碳达峰碳中和的基础知识
1.什么是碳达峰、碳中和?
碳达峰是指全球、国家、城市、企业等主体的碳排放在由升转降的过程中,碳排放的最高点即碳峰值。大多数发达国家已经实现碳达峰,碳排放进人下降通道。我国目前碳排放虽然比2000-2010年的快速增长期增速放缓,但仍呈增长态势,尚未达峰。(碳中和是指人为排放源与通过植树造林、碳捕集与封存(CCS)技术等人为吸收汇达到平衡。碳中和目标可以设定在全球、国家、城市、企业活动等不同层面,狭义指二氧化碳排放,广义也可指所有温室气体排放。
2.人类历史应对气候变化的三个里程碑式的国际法律文书
1992年的《联合国气候变化框架公约》;
1997年的《京都议定书》;
2015年的《巴黎协定》。
《巴黎协定》是在变化的国际政治经济格局下,为实现气候公约目标而缔结的针对2020年后国际气候制度的法律文件,共29条,包括目标、减缓、适应、损失损害、资金、技术、能力建设、透明度、全球盘点等内容。协定的核心目标是通过加强对气候变化威胁的全球应对,21世纪末将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内,并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内。
3.我国“十四五”规划面向碳达峰、碳中和的新目标
2021年3月5日《政府工作报告》提出,落实2030年应对气侯变化国家自主贡献目标.加快发展方式绿色转型,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%。 森林覆盖率达到24.1%。2021年是“十四五”计划的开局之年,单位国内生产总值能耗要下降3%左右,将制定国家及省级碳达峰行动方案,进一步明确达峰路径和相关政策,确保2030年前碳达峰,为2060年前实现碳中和目标打好基础。
4.能源转型的重要性
能源转型是实现二氧化碳排放总量达峰的基础,目前我国化石能源消耗的年增长率在2%左右, 而水电、核电、风电生产总量增幅在10%左右,化石能源消耗的增量完全可以由低碳能源,包括可再生能源、 核能、天然气(相对低碳的化石能源)等能源的增长来满足。我国提出2030年前实现碳达峰目标,“ 十四五”期间,我们若能进一步 加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,同时大力发展新能源,提前实现能源结构、产业结构、消费行为和消费内容转型,将有可能推动实现提前达到排放峰值目标。
5.氢经济的含义
“氢经济”是指以氢作为工业原材料、能源为基础的一个经济体系,以实现温室气体的零排放,明显减少对地球资源的开采,做到尽少对地球环境的损害。“绿氢”是指利用可再生能源、核电等零碳能源制备的氢气。
如果要实现碳中和目标,工业和交通等一些难以减排的部门需要开发新的生产工艺和技术来实现减排。氢是很好的还原剂,以及大部分化工和石化产品的组分,氢同时也可以作为不排放CO2的零碳能源使用,因此氢可以在未来工业等行业深度减排中扮演重要角色。
我国成立了中央层面的碳达峰碳中和工作领导小组,组织制定并将陆续发布“1+N”政策体系,“1”是碳达峰碳中和指导意见,“N”包括2030年前碳达峰行动方案以及重点领域和行业政策措施和行动,主要包括以下十个方面。
一是优化能源结构
能源活动二氧化碳占我国温室气体总排放80%左右。推动能源革命,加快构建清洁低碳安全高效的能源体系和以新能源为主体的新型电力系统。
严格控制化石能源消费,“十四五”时期严控煤炭消费增长,“十五五”时期逐步减少,合理调控油气消费,有序引导天然气消费。安全高效发展核电,因地制宜发展水电,大力发展风电、太阳能、生物质能、海洋能、地热能。加快抽水蓄能和新型储能规模化应用,提高电网对高比例可再生能源的消纳与调控能力。积极发展绿色氢能。推动工业、建筑、交通、公共机构等节能和提高能效。
二是推动产业和工业优化升级
工业部门占终端碳排放近70%,要加快低碳转型,力争率先达峰。坚决遏制高耗能、高排放行业盲目发展。
