我國如何在本世紀中葉實現碳中和?
1.可再生能源驅動
根據清華大學張希良的氣候模型,認為中國要實現這一目標,電力生產需要增加一倍以上,到2060年達到15,034TWh,且其中大部分來自清潔能源。需要未來40年內可再生能源發電的大規模增加,太陽能發電增加16倍,風電增加9倍。為了取代燃煤發電,核電需要增加6倍,水電需要增加一倍。包括煤炭、石油和天然氣在內的化石燃料仍將占能源消耗的16%,因此需要配合
CCS或植樹造林,直接從大氣中吸收二氧化碳。
張希良的模型是與劍橋、麻省理工學院合作開發的,是清華大學氣候變化與可持續發展研究院牽頭的低碳未來國家重大項目的一部分。根據其規劃,碳排放量將繼續增加,從2020年的9.8千兆噸二氧化碳增加到2025年的10.3千兆噸左右。然后在5到10年內趨于平穩,2035年后急劇下降,到2060年達到凈零排放。
但是,在如此短的時間內讓中國經濟擺脫對化石燃料的依賴代價高昂,馬克·萊文說。燃煤發電占中國發電量的近65%,計劃或正在建設的新燃煤電站超過200座。他說,來自化石燃料的依賴“將會形成巨大的反對聲音”。
2.大力發展核電
發改委能源研究所姜克雋團隊建立的模型,預計到2022年,二氧化碳排放量將達到峰值,約為10千兆噸,然后到2050年急劇下降到凈零。
為了實現這一目標,到2050年,發電量將翻一番,達到14,800TWh。這一產量與張希良的模型類似,但主要由核電(28%)、風電(21%)、太陽能(17%)、水電(14%)和生物質能(8%)組成。煤炭和天然氣將占發電量的12%。這意味著中國的核電裝機容量由目前約50座核電站49千兆瓦,增加到2050年的554千兆瓦,增幅達到5倍。根據姜克雋的分析,相對于太陽能和風能,核電可以提供更穩定的電力基荷。他補充說,新型核電站是安全、低放射性的。
但許多研究人員對核能的潛力持懷疑態度。張希良說,建造核電站所需的經濟成本和時間成本都很高。2011年日本福島第一核電站發生的熔毀事故,使許多公眾無法接受在內陸建設核電站。
姜克雋的模型為政府政策提供了參考,該模型還假設中國主要能源行業(如鋼鐵、建筑和化工等)已經達到峰值或即將達到峰值,目前這一假設還有待檢驗。此外,該研究還基于另外一個條件,即排放量的快速下降將伴隨著可再生能源成本的下降,這一點在過去十年的太陽能發電方面已經得到了證實。
3.削減煤炭使用
姜克雋的分析還指出了另一個關鍵點——CCS的作用。該模型提出,大約850千兆瓦的煤炭、天然氣和生物燃料發電可以使用CCS技術。
中科院大學氣候經濟學家段洪波表示,“嚴格的實現碳中和目標需要大量部署CCS”,他開發的模型也需要大量使用該技術。這需要大量的投資,因為中國目前只有一個位于油田中的大型CCS設施在運行。另外,還有7個設施正在規劃或建設中。CCS將允許中國長期使用部分燃煤發電,但一些研究人員表示,這項技術仍然非常昂貴,這也限制了其應用。
許多研究人員認為,中國應該停止建設新的燃煤電廠。位于哥本哈根的國家發改委中國可再生能源中心的卡雷·?;籼卣f,現有的電廠將在40年后的碳中和最后期限之前達到壽命。但是,在實現這一轉變的過程中,中國還需要考慮到約350萬煤炭開采和電力行業工人的安置問題,以及許多依賴廉價電力采暖的人。
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