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        能源結構調整是碳中和重中之重

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        發布時間:2021-06-11 瀏覽量:11670

        作為世界上較大的發展中國家,碳達峰、碳中和目標不僅彰顯了我國應對氣候變化的大國擔當,也是我國實現高質量發展、構建人類命運共同體的重要舉措。在碳達峰、碳中和目標驅動下,以煤炭為主的化石能源占比將逐步下降,光伏、風電等非化石能源有望加快發展,占比進一步提升,同時,碳技術和碳市場在政策、需求推動下也將逐步得到重視。

        碳達峰、碳中和將分為加速減排期等三個階段

        我國實現碳達峰、碳中和的路徑主要有:節能降耗,降低能源消費總量,進而降低能源系統碳排放;調整能源結構,降低化石能源消費,提高太陽能、風能、水能、核能、地熱能等非化石能源比重;利用負碳技術減碳,如森林碳匯、碳捕集與封存(CCS)、碳捕集封存與利用(CCUS)、碳循環利用等技術??紤]減排措施的成本效益與難易程度,我國碳達峰、碳中和路徑預計將分為三個階段:

        2020-2030年為達峰期,需在生產側和消費側持續提高能效,控制煤炭等化石能源消費,大規模發展清潔能源,推進工業、建筑、交通部門電能替代,引導消費者低碳消費行為和低碳生活方式轉型。

        2030-2045年為加速減排期,將面臨一定的緩沖時間,需依托以可再生能源為主的低碳能源系統實現碳排放“穩中有降”并進入減排加速期,將實現交通系統全面電氣化,完成農業零碳化改造,推進工業領域減碳行動,同時,開展負排放技術應用推廣。

        2045-2060年為深度減排期,需以深度脫碳為首要任務,通過負排放技術和碳匯應用為必要的碳排放部門提供中和手段,從而兼顧經濟發展與減排行動,最終實現“凈零排放”目標。

        碳達峰、碳中和并非一蹴而就,需要付出艱苦卓絕的努力。我國是世界上較大的發展中國家,能源和電力需求仍有較大增長空間,且以煤炭為主的化石能源資源稟賦決定了未來碳達峰、碳中和并非短時間內可以實現,即便達峰也可能有一個較長的峰值平臺期出現。同時,我國碳排放基數大,當前減碳政策、措施還不健全,相關技術手段亦不完備,要實現倒U型減碳路徑難度很大。相比之下,發達國家從碳達峰到碳中和約需60年,而我國只有30年,時間更緊,任務更重。因此,2060年實現碳中和是一項艱巨的任務,我國面臨的挑戰比其他國家更大。

        節能降耗、能源結構調整、碳技術和碳市場是發展重點

        我國能源將從以清潔發展為主線轉向以低碳發展為主線,2030年前碳達峰意味著煤炭消費需在此前、甚至2025年前率先達峰;2060年前碳中和意味著在達峰后幾十年內,煤炭等化石能源消費量需大幅降低,同時,推動光伏、風電等新能源發展。因此,圍繞低碳發展,從現實有效的途徑來看,能源發展的重點在于節能降耗、結構調整、碳技術和碳市場三大領域;從實際產業角度來看,能源結構調整是重中之重。

        (一)節能降耗是實現碳達峰、碳中和的有效手段

        我國長期以“保供應”為主的能源發展思路,造成產能持續擴張、能源利用效率低下等問題,加之我國產業結構中制造業占比較高,導致我國單位GDP能耗居高不下。與末端治理和發展替代能源相比,節能降耗能夠帶來污染物和二氧化碳減排的協同效應,也是現階段效果最明顯、經濟性最好的減排手段。國際能源署研究表明,要實現到本世紀末將全球溫升控制在2℃以內的目標,節能和提高能效的貢獻將達49%。

        工業用能占我國能源消費量約65%,能效提升最主要的潛力來自余熱余壓利用、通用設備的能效提升,以及基于數字化技術的流程和系統優化。目前,建筑能效提升處于蓬勃發展期,存量的公用建筑單位能耗水平相較民用建筑更高,未來有很大的節能空間,是下一步能效發展的新動力,將主要集中在建筑圍護結構和供暖制冷系統的能效提升。此外,數字化、智能化等新一代信息技術的快速滲透與應用,也將為傳統建筑行業挖掘更深層次的節能潛力。

        (二)能源結構調整是實現碳達峰、碳中和的重要途徑

        從供給端看,需大力發展清潔能源,降低化石能源尤其是煤炭的消費占比。由于資源稟賦特點,我國能源供給體系以化石能源為主,而二氧化碳排放主要來自于化石能源消費,其中煤炭排放占76.6%,石油排放占17.0%,天然氣排放占6.4%。減少碳排放的重點之一是減少化石能源尤其是煤炭消費占比。

        從消費端看,需提高終端部門電氣化率,加速化石能源替代。終端部門碳排放主要來自工業、建筑、交通三個領域,減碳重點是提升終端電氣化率水平,減少化石能源消費。據中國能源研究會預測,到2060年我國終端部門電氣化率將由現在的27%提升至64%。