“十四五”要严把新上项目的碳排放关,防止碳排放攀高峰。推动能源、钢铁、有色、石化、化工、建材等传统产业优化升级。发展新一代信息技术、高端装备、新材料、生物、新能源、节能环保等新兴产业。发展智能制造与工业互联网。控制氢氟碳化物等非二氧化碳温室气体在相关工业行业的排放。
三是推进节能低碳建筑和低碳基础设施
建筑部门占终端碳排放约20%,城市和乡村建设都要落实绿色低碳要求。合理控制建筑规模,杜绝大拆大建。
推进既有居住建筑节能更新改造,持续提高新建建筑节能标准。加快发展超低能耗、近零能耗、低碳建筑,鼓励发展装配式建筑和绿色建材。在基础设施建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念,建设低碳智慧型城市和绿色乡村。
四是构建绿色低碳交通运输体系
交通部门占终端碳排放约10%,随着城镇化的推进和生活水平的提高,未来一段时期内还呈增长趋势,力争加快形成绿色低碳、多元立体的运输方式。
优化运输结构,提高铁路、水运、海运、航空等低碳运输方式比重,建设绿色机场和绿色港口。优先发展公共交通等绿色出行方式。发展电动、氢燃料电池等清洁零排放汽车,建设加氢站、换电站、充电站。
五是发展循环经济
提高资源能源利用效率,从源头上实现经济发展与碳排放和污染物排放脱钩。加强该领域相关立法,坚持生产者责任延伸制度。推进产业园区循环化发展,促进企业实施清洁生产改造。
提高矿产资源综合利用水平,推动建筑垃圾资源化利用。建设现代化“城市矿产”基地,促进再制造产业发展。推进生活垃圾和污水资源化利用。加强塑料污染全链条治理。建立完善让所有参与方都受益的商业模式。
六是推动绿色低碳技术创新
技术创新是实现碳达峰碳中和的关键,要加快绿色低碳科技革命。研究发展可再生能源、智能电网、储能、绿色氢能、电动和氢燃料汽车、碳捕集利用和封存、资源循环利用链接、可控核聚变等成本低、效益高、减排效果明显、安全可控、具有推广前景的低碳零碳负碳技术。
七是发展绿色金融以扩大资金支持和投资
资金投入是实现碳达峰碳中和的保障。建立健全有利于绿色低碳发展的财政投入体系,加大公共资金支持力度,发挥公共资金引导与杠杆作用,鼓励吸引社会资本参与绿色投资,设立相关产业投资基金。
建立完善绿色金融体系,设立碳减排货币政策工具,补充完善《绿色债券支持项目目录》和《绿色产业指导目录》,支持金融机构发行绿色债券,创新绿色金融产品和服务。研究设立国家绿色低碳转型基金。
八是出台配套经济政策和改革措施
加快应对气候变化立法,健全生态环境、清洁能源、循环经济等方面法律法规和标准。深化电力体制改革。
完善电价形成机制以及差别化用能价格政策,对节能环保、可再生能源、循环经济、低碳零碳等技术、产品、项目、企业在财政、税收、价格上实行鼓励性的政策。
九是建立完善碳交易市场
碳交易机制以尽可能低的成本实现全社会减排目标。今年7月首先在电力行业启动了全国碳市场上线交易。
今后逐步覆盖钢铁、石化、化工、建材、造纸、有色、航空等重点排放行业,将碳汇纳入碳市场,丰富交易品种和方式。
十是实施基于自然的解决方案
保护、修复、管理自然生态系统的相关行动,有助于增加碳汇、控制温室气体排放、提高适应气候变化的能力、保护生物多样性。
不断强化森林、草原、湿地、沙地、冻土等生态系统保护,科学划定并严守生态保护红线,实施重大生态修复工程,持续推进大规模国土绿化。加强农田管理,发展生态绿色农业,提高气候适应能力,保障粮食安全。
发展“蓝碳”,保护和修复海岸带生态系统,提升红树林、海草床、盐沼等固碳能力。
城市是能源消耗和温室气体排放的主要贡献者,同时也是开展碳减排行动和实施低碳发展战略的重要主体。
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告及相关研究表明,城市经济总量约占全球GDP的80%,其能源消耗量约占全球能耗总量的67%-76%,所产生的CO_2排放量占全球排放总量的71%-76%。
截至目前,全国已开展了三批共计87个低碳省市试点,21世纪经济研究院选取了其中的一线、新一线城市,计划单列市,以及部分重点省会城市,共20个观测城市,分别为北京、上海、广州、深圳、天津、重庆、厦门、杭州、苏州、青岛、武汉、宁波、昆明、沈阳、大连、南京、合肥、济南、长沙和成都。
