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碳中和路线图!丁仲礼院士提出三端发力、四步减排路径(附PPT
发布时间:2022-10-01 07:09:22 | 来源:爱游戏体育平台网站 作者:爱游戏官网app

  我汇总了丁仲礼院士关于碳中和的16篇深度思考,包含了碳中和的框架、路线图、对中国的挑战和机遇等内容,本文选自其中一篇。

  文章分为两部分,一是讲解了在推进碳中和过程中,要从发电端、能源消费端、固碳端这三端发力;二是提出了我国控碳、减碳、低碳、中和四步走的减排路径。

  近期我还发布了刘科院士、江亿院士、舒印彪院士关于碳中和的思考汇总,可点击阅读。

  一国无论是技术原因,还是市场原因,其“不得不排放”的二氧化碳总量等同于自然吸收量与人为固碳量之和,即可视为“净零排放”,实现了该国的碳中和。

  由此可见,有先进并廉价的技术可供这“三端”所用,是实现碳中和的前提条件。也就是说,“技术为王”将在碳中和过程中得以充分体现。下面,我们来对这“三端”体系分别作简单介绍。

  我国目前的发电装机容量约为22亿千瓦,未来假定:能源消费端要实现电力替代、氢能替代;为实现人均GDP从1万美元增到3万—4万美元,所需的能源明显增长;风、光发电利用小时数难以明显提高,那么估计我国实现碳中和之时,总的电力装机容量会在60亿—80亿千瓦之间。

  因此,未来新型电力系统的第一个特点是电力装机容量巨大。第二个特点是我国十分丰富的风、光资源将逐步转变为主力发电和供能资源,这既包括西部的风、光资源,也包括沿海大陆架风力资源,更包括各地分散式的光热等资源。

  第三个特点是“稳定电源”应从目前火电为主逐步转化为以核电、水电和综合互补的清洁能源为主。

  第四个特点是必须利用能量的存储、转化及调节等技术,克服风、光资源波动性大的天然缺陷。

  第六个特点是在现有基础上,成倍扩大输电基础设施,平衡区域资源差异;并加强配电基础建设,增强对分布式资源的消纳能力。

  为实现碳中和,我国拟以装机总量60亿—80亿千瓦,风力发电、光伏发电共占比70%,“稳定电源”占比30%为目标,规划新型电力系统。在40年内,大致以每十年为一期,顺次走控碳电力、降碳电力、低碳电力最后到近无碳电力之路,并完成超大规模的输变电基础设施建设。

  要建立这样的新型电力系统,无论是发电,还是储能、转化、消纳、输出等,技术上都有大量需要攻克的关键环节,这将成为实现碳中和目标工作的重中之重。

  用非碳能源发电、制氢,再用电力、氢能替代煤、油、气用于工业、交通、建筑等领域,从而实现消费端的低碳化甚至非碳化,这是实现碳中和的核心内容。

  在电力供应充足和廉价的前提下,消费端的低碳化主要通过各种生产工艺流程的再造来完成。消费端的排放大户是工业、交通、建筑三个领域,工业领域的排放大户是钢铁、建材、化工、有色四个产业。

  从现有技术分析,交通的低碳化甚至非碳化较易实现,即轨道交通和私家车可用电力替代,船舶、卡车、航空可部分用氢能替代。

  这里关键处是建设私家车的充电体系,建设从制氢到输运再到加氢站的完整体系,当然还有如何保证经济、安全运行等问题。

  建筑领域的低碳化技术亦基本具备,大致可考虑以下途径:城市以全面电气化为主,加上条件具备的小区以电动热泵为补充,少部分情况特殊者可部分利用天然气;农村则以屋顶光伏+电动热泵+天然气+生物沼气+输入电力的适当组合为主。

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