巴黎协定,人类想要在2050年左右实现碳中和,这是否能做到?
2020年12月12日是《巴黎气候协议》达成5周年纪念日。这份协议的主要目标是要将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以内。上周,由多国气候变化研究专家组成的“气候行动追踪组织”发布报告称,目前看来,到本世纪末,人类的确有望通过行动接近或实现《巴黎气候协议》提出的核心目标。
这可以说是在2020年,地球人听到的一个难得的好消息。
12月12日,全球首个通过“净零碳排放法案”的主要经济体英国,宣布到2030年,其碳排放量要比1990减少68%,比之前承诺的53%有了大幅提高。
英国能源与气候情报主管 布莱克:(在这方面)英国已领先于大多数国家,比欧盟的承诺更加有力,比美国和澳大利亚所做的都要多。
为实现“碳中和”目标,英国每年需在减排项目上投入约500亿英镑,但在未来十年,这些减排项目也能让英国在能源消耗方面节约180亿英镑。
德国气候学家 霍恩:(接近核心目标的)趋势非常明显,我们正在朝着正确的方向前进,我们看到越来越多的国家,严肃认真地对待(气候变化)问题,并设定了十分具有影响力的目标。
2020年9月,在第75届联合国大会上,中国向国际社会作出承诺:到2030年前,力争二氧化碳排放达到峰值,到2060年前力争实现碳中和。
《华盛顿邮报》认为:在目前110多个作出碳中和承诺的国家中,中国的承诺意义深远,影响最大,实现这一承诺可在本世纪末令全球升温减少约0.3摄氏度。
自然资源保护协会亚洲总监 费楠茉:中国的(碳中和)承诺为国际气候谈判提供了强大动力,也令中国国内的政策有所改变,我们可以看到(中国)每个部门、每个公司、每个国有企业、每个研究机构现在必须将气候变化,与碳中和承诺考虑在内。
“碳中和”并非“零”碳排放,而是允许排放适量二氧化碳,但同时要通过节能减排等行动抵消在一定时间内所排放的二氧化碳,从而实现“净零碳排放”,即“碳中和”。
和绝对的零碳排放相比,“碳中和”较少受限于经济发展,对于发展中国家而言是更具现实意义的目标。
发展新能源,是中国实现碳中和目标的重要手段。
全球风能理事会(GWEC)发布的《2019年全球风能报告》显示,2019年,全球风力发电发展迅速,其中中国新增风力发电站数量居于首位,占全球新增总量的43%。据《华尔街日报》报道,到今年10月底,中国已成为拥有太阳能发电站和风能发电站最多的国家。
自然资源保护协会亚洲总监 费楠茉:现在(中国)已成为全球领先的可再生能源生产商、投资者和消费者。现在,全球三分之一的太阳能电池板、三分之一的风力涡轮机都在中国,中国拥有全球一半的电动小汽车,以及全球98%的电动公交车。
据国际能源署统计,截至2018年末,中国的可再生能源发电量占总供电量的26.73%。但据清华大学气候变化研究院的测算,要在2060年前实现“碳中和”目标,中国的可再生能源发电量占比至少要达到90%。
在中国作出“碳中和”承诺后,日本和韩国也作出了在本世纪中叶实现“碳中和”的承诺。
日本首相 菅义伟:政府将会竭尽全力达成绿色社会,具体目标是在2050年前,实现碳中和,让日本成为净零碳排放国家。
11月6日,日本首架使用可持续航油的“绿色”航班从东京羽田机场起飞,该航班由全日空航空公司执飞,采用由芬兰公司供应的、从食物垃圾中提炼出的可持续航油,成功飞越太平洋,抵达美国得克萨斯。之后,全日空航空公司宣布将于2023年开始使用可持续航油。
可持续航油,被视为航空业减少碳排放的关键,但与传统航空燃油相比,可持续航油产量少、价格高。据彭博社报道,目前全球可持续航油年产量为4千万升,仅占全球航油市场的0.015%,价格则非常于传统燃油的3到4倍。
2020年11月28日,上海浦东机场。一架由法兰克福飞来的波音777货机,完成了德国汉莎航空公司的首次“碳中和”货运航班飞行。
汉莎货运集团董事长 格伯:这趟航班的特别之处是可以做到碳中和。作为全球首个碳中和货运航班,这无疑是一个里程碑。
该航班往返行程都使用由动植物油脂制造的可持续航油,比使用传统航油减少了约80%的碳足迹,而剩余的20%碳足迹将通过植树造林进行抵消,从而实现碳中和。
汉莎航空表示,将在2021年尝试在中欧航线定期执飞“碳中和”航班,但目前尚未给出航班执飞表。
迄今为止,在应对气候变化方面,国际社会作出的最大努力便是由186个国家与地区参与的《巴黎气候协议》,110多个国家作出了在本世纪中叶实现“碳中和”的承诺。
但碳排放纍计总量位居全球第一的美国,对于《巴黎气候协议》的态度却是忽退忽进。
特朗普:美国将退出巴黎协议,重新开启煤矿,开始新的海上油气租赁计划。
自2011年至2017年6月,特朗普在推特上至少115次对气候变化提出质疑。
特朗普:奥巴马经常说全球变暖这件事,这基本上就是场骗局,这就是场骗局,这只是一些赚钱的工厂,对吧,这就是场骗局。
上任第一年,特朗普就推翻了数十项由前任政府推行的气候变化相关法案,放宽了128条环保法规,并将重振传统煤炭产业作为其核心政策之一。
特朗普:宾夕法尼亚州的矿工们,当我还不是总统时,我就说过,我将终结煤炭战争,让你们这些优秀的矿工,重新投入工作。
2019年11月4日,特朗普政府向联合国秘书长提交书面通知,美国正式退出《巴黎气候协议》。
2020年,在竞选连任期间,特朗普仍多次为其退出《巴黎气候协议》辩白,称该协议将扼杀美国经济。
特朗普:看看俄罗斯、看看印度那么脏,空气那么脏,退出巴黎协议是因为这协议将让我们不得不花费数万亿美元,这对我们非常不公平。