2016年11月,在联合国气候变化马拉喀什会议上,时任中国代表团副团长谢极曾对媒体表示,中国已有多个城市承诺2030年左右达到城市碳排放峰值目标,一些城市还承诺于2020年左右达峰。
目前为止,并未有城市官方披露是否已经实现碳达峰,但去年中国正式向世界作出明确的碳达峰、碳中和承诺后,一些城市提出了更为审慎的时间表。
21世纪经济研究院选取了常住人口、人均GDP、第二产业占比以及万元GDP用电量几个指标,来呈现城市的人口规模、经济发展水平、产业结构以及能耗强度,由此来初步评判城市的低碳发展现状及潜力。其中,由于城市尺度的能耗缺乏系统数据,采用了城市的年度电力消耗量与GDP的比值来代表能源消耗强度。
值得注意的是,对单个城市而言,碳达峰是一个纵向年份的比较概念,譬如某个城市单位GDP碳排放量较高,但与此同时,每年下降速度也很快,则有可能尽快实现碳达峰,这意味着,不同城市在实现达峰时的碳排放量有高有低。
但若把碳中和的长期目标考虑在内,再将不同城市横向对比来看,我们倾向于认为,经济发展水平越高、能耗水平越低的城市,有更大的碳达峰潜力,并且将可能更快地迈向碳中和阶段。
北上广深或率先实现碳达峰
根据北京统计年鉴披露的情况,2019年,北京第一、第二、第三产业万元GDP能耗分别为0.478、0.351和0.141吨标准煤。
不难看出,第三产业的万元GDP能耗显著低于第一、第二产业。鉴于重点城市第一产业的比重一般较小,且近年来,第二产业比重基本处于下降的阶段,这将带来能耗水平的整体下降。
以北京的情况来看,2020年三次产业比重为0.4︰15.8︰83.8,三产的比重已经超过了80%,在上述20个城市里是最高的。
近几年,北京的能源转型进程也在加速。2017年,北京最后一座大型燃煤电厂停机备用,北京成为全国首个告别煤电、全部实施清洁能源发电的城市。2018年,北京近3000个村落实现了煤改清洁能源,平原地区基本实现“无煤化”。
统计年鉴数据显示,从2010年到2019年,北京煤炭消费量占能源消费总量的比重由29.59%大幅下降至1.81%,比重已经低到几乎可以忽略不计。
据北京生态环境局相关负责人介绍,2020年,北京碳强度预计比2015年下降23%以上,超额完成“十三五”规划目标,碳强度为全国省级地区最低。
北京在“十四五”规划纲要中提出了较高的目标——“十四五”期间碳排放稳中有降,碳中和迈出坚实步伐,为应对气候变化做出北京示范。这一表述或表明,北京的碳排放已经或即将进入平台期,并将谋求在未来5年间实现下降。
尽管第三产业的万元GDP能耗最低,但这并不必然意味着城市需要一味追求工业比重的下降。以上海为例,从工业能源终端消费量这个指标来看,2011年,上海工业能源终端消费达到了6165.57万吨标准煤的峰值,随后呈现在波动中下降的趋势,到2019年,这一数值已降至5668.05万吨标准煤。
同期,上海的工业增加值从2011年的7230.57亿元,增加到了2019年的9670.68亿元,逐年上升。这一降一升的背后,反映的是上海工业的结构升级与节能增效。上海市发展改革委近日对外通报,近年来,上海扎实推进能耗总量和强度“双控”,持续实施产业结构调整,积极开展绿色低碳循环试点示范。
今年1月,上海在全国率先提出最新的碳达峰时间表,到2025年,碳排放总量要力争达峰。
广州的第二产业占比与上海相当,并且广州的单位GDP用电量比上海还略低。2017年, 广州市政府办公厅曾出台《广州市节能降碳第十三个五年规划(2016-2020年)》,其中提出,到“十三五”期末,全市产业结构和能源消费结构进一步优化,能源利用效率继续提高,能源消费和碳排放总量得到有效控制,力争达到碳排放总量峰值。
广州的碳排放权交易在全国处于领先,广碳所的数据显示,截至2021年3月21日,广东省碳排放配额累计成交量1.75亿吨,占全国碳交易试点37.91%,稳居全国首位;累计成交金额36.36亿元,占全国碳交易试点34.00%,成为国内首个配额现货交易额突破35亿元大关的试点碳市场。
