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杜祥琬:实现碳中和需要有力抓手

2021-03-05 08:49:04 能源评论?首席能源观   作者: 王伟  

面对时间紧、任务重的碳达峰、碳中和目标,该如何提高认识、更新观念?能源行业应如何作为,需要哪些具体抓手?本刊日前采访了国家能源咨询专家委员会副主任、中国工程院原副院长、中国工程院院士杜祥琬。他认为,实现碳达峰、碳中和目标是全球大势、时代命题,能源低碳化事关人类未来,历史要我们考出好成绩;应从蓝天保卫战、节能提效、循环经济、发展碳汇等多方着手,并以能源、交通、工业、建筑等行业减排为抓手,推动中国碳减排进程。

历史需要我们考出好成绩

《能源评论》:近来碳达峰、碳中和成为社会各界高度关注的话题,您认为碳中和的要素和碳减排举措有哪些?

杜祥琬:如果碳排放能够降到等于碳汇的数量,或者碳汇足以抵消剩余的碳排放,就可以称为碳中和。碳中和的三要素包括:节能提效、低碳能源替代、增加碳汇(包括各种移除碳的技术)。在以化石能源为主的今天,碳减排的主要举措有三个方面:首先是“提能效、降能耗”,主要集中在建筑、交通、工业、电力节能领域;其次是“低碳能源替代”,应高比例发展非化石能源,特别是可再生能源;最后是“碳移除”,包括增加碳汇、大力发展CCUS(碳捕集、利用与封存)等技术。

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《能源评论》:您曾表示,实现碳达峰、碳中和目标是全球大势、时代命题。您认为,中国应该如何作为?

杜祥琬:欧盟2020年提出了绿色复苏计划,决定投入1.82万亿欧元,努力成为第一个碳中性大陆;美国新一届政府已经宣布了重返《巴黎协定》;德国宣布2050年要实现温室气体净零排放。企业层面,近期国内外众多能源公司纷纷发布碳中和目标、行动方案。从工业文明时代走向生态文明时代,这是人类文明的赶考。碳达峰、碳中和是全球参与的大考,中国不能落后,历史需要我们考出好成绩,需要大家的共同努力。

《能源评论》:对于从碳达峰到碳中和的时间,发达国家的计划是 45~70年,而中国只给自己预留了30 年,您如何看待这一挑战和机遇?

杜祥琬:实现碳中和绝非易事。这个挑战不仅是对中国,对全球也同 样存在。我们面临的挑战确实有一些特点,比较突出的问题就是,煤炭消费占比较高。如何稳步地减少化石能源消费,用非化石能源替代,实现公平、公正的能源转型,面临很大的困难,但也正因为如此,一旦实现清洁低碳转型,所获得的效益也会更多,将使我们的能源结构、能源效率得到较大提高。

《能源评论》:在推进碳达峰、碳中和的进程中,您认为,该如何看待能源行业的作用?

杜祥琬:全球气候变化的主因是人类活动排放的温室气体。在温室气体中,二氧化碳占比达到73%,而9成二氧化碳来自化石燃料,也就是煤炭、石油、天然气的燃烧。

对于能源行业的发展,要从人类文明形态进步的高度来认识能源转型和能源革命。人类文明形态要不断进步,这是历史的必然,而能源革命是它的基础和动力。当年,化石能源包括煤炭、石油、天然气的发现和利用极大地提高了劳动生产率,使人类由 农耕文明进入了工业文明,这是一轮全球性的能源革命。200多年来,工业文明在带来巨大进步的同时也产生了日益严重的环境问题、气候变化问题和不可持续性问题。

现在,非化石能源巨大的进步正在推动人类由工业文明走向生态文明,这是又一轮深刻的能源革命。新冠肺炎疫情引发反思,人类是否需要一场自我革命,而气候变化是另一种全球性的非传统安全问题,从这个角度来看,能源革命势在必行、能源低碳化事关人类未来,这些已经是全球高度的共识。

《能源评论》:有人认为,实现碳达峰、碳中和会对经济发展产生负面影响,您怎么评价?

杜祥琬:实现碳达峰、碳中和不仅不会限制经济社会发展,而且会推动新兴经济的发展、新型发展方式的出现。因为推动碳达峰、碳中和会带来新的投资、新的技术、新的工业、新的交通、新的建筑、新的能源,还会创造一个有中国特色的新型发展方式,带动经济社会的进步,实现可持续发展。

实现目标需要有力抓手

《能源评论》:在您看来,实现碳达峰、碳中和目标,从宏观层面有哪些抓手?

杜祥琬:首先,碳减排和蓝天保卫战有高度的协同性,应将二者统筹考虑、同步推进。随着我国碳达峰、碳中和目标的逐步实现,空气质量的指标比如PM2.5,将首先达到国家标准35微克/立方米,并进一步达到世界卫生组织公布的目标15微克/立方米,甚至是10微克/立方米。这个指标,美丽中国必不可少。

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其次,节能提效是降低碳排放的一大举措。2019年,我国的能源强度是世界平均水平的1.3倍,比英国、德国、法国、日本这些国家要高出更多。如果将能源强度降到世界平均水平,就意味着同样的GDP下我们将少用近10亿吨标准煤。在当前消费水平下,能耗每降低1%,可以减少0.5亿吨标准煤、减排1亿多吨二氧化碳。