特朗普:巴黎协议的目的不是拯救环境,而是要摧毁美国经济。
2020年9月,美国《政客新闻网》报道称,特朗普执政四年间,美国政府在气候政策上的一系列改变,如果持续推行下去,从2020年至2035年,美国的温室气体排放量将增加18亿吨,超过德国、英国和加拿大三国一年排放量的总和。《纽约时报》称之为:特朗普影响最深远的政治遗产。
VOX能源气候专栏记者 罗伯特斯:如果特朗普连任,全球升温1.5摄氏度的目标,就彻底不可能实现了,只升温2摄氏度的可能性也几乎没有了。
而随着特朗普在2020大选中败北,当选总统拜登发出了不同的声音。
今年7月,拜登提出,不仅要带领美国重归《巴黎气候协议》,还提出了一项两万亿美元的环保计划,包括对环保减排设施的大力投资,鼓励可再生能源产业的发展。
据“气候行动追踪组织”预计,拜登的“碳中和”计划如果得以实施,可令全球升温减少约0.1摄氏度,但倘若民主党人最终无法同时拿下参众两院,拜登计划的可行性将大打折扣。
世界气象组织报告显示,2011年至2020年是有记录以来全球“最暖的10年”,温室气体浓度创下新高并且还在持续上升。
联合国秘书长古特雷斯形容今年是人类面临的一个十字路口,如果各国能坚守对“碳中和”作出的承诺,人类将有望走上更安全、更可持续和更加公平的发展道路。
联合国秘书长 古特雷斯:我坚信,2021年将会是朝着碳中和大步迈出的一年。
2020年已经接近尾声,2021年,人类可能迎来多场旨在保护地球应对气候变化的重要国际会议,包括将在中国举办的《生物多样性公约》第15次缔约方会议、在英国举办的《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方会议、以及原定今年召开、但因疫情推迟的全球可持续交通会议、联合国海洋大会等。
正如联合国秘书长古特雷斯所说:“对于人类和地球来说,现在就是按下‘绿色开关’的决定性时刻。唯有全人类共同努力,才能塑造更美好的地球未来。
(1)太阳能、风能、水能、生物质能 (2)可以从自然界源源不断地获得,清洁、环保等 (3)不可再生能源日渐似竭,而需求不断增大,人类面临着能源危机;可再生能源可以不断再生、持续利用,只有大力发展可再生能源,人类才能摆脱能源危机;通过再生能源在能源结构中的比重,能解决偏远地区无电人口供电问题。改善农村生产、生活条件,推行有机废弃物的能源化利用,推进可再生能源技术的产业化发展。 |
中国已经成为可再生能源第一大国。
中国政府本着对本国人民和全人类负责的态度,高度重视并积极采取措施应对气候变化,我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
发展新能源的必要
新能源包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、核聚变能、潮汐能、氢能、沼气等。
可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。
推进能源清洁高效利用,也是坚持绿色低碳发展的必由之路。在煤炭清洁利用上,2016年将提高原煤入选比例,加强煤炭洗选加工,降低灰分、硫分,改善煤炭产品质量。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。当前,我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
我国清洁能源取得快速发展,能源结构进一步优化。到2015年底,预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。
新能源和可再生能源的瓶颈
可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。
四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。
我国能源结构中高碳的化石能源占比85%。
我国能源结构是以高碳的化石能源为主,占比达到约85%,其中,煤炭的占比达到57%。
我国是世界第二大能源生产国,也是世界第二大能源消费国,还是以煤炭为主要能源的国家。《中国的能源状况与政策》白皮书表明,2006年,中国一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤。煤炭在一次能源消费中的比重为69.4%,其他能源比重为30.6%。其中可再生能源和核电比重为7.2%,石油和天然气有所增长。
中国能源结构调整目标
到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。
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。”
l 2014年我国水电总装机将突破3亿千瓦(300 GW)。
l 2014年我国并网风电装机容量将超过9000万千瓦(90 GW)。
l 2014年我国光伏发电装机将有望超过3000万千瓦(30 GW)。
l 2014年我国核电总装机容量有望突破2000万千瓦(20 GW)。
l 2014年生物质能发电装机规模有望突破1000万千瓦(10 GW)。
其中火电占比65.4%,水电+新能源电力(包括核电)占比34.6%,可再生能源电力占比33%,水电23%,风电7%,光伏发电2.3%,核电1.5%,其他0.8%。