在四大一线城市中,深圳的第二产业比例最高,2020年为37.8%,但深圳同样是工业优化升级的标兵。在“十二五”期间,深圳共淘汰转型低端企业超1.7万家,钢铁、水泥、电解铝、煤炭等重污染行业基本退出。
2020年11月,深圳市政府副秘书长吴优介绍,深圳单位工业增加值能耗近10年累计下降近60%。在中国特大城市中,深圳的碳排放水平是最低的,碳排放增长也是最缓慢的。
2019年,哈工大(深圳)牵头完成了一份《深圳市碳排放达峰和空气质量达标及经济高质量发展达标“三达”研究报告》,课题组指出,深圳就在碳达峰的路上,不能确定哪天哪个时点达峰,但是深圳在2019-2020年间处在一个稳定达峰区间。
工业型城市需充分挖掘减碳空间
有研究显示,根据“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值”进行测算,当全国人均GDP达到14000美元时,中国将整体达到碳排放峰值并进入绝对量减排阶段。而人均GDP已达14000美元的城市和地区,有条件率先进入碳排放绝对量下降阶段。
按照2020年人民币平均汇率为1美元兑6.8974元人民币来计,14000美元约折合96564元人民币,除四大一线城市之外,南京、苏州、杭州、宁波、武汉、厦门、青岛、长沙、济南、合肥和天津11座城市跨过了这一门槛。
再结合产业结构来看,苏州的第二产业占比最高,达到了46.5%,2018年其单位GDP用电量高达856千瓦时/万元,相当于上海的近2倍。
苏州在2014年发布了《苏州市低碳发展规划》,提出力争2020年二氧化碳排放总量达到峰值。近年来,苏州的能效水平在逐步提升,但高耗能工业行业能源消费的占比仍然较高。根据苏州统计年鉴的数据,2017年苏州规上工业综合能源消耗量达5307万吨标准煤,其中电力、钢铁、纺织、造纸、化工、建材等六大高耗能行业综合能源消费量达4375万吨标准煤,约占规上工业能源消费的82%。
宁波也是东南沿海重要的制造业基地,第二产业占比为45.9%,宁波的单位GDP用电量为721千瓦时/万元,仅低于苏州。
但相比之下,第二产业占比同样不算低(38.4%)的长沙,其单位GDP用电量仅为331千瓦时/万元,在上述20座城市中最低。
这或许得益于长沙产业结构的“绿色化”,长沙统计年鉴数据显示,2018年,长沙黑色金属冶炼和压延加工业(六大高能耗行业之一)的能源消费量仅为4443吨标准煤,同年苏州的这一数据为1834万吨标准煤。
曾有当地官员总结,长沙是一座新工业城市,无论是传统的工程机械,还是食品饮料、汽车及零部件制造、材料、电子信息、移动互联网等产业,都属于新型工业产业。由此来看,长沙或许算得上是一个发展绿色工业的城市范本。
人均GDP低于14000美元的5个城市,第二产业的占比也都比较高,均在30%以上,大连和重庆达到了40%。
21世纪经济研究院认为,在碳减排方面,工业型城市的首要工作重点之一应是在工业生产过程中节能增效,寻求较低排放的能源替代,使用节能技术等,并积极调整产业结构,提升产业层次,加速高耗能、高排放产业的升级与退出,发展清洁产业,以充分挖掘第二产业的碳减排空间。
今年以来,相关部委屡屡传递出严控高耗能、高排放项目的信号,这将很大程度倒逼城市的产业结构转型。
天津市生态环境局相关领导3月在汇报碳达峰、碳中和工作情况时就表示,实施碳达峰行动,本质就是要促进经济社会发展全面绿色转型,逐步摆脱高碳依赖,协同推进经济社会高质量发展和生态环境高水平保护。在工业领域的政策措施,主要是实施传统工业低碳改造和发展清洁低碳产业。
大连最近也透露,已经编制完成《大连市“碳达峰”行动方案》初稿,将主要从坚决遏制“两高”项目、加强存量治理、严格控制增量等3个方面落实达峰措施。
另外,尽管工业减碳并不必然意味着减少第二产业的比重,但客观来说,挖掘服务业、居民消费方面的潜力,的确有助于城市能耗水平的降低。
标普全球评级认为,如果消费在GDP中的占比能够达到接近发达经济体的水平,那么未来20年中国的碳排放可望减少三成以上。随着居民收入增长、消费对经济的重要性增加,服务需求相对商品需求也会上升。如果资本和劳动力从钢铁、水泥和资本品的生产,转移到教育、医疗和休闲服务等的提供,那么单位GDP的能耗水平就有可能下降。
城市运行过程中如何减碳?
