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   第5版:中国石化报05版
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要实现全球升温1.5摄氏度以内的目标,低碳能源装机将迎来巨大发展,氢能和碳技术将起到重要作用

能源转型之路:通向净零排放

2021年05月28日 来源: 中国石化报  作者: 杨木易 施训鹏
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胜利油田营二井碳中和示范区建成投产。张胜刚 摄

    ●杨木易 施训鹏

    5月18日,国际能源署(IEA)发布了题为《2050年净零排放:全球能源部门路线图》的报告,提出了实现控制全球气温上升幅度在1.5摄氏度之内所需能源转型的具体路径。

    气候变化是全人类面临的共同挑战,我国高度重视应对气候变化,在第75届联合国大会上承诺于2030年前碳达峰,并于2060年前实现碳中和。在今年4月22日举行的领导人气候峰会上,我国进一步承诺将严控煤电项目,“十四五”期间严控煤炭消费增长、“十五五”期间逐步减少。这一承诺框定了未来中国煤炭消费的曲线,以退煤为重点的能源转型正在悄悄拉开帷幕。

    氢能和碳技术将起到重要作用

    国际能源署在报告中指出,由于电力行业脱碳技术相比于其他行业更为成熟,推动电气化、电能替代是实现2050年全球净零排放的重要途径。据估算,到2050年,电力将满足全球将近一半的终端能源需求,取代煤炭和其他化石能源,一跃成为主力能源。

    电力行业本身也将经历一场深刻的去碳化。报告指出,全球电力行业需要在2040年实现净零排放,各国政府需要立即大规模部署所有可用的低碳发电技术,以替代煤炭和其他化石能源。

    具体来说,该报告的路线图建议,低碳能源装机容量需要在未来30年间实现前所未有的巨大发展:从2020年的3409吉瓦增长到2050年的27380吉瓦。为了实现这一目标,全球每年大约需要新增光伏装机容量460吉瓦、新增风电装机容量250吉瓦。

    到2050年,风力和光伏在全球发电装机容量中占比将达到68%。此外,水电、生物电和核电在未来电力结构中也将起到重要的作用。2050年,全球发电装机容量占比在12%左右。

    报告还指出,氢能和碳捕集、利用与封存(CCUS)将在全球去碳化进程中起到重要作用。其中,氢能发电预计将于2030年后迎来爆发式发展,到2050年装机容量达到1867吉瓦,占全球总装机容量的6%,甚至超过核电。碳捕集、利用与封存技术也将为剩余一小部分化石能源装机提供净零排放解决方案,年均碳排放处理能力从2020年的不到0.01亿吨,快速增长到2050年的14亿吨。

    化石能源投资不会立即停止

    国际能源署确定的1.5摄氏度全球能源转型路径近期看来是不可能完成的。报告中对立即停止化石能源投资的呼吁,一经提出便引起了很多争论。在刚刚结束的G7领导人峰会上,虽然达成协议逐步停止支持化石能源项目的国际融资,却并没有提出明确的行动时间表。今年5月,澳大利亚宣布联邦预算为天然气行业投入了超过5800万澳元(2.88亿元人民币),近日还宣布将拨款6亿澳元(29.8亿元人民币)用于建设Kurri Kurri燃气发电厂。

    很多发展中国家在短期内依旧会继续投资火电,比如印尼国家电力公司(PLN)最近宣布会继续推进现有的35吉瓦煤电扩张计划。毕竟,化石能源在价格、安全保障、使用便利等方面,还具有主导优势。不过,这为世界各国应对气候变化敲响了警钟。

    科技创新是实现能源低碳转型关键

    国际能源署报告中所提出的能源转型路径,是基于一系列假设得出的模型分析结果,其中最重要的是针对未来能源技术发展的假设。可以说,科技创新是实现能源低碳转型的关键因素。

    比如,在国际能源署提出的转型路径中,到2050年全球几乎一半的减排量依赖目前尚处于示范或原型阶段的新技术,包括氢能和碳捕集、利用与封存技术等。这些技术的未来发展受到成本、风险、社会接受度等一系列因素影响,存在较大不确定性。一旦发展达不到预期,则需要加快其他低碳技术的部署,才可以保证在本世纪中叶实现全球能源净零排放。

    因此,国际能源署在报告中明确指出,全球能源转型路径不是唯一可行的路径。事实上,在净零排放模型研究中,由于在能源技术等一系列假设方面存在较大差异,导致出现截然不同的转型路径。其中比较有代表性的是联合国气候变化专门委员会(IPCC)于2018年发布的评估报告。在报告中,对实现全球升温不超过1.5摄氏度所需的能源转型进行了分析,提出了四条具体转型路径。在这些路径中,对负碳技术、核能和生物质能等一系列技术的部署存在很大的差异。不同模型结果所显示的能源转型路径均在不同程度上依赖还不成熟、尚处于示范或原型阶段的技术。也就是说,单靠现有成熟技术,已经很难提供满意的解决方案。要想实现应对气候变化升温1.5摄氏度的目标,必须要有技术创新。

 

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