度改善。为此,要全面推进生态修复和改善工作,恢复天然河流湖泊,恢复和改善森林、草原、湿地等生态系统。如此力度的生态修复和改善工作每年可以吸收中和5亿吨的二氧化碳。

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