人均GDP较低、第二产业比重较高的城市,是否在碳达峰方面一定面临着更为严峻的形势?
答案是否定的。事实上,除了东部沿海经济较发达地区拥有发展阶段的优势之外,西南一些可再生能源资源富集区,同样拥有先天禀赋。
以昆明为例,其所在的云南省,全省清洁电力发电量占比达92%,非化石能源占一次能源消费比重达46%,居全国首位。
云南省能源资源丰富,能源结构主要以低碳的非化石能源为主,绿色能源装机占比、绿色发电量占比、清洁能源交易占比、非化石能源占一次能源消费比重均达世界一流水平。云南省在今年提出,计划至2030年非化石能源消费比重提高到50%以上,争取打造全国碳达峰、碳中和示范省。
21世纪经济研究院认为,以昆明为代表的人均GDP相对较低,但清洁能源禀赋较好的城市,可以充分抓住契机,大力发展绿色低碳产业,在未来的新发展格局中,有望在城市竞争中实现弯道超车。
对于一些城市而言,产业结构的低碳转型已经很大程度完成,能源供应主要依靠外地调入,减碳工作可能更应该集中于降低城市运行本身的碳排放。
低碳发展与城市规模、人口密度等因素息息相关,居民侧、消费侧的碳减排需要引起关注。根据已完成工业化的发达国家经验,居民消费产生的碳排放成为国家碳排放的主要增长点,可以高达60%-80%。
以北京和上海作对比,2019年,两市的人均生活用能源分别为785.3千克标准煤和528.92千克标准煤。在这项指标上,北京相对面临着更严峻的形势。
需要注意的是,并非城市的人口越少,对减碳越有利。从现有研究来看,世界范围内的城市人均碳排放和城市的人口密度成反比,这可能主要得益于城市集聚的规模效应,随着人口集聚度提升,人均的基础设施、能耗因共享度提升而下降。当然,城市也应该平衡密度和宜居的问题。
第七次全国人口普查数据显示,上述20个城市在过去10年基本处于人口大幅净流入的阶段,除了厦门常住人口仅为516.4万之外,其他19城均已超过了700万,更是不乏千万级人口城市。从人口发展规律以及当前大多数城市的人口政策来判断,未来人口向大城市聚集的趋势还将持续。
而人口规模将影响汽车保有量、通勤距离、建筑密度等,这些又将直接影响城市的碳排放量。
在可预期的人口集聚趋势下,城市无论是做空间规划乃至产业规划,或是进行改造更新时,都应该充分考虑低碳发展的要求,譬如优化用地结构,调控职住关系;提高轨道交通的覆盖率,给公共交通、自行车、步行更充分的路权保障;引导市民购买或更换新能源汽车;注重建筑节能改造技术的应用,使低碳理念真正融入到城市运行当中。
此外,21世纪经济研究院认为,碳达峰、碳中和目标的达成,需要发动全社会的普遍参与,个人的减碳行动同样重要,政府部门可以引领居民消费侧的低碳转型,包括建立有效的激励机制。
目前,包括上海、深圳等在内的城市都提出将推进“碳普惠”。
上海市生态环境局局长程鹏不久前透露,上海正在抓紧编制碳达峰行动方案,其中就包括筹备碳普惠项目。简单来说,就是把市民的各种低碳行为所减少的二氧化碳排放量核算出来,变成每个人账户里的“碳积分”,再通过对接上海碳交易市场、各个商业消费平台,让践行低碳生活的市民得到实实在在的激励。
21世纪经济研究院认为,上述20个观测城市中,有的迈向了后工业化时代,有的较好地完成了工业结构的优化升级,碳排放与经济发展逐渐脱钩,有的清洁资源丰富,有的则在积极谋划居民消费侧的减碳,这实际上为不同类型的城市实现碳达峰提供了思路借鉴。低碳转型已经是一个明确的方向,谁更积极主动,谁将越有可能在未来的城市竞争新局中抢占高地。
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我国由于疫情防控得当,各领域复苏较快,二零二零年,我国碳排放量达到九十八点九四亿吨,同比增长百分之零点六,再创历史新高,占全球碳排放量的比重也提升至百分之三十点七。
《中华人民共和国环境保护法》 第四十四条 国家实行重点污染物排放总量控制制度。重点污染物排放总量控制指标由国务院下达,省、自治区、直辖市人民政府分解落实。企业事业单位在执行国家和地方污染物排放标准的同时,应当遵守分解落实到本单位的重点污染物排放总量控制指标。