        具體而言,工業電氣化的重點是工業過程熱電氣化,主要措施包括微波加熱、紅外加熱、電弧加熱等新技術應用;建筑電氣化的重點是采暖電氣化,熱泵是采暖電氣化的主要手段;交通電氣化的重點是乘用電動汽車滲透率的增長。為實現這一目標,一方面,需克服電動汽車里程和充電焦慮,主要措施包括電池技術持續進步和充電模式不斷創新;另一方面,需形成對燃油汽車的差異化優勢,通過智能網聯、無人駕駛、人性化服務等創造新體驗,使電動汽車成為新興熱點科技和出行體驗的載體。

        從政策端看,圍繞碳達峰、碳中和的相關規劃、制度將陸續出臺,金融支持力度也將加大。2020年12月底召開的中央經濟工作會議首次將“做好碳達峰、碳中和工作”作為2021年我國八項重點任務之一,提出要抓緊制定2030年前碳排放達峰行動方案,支持有條件的地方率先達峰。隨后,各部委均表示將圍繞碳達峰、碳中和開展政策研究和工作部署。其中,國家發改委表示要部署開展碳達峰、碳中和相關工作,完善能源消費雙控制度;工信部表示將圍繞碳達峰、碳中和目標節點,實施工業低碳行動和綠色制造工程;生態環境部表示正加緊編制2030年前二氧化碳排放達峰行動方案;央行將落實碳達峰、碳中和重大決策部署作為2021年十大重點工作的第三位,僅次于貨幣、信貸政策。

        (三)碳技術和碳市場將成為主攻方向

        有關研究顯示,到2050年我國仍可能有10億-20億噸碳排放量,這需要通過負碳技術進行減排。

        近年來,各國都在關注負碳技術,主要包括再造林、生態修復、新型建筑材料、土壤固碳、碳捕集利用與封存(CCUS)、直接空氣碳捕捉與封存(DACCS)、生物質能源碳捕捉與封存(BECCS)、生物質炭(Biochar)等。我國在這一領域也有試點示范,國家能源集團、華能集團等發電企業現役機組已建成投產多套二氧化碳捕集實驗、示范裝置,預計未來在鋼鐵、水泥、化工等高碳行業也將逐步示范應用。

        生態環境部發布的《碳排放權交易管理辦法(試行)》透露,2021年6月,我國將啟動全國碳排放交易市場,電力行業首當其沖,涉及2225家發電行業的重點排放單位,“十四五”鋼鐵、建材、有色、化工、石化等行業亦將逐步納入。從中長期看,被納入碳市場的企業一方面可能受限于排放配額,導致生產成本上升;另一方面,也可通過技術改造降低碳排放,節省的配額可以在碳市場上賣出獲得收益。因此,如何面對碳排放交易市場運行帶來的機遇和挑戰,是能源企業必須考慮的問題。

        可再生能源替代將由增量向存量替代演進

        碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革,明確了綠色低碳發展的時間表,將加速我國清潔低碳、安全高效的能源體系建設。期間,構建以新能源為主體的新型電力系統任務艱巨,同時,以煤炭為主的化石能源消費比重的下降趨勢不可逆轉。未來十年,可再生能源替代將由增量替代逐步向存量替代演進,煤炭消費量也將進入峰值平臺區,而后逐步下降。

        煤炭等傳統能源企業亟需認清形勢,主動參與、主動求變,在做好能源供應“壓艙石”的前提下,積極減排,主動轉型。

        控制煤炭增量,優化存量?!笆奈濉笔敲禾啃袠I轉型升級的關鍵期,在碳達峰、碳中和背景下,新建煤礦受審批嚴、周期長、成本高等影響將更加凸顯,加之部分存量資源逐漸枯竭,煤炭企業兼并重組將提速,產業集中度有望進一步提升。對于存量煤礦,需深度運用大云物移智鏈等先進信息技術,構建智能礦山,實現節能降耗、減員提效,為煤炭行業平穩轉型打好基礎。

        積極減排降碳。在煤炭生產過程中、礦井關閉后,采空區產生裂隙,井下瓦斯由此散發到地表,是甲烷排放的主要來源之一。甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體,對全球變暖的貢獻度達20%。因此,甲烷減排日益迫切。在碳達峰、碳中和目標下,加強煤層氣抽采與利用,將成為煤炭開采行業實現高質量發展的路徑之一。

        加快轉型升級、戰略性超前布局。碳達峰、碳中和將是當前和今后一個時期中央和有關部門持續倡導與積極推動的重要工作,只有超前謀劃、超前布局,方能化危為機,變被動為主動,搶占先機。

        煤炭等傳統能源行業需提高站位,充分認識碳達峰、碳中和的深刻內涵與深遠影響,主動求變,戰略性推動化石能源原料化應用及新能源、節能、碳技術和碳市場等相關領域發展。同時,抓住近十年的關鍵窗口期,探索發揮區位、土地、資金等優勢,積極在上述領域布局,以長遠視角發掘傳統能源向新能源轉型的方向、路徑與方式,找準轉型發展的切入點,把握低碳發展下的新增長點。

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