节能提效包括结构节能、管理节能、技术节能和文化节能,都很重要,可以从很多方面努力推进。比如,目前煤电的度电煤耗(标准煤)全国平均水平是307克/千瓦时,如果能降到289克/千瓦时,就能节约超过1亿吨标准煤;燃煤工业锅炉如果采用高效低排放煤粉炉,热效率可以由65%上升到90%;钢铁建材等产品的能耗如果达到国际先进水平、居民服务业燃煤炉灶如果采用热效率70%的新型炉灶,每一项都能节约超过1亿吨标准煤以上。大数据中心耗能也非常可观,也应努力节能。

此外,现在中国的高耗能产业已经饱和甚至超饱和,依靠其带动GDP是不符合中国现实的,不能再让其发展。现代化的美丽中国,必须是一个节能的国家、高能效的国家。

《能源评论》:分行业来看,您认为有哪些领域值得关注?

杜祥琬:电力行业的碳减排非常重要。我国电力行业二氧化碳排放量占总排放量的近一半。现在电力装机中煤电占比仍接近一半。来自中国电力企业联合会的数据显示,截至2020年年底,我国全口径发电装机容量为22亿千瓦,其中全口径煤电装机容量为10.8亿千瓦,占总装机容量的比重为49.1%,首次降至50%以下。

可再生能源是本国可以掌控的、更经济、更安全的能源,除了可以提供绿色电力,还可以用来制备“绿氢”、供热、供冷。因此,要大力开发非化石能源电力,高比例发展可再生能源,特别是光伏和风电。

2010~2019年,我国光伏发电、光热发电、陆上风电和海上风电项目的成本分别下降约82%、47%、39%、29%,且还在进一步降低中。2019年,我国非化石能源占一次能源消费的比例是15.3%,根据国网能源研究院的预测,“十四五”末(2025年)这一数字将达到20%,到2050年、2060年分别可以达到70%、80%。

同时,需要推动煤电高效、洁净化利用和灵活性改造,发展热电联产、生物质掺烧,逐步、有序地减少煤电占比,实现公平、公正的能源转型。如此,美丽中国将来会拥有一个以非化石能源电力为主的新能源电力系统。

《能源评论》:在新的目标下,新能源电力装机容量和占比会越来越高,您对新能源企业有何期待?

杜祥琬:10年以前,以风电、光伏为代表的新能源可以说是“微不足道”;10年后(2030年)要达到12亿千瓦的装机规模,可谓“举足轻重”;未来,要有更多的电力由非化石能源承担,必将“担当大任”。

同时,新能源企业要经常反思不足、做好自己,才能赢得未来。我们不仅要增加新能源电力的装机容量,而且要增加电力输出;不仅要增加电力输出,而且要做好高质量的电力输出;在提升新能源的发电效率以外,还要与电网、储能更好地结合,在现阶段与化石能源配合好。

《能源评论》:除能源电力行业外,还有哪些行业值得关注?

杜祥琬:其一是交通行业减排。新能源汽车无论是以电代油或者以氢代油,实质上都是以可再生低碳燃料(生物航空燃油、合成航空燃油和氨)替代石油。通过未来几十年的努力,我们将逐渐建成美丽中国的脱碳交通能源体系。

其二是工业减排。现在我国工业能耗占全社会能耗的60%,未来这一比例要继续降低,需要靠产业结构调整来抑制高耗能产业发展,在轻工业方面可以发展热泵、电加热来取代传统锅炉。

通过技术进步实现减排是美丽中国工业零碳发展的重要方向。比如,在钢铁行业,电炉炼钢技术的碳强度远低于现有的高炉生产技术,未来把长流程改进为短流程,可以大大降低碳排放强度和煤炭消耗。如果进一步以绿氢直接还原铁,还可以实现钢铁生产的零碳化。

其三是建筑(建造和运行)减排。关键是建筑电气化,包括供暖、制冷、照明、烹饪、家用电器等都可以实现电气化。电将来主要来自可再生能源以及工业余热。建筑行业的数字化、智能化应用,智能家居、智能家用电器的普及都会加速建筑业的脱碳进程。

需要强调的是,建筑改造不仅可以节能,还可以产能。比如,利用BIPV(建筑光伏一体化)技术,家庭或者学校在用能的同时还可以产能,实现自发自用,变身为产消者(Prosumer)。据粗略匡算,我国城乡建筑的外立面面积约为600亿平方米,可利用面积约为250亿平方米,再加上其他基础设施可以利用的建筑表面,比如高速公路、高铁等,按照50%的面积可以加装光伏板计算,可以安装15亿千瓦的光伏,年发电量约2万亿千瓦时。

同时,还需要提高电源灵活性,让储能设施、电动汽车、充电桩等成为一体化的新型建筑配电系统的组成部分。

《能源评论》:您认为,还有哪些方面的举措需要加强?

杜祥琬:发展循环经济对于碳中和很重要,循环经济——固废资源化利用不可或缺。固体废弃物分类利用的程度,是衡量一个国家现代化水平的标志和标准。减少垃圾的填埋,高比例地将其资源化利用,减少填埋垃圾产生的温室气体(甲烷),也会为我国实现碳中和目标作出贡献。

在发展碳汇的同时,鼓励CCUS等碳移除技术也不容忽视。目前我国生态系统的碳汇能力大约为年减排12亿吨二氧化碳。我国也宣布了森林蓄积量2030年将比2005年增加60亿立方米,碳汇还有增长空间。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 杜祥琬 碳中和

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