不确定性:
有研究机构此前估计中国将在2020至2050年间出现排放峰值。《卫报》的文章表示,万钢提出的2030至2040年这个预估将时间范围大大缩小。但他也指出,未来还存在着一些不确定性,所以很难说峰值将会在这一时间区间的前期、中期或是后期达到。
万钢说,“作为科技部长,我认为越快越好”,但精确的时间取决于如中国经济增长、城市化进程以及科技发展等等不确定因素。他补充说,如果中国继续投资于可再生能源,提升能效,将碳捕获技术商业化并改变消费行为。
我国碳中和目标将分为三个阶段,2021-2030年,实现碳排放达峰;2031-2045年,快速降低碳排放;2046-2060年,深度脱碳,实现碳中和。
碳达峰指二氧化碳排放量在某一年达到了最大值,之后进入下降阶段;碳中和则指一段时间内,特定组织或整个社会活动产生的二氧化碳,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然、人为手段被吸收和抵消掉,实现人类活动二氧化碳相对“零排放”。虽然发展可再生能源取得一定成绩,但要替代化石能源,成为我国能源消费结构的主体,还需要时间。目前,可再生能源存在能量密度低、时空分布不均衡、不稳定、成本较高等特点,成为其规模化应用的瓶颈。未来一段时间内,化石能源仍将在我国能源结构中发挥重要作用。化石能源清洁高效利用、可再生能源大规模利用,是实现“双碳”目标的必经之路。
1、“碳中和”是指企业、团体或个人到2060年前直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳"零排放"。
2、“碳达峰”就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去。
相关信息:
在生产生活中既要减少化石能源的消耗比重,又要大力发展水电、风电、光伏发电、生物质发电这些可再生能源,这样能源产业格局的重构将是大势所趋,必然给经济带来新的机遇和增长点。例如我国目前已经形成了完备的风电光伏发电设备制造产业链,技术水平和制造规模居世界前列。
当碳中和时代来临时,中国光伏、风能聚集的中西部地区,将会成为最主要的能源输出地之一,中西部地区在中国经济版图上的角色就将被重新定义,新能源和低碳技术的价值链将会成为重中之重。
碳达峰碳中和什么时候提出
由中国发起成立的全球能源互联网发展合作组织18日在京举办中国碳达峰碳中和成果发布暨研讨会。
2020年9月,中国在第75届联合国大会提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标。全球能源互联网发展合作组织基于在清洁发展、电网互联、气候环境等领域的长期积累,对我国碳减排路径与能源电力转型方案开展了深入研究,于去年12月编写完成《中国2030年前碳达峰研究报告》《中国2060年前碳中和研究报告》《中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望》三项研究成果,提出以特高压电网引领中国能源互联网建设,加快推进能源开发清洁替代和能源消费电能替代(“两个替代”),实现能源生产清洁主导、能源使用电能主导(“双主导”),能源电力发展与碳脱钩、经济社会发展与碳排放脱钩(“双脱钩”)的系统减排路径与方案。
本次会议吸引了来自有关政府部门、企业、机构、高校代表参加,共同探讨我国碳达峰、碳中和实现路径,为促进气候环境治理、实现经济全面绿色转型贡献智慧和力量。
7月29日,由中国电力企业联合会指导、协鑫(集团)控股有限公司(下称协鑫集团)主办的氢能产业发展论坛暨协鑫氢能战略发布会在京举行。中国能源研究会副理事长吴吟表示,能源行业排放占到全球温室气体排放总量的2/3,实现双碳目标的关键在能源。能源低碳发展有两大路径:化石能源低碳利用和大力发展可再生能源。当前,G20集团中已经有9个国家和地区发布了氢能发展战略,还有7个国家和地区正在开展前期研究。氢能产业呈现出良好发展态势, 科技 进步日新月异、应用场景层出不穷,未来氢能将在钢铁、能源、交通和建筑等领域广泛应用。
