碳中和的技術(shù)方法
要想達(dá)到
碳中和,需要三個(gè)辦法的配合。
一是能源供給端用新能源代替碳基能源。
二是在能源使用端去碳。能源使用端的電氣化是一個(gè)方向,通過能源使用端的電氣化和供給端的清潔化互相配合,形成良性循環(huán)互促發(fā)展,如果燃油車將來還是主流,就無法和能源供給端的清潔化匹配,也無法促進(jìn)供給端的清潔化轉(zhuǎn)變。除了電氣化,能源使用端還有很多
碳排放的場(chǎng)景需要找到合理的
減排方案,比如工業(yè)領(lǐng)域中煉鋼等場(chǎng)景用氫氣來代替煤的經(jīng)濟(jì)方案;
交通領(lǐng)域中飛機(jī)、輪船的清潔動(dòng)力解決方案;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)甲烷(甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍,養(yǎng)牛對(duì)溫室氣體的排放占畜牧業(yè)的65%)減排的解決方案等。
三是固碳。供給端和使用端的方法實(shí)施之后,也不可能做到完全不排放碳了,這時(shí)候就需要用固碳的方式來“中和”掉剩余的碳排放。目前有兩種方法:第一個(gè)方法是植樹造林,中國(guó)在這方面的舉措全球矚目,森林覆蓋面積在過去幾十年大幅提高,對(duì)固碳的貢獻(xiàn)十分顯著;第二個(gè)方法是用工業(yè)化的方式進(jìn)行碳捕捉。
在去碳的過程中,供給端和使用端的同步協(xié)調(diào)非常重要。美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一項(xiàng)研究表明,能源供給端的類型對(duì)新能源汽車相比燃油車的減排優(yōu)勢(shì)影響很大。他們對(duì)豐田卡羅拉(燃油,7.13L/100km)和特斯拉Model 3(電動(dòng),54kWh)在不同能源供給情況下的排放表現(xiàn)做了測(cè)算:如果能源供給是純火電,汽車?yán)锍踢_(dá)到12.6萬公里以后,Model 3才會(huì)比卡羅拉更有碳排放優(yōu)勢(shì);但如果全部使用清潔能源,則行駛超過1.35萬公里以后,Model 3就具有了排放優(yōu)勢(shì)??梢?,
電力供給的清潔化才能使能源消費(fèi)的電力化更有意義,能源供給端的清潔化和使用端的電氣化必須同步協(xié)調(diào)發(fā)展,才能有效控制碳排放。
從歷史發(fā)展來看,能源使用的電氣化本身也是大勢(shì)所趨,如中國(guó)用于發(fā)電的一次能源消耗量由1985年的17%上升到了2017年的47%。而現(xiàn)在的碳中和使命顯然會(huì)強(qiáng)化這一趨勢(shì),同時(shí)也要求電力構(gòu)成要更清潔化,根據(jù)荷蘭可再生能源咨詢公司Ecofys的測(cè)算,煤炭發(fā)電和天然氣發(fā)電的氣候變化成本分別超過40美元/兆瓦時(shí)和20美元/兆瓦時(shí),光伏發(fā)電的成本只有1.5美元/兆瓦時(shí),風(fēng)電和水電則低于0.1美元/兆瓦時(shí)。