根据中国氢能联盟预测,到2030年,我国氢气的年需求量将达到3715万吨左右,在终端能源消费中占比约5%;到2060年,我国氢气的年需求将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约20%。
中国电力企业联合会专职副理事长安洪光表示,通过新能源与氢能的耦合,可助力高比例清洁能源电力系统的稳定运行,解决长时间清洁能源处理和负荷需求的平衡问题,帮助难以减排领域深度脱碳。在他看来,“十四五”时期,将是我国碳达峰“窗口期”、氢能产业发展的发力期,也是氢能市场的培育期和氢能技术的追赶期。
随着减碳行动的开展和各项政策的加持,氢能发展势不可挡。据不完全统计,迄今已有河南、山西、湖北、安徽等超过30个省市对氢能产业发展作出了明确部署,有的还制定了详细的时间表、路线图和任务书。可再生能源制氢、燃料电池 汽车 示范城市群、加氢站建设等项目成行业投资热点。
氢从何处来?在碳达峰、碳中和目标下,回答好这一问题尤为重要。
根据不同的制取方式和碳排放量,氢能被分为灰氢、蓝氢和绿氢。2020年我国氢气来源中,62%为煤制氢,19%天然气制氢,仅有1%的可再生能源制氢,氢来源亟待“绿化”。中国工程院原副院长杜祥琬强调,氢能产业要实现高质量、可持续发展,其核心准则是从源头做到可持续,将波动性、间歇性的风能、太阳能转换为氢能,有利于储能和传输,具有零排放、零污染和可持续优势。
高成本是当前可再生能源制氢大规模推广的主要难题。“降低氢能使用成本是产业发展的关键所在。”在中国石油和化学工业规划院新能源发展研究中心主任刘思明看来,我国氢能产业急需模式创新,依托海外优质天然气资源,转化为氢气具有成本竞争力,国内京津冀、长三角、珠三角氢能产业率先发展,用氢也应避免长距离陆运。他认为,未来国内氢能市场将以“工业副产氢+短距离运输”模式为主,海外将以“优质资源转化蓝氢+长距离化学品载体运输”模式为主。
会议现场,协鑫集团旗下协鑫新能源正式对外发布公司氢能战略。根据规划,协鑫新能源氢能战略由蓝氢和绿氢两部分构成。具体而言,蓝氢目标――首期建成年产230万吨合成氨,逐步扩能至每年400万吨生产规模,可供应国内70万吨蓝氢;绿氢目标――计划到2025年建设100座综合能源站,达到40万吨年产能。
协鑫集团董事长朱共山表示,从空间结构上讲,在东部、南部等负荷中心发展蓝氢,在中西部地区等新能源大基地发展绿氢,一蓝一绿,协同发展。“协鑫新能源将打造不依赖补贴,完全市场化的零碳 科技 先锋企业,做全球综合实力领先的绿氢与蓝氢综合运营服务商。”
中国发展网讯 据国家发改委官网消息,中国国际工程咨询有限公司总工程师、正高级工程师杨上明发文解读《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》。杨上明表示,氢能来源丰富、应用广泛,具有绿色低碳特点,是业界公认能源转型发展的重要载体之一,对碳达峰碳中和目标实现具有积极支撑作用。此次印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称《规划》),从国家层面为氢能产业打造顶层设计,明确氢能战略定位和发展目标,提出构建创新体系、基础设施建设、多元化示范应用、完善保障体系等重点任务,为加快推动能源革命、 科技 革命和产业变革注入了新动能。
氢能产业发展顶层设计出台正当其时
氢能被国际 社会 誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能 科技 创新和产业发展持续得到各国青睐。美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略,抢占产业发展先机和制高点。我国地方政府和企业也在积极推动氢能产业的发展,据行业机构统计,我国多地纷纷制定氢能产业相关规划、实施方案等政策文件,布局建设加氢站等基础设施,推动燃料电池车辆等氢能多元化应用。在氢能产业萌动之际,《规划》的出台符合业界期盼,为氢能 科技 创新和产业高质量发展指明了方向,将进一步彰显氢能作为可再生能源高效利用重要载体、抢占未来 科技 发展制高点重要抓手、推动工业低碳转型关键介质,对支撑实现碳达峰碳中和目标的重要意义。
碳达峰碳中和目标下氢能将在能源领域释放潜能
近年来,氢能在交通用能终端等领域热度不断上升,围绕燃料电池关键核心技术加速自主研发,以城市客运、物流等商用车型为先导逐步开展一定规模的示范运行。据有关报道,张家口市以服务绿色低碳冬奥为契机,积极发展以燃料电池 汽车 为代表的氢能交通系统,取得良好示范效果。同时,氢能作为跨能源网络协同优化的理想媒介,通过风-光-氢-储一体化发展,能够加快构建多能互补应用生态,提高可再生能源电力的上网质量和消纳水平,切实推动能源生产体系和消费体系绿色低碳转型。
《规划》提出了系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系、统筹推进氢能基础设施建设、稳步推进氢能多元化示范应用、加快完善氢能发展政策和制度保障体系等四项重点任务。在《规划》有序引导下,氢能正逐步成为储能、交通用能转型、工业化石能源替代等重点领域创新应用的有力抓手,将进一步拓展我国氢能发展的空间。
下一步要以《规划》为指引,科学推动氢能全产业链 健康 有序发展
氢能产业是面向未来的战略性新兴产业,需要充分发挥我国完整的工业体系和能源体系优势,坚持系统思维、久久为功,力争在全球 科技 革命和产业变革浪潮中占据主动、赢得先机。
一是加快构建低碳氢能供应体系。 建议从全生命周期视角评估氢能产业发展的经济与环境效益。近期因地制宜利用工业副产氢,在不额外新增碳排放的前提下,作为培育氢能产业的启动资源,就近供应交通、工业、建筑等领域应用。中远期加快发展规模化风电、光伏、水电等多种低碳能源制氢,提升制氢关键技术能力和装备制造水平,逐步完善分布式制氢管理体制机制, 探索 灵活的价格机制,将清洁低碳氢能打造成氢源的主要构成,从源头上保障氢能绿色低碳属性。
二是持续提升氢能储运设施效率。 我国西部地区可再生能源资源丰富,意味着可再生能源制氢资源也多分布于该区域,但氢能应用市场主要集中在东部沿海地区,长距离输运成本成为影响可再生能源制氢经济性的问题之一。研究制定安全经济的氢能储运管理规定,加速研发低温液氢、固态储氢、化学储氢等新型长距离储运技术和商业化应用,开展管道输氢示范,逐步提升可再生能源制氢规模化发展能力。
三是加快释放氢能多元应用潜力。 充分利用已有技术基础,发挥氢能高品质热源、高效还原剂、低碳化工原料等多重属性,推动氢能在交通、冶金、化工等领域替代化石能源使用,降低二氧化碳排放。同时,加快新型储能、分布式热电联供等核心技术自主研发,积极发挥氢能跨能源网络协同优化作用,稳步有序推进氢能示范应用,促进能源电力领域深度脱碳,实现全面绿色低碳发展。
中国在碳中和的行动路线分为三个阶段。
第一阶段为 2020年—2030年,要实现碳达峰,主要任务是降低能源消费强度,降低碳排放强度,控制煤炭消费,大规模发展清洁能源,继续推动电动汽车对传统汽车的替代,倡导节能和引导消费者行为。
第二阶段为 2030年—2045年,为快速降低碳排放阶段,主要减排途径转为可再生能源为主,大面积完成电动汽车对传统燃油汽车的替代,同时完成第一产业减排改造,以碳捕捉利用封存等技术为辅的过程。
第三阶段为 2045年—2060年,为全面中和阶段,以深入脱碳为主要目标,经济发展深度脱碳,二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)及生物能源与碳捕获和储存(BECCS)等前沿技术将迎来商业化推广阶段。
面对实现“双碳”目标的挑战,一是要调整经济产业结构,提高碳的生产力。二是优化能源结构,构建现代能源体系。三是构建匹配发展定位、灵活互补的区域减碳空间格局。四是完善减碳成本分担机制,营造全社会共同行动的良好氛围。