2060年讓可再生能源發(fā)電占比增至70% 低碳技術(shù)不能“掉鏈子”-
發(fā)布時(shí)間:2021-06-02
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2060年讓可再生能源發(fā)電占比增至70% 低碳技術(shù)不能“掉鏈子”-

■本報(bào)記者 馮麗妃

“2060年,可再生能源發(fā)電占比將達(dá)到70%以上,工業(yè)部門(mén)終端煤炭消費(fèi)比例低于15%,新能源車(chē)占比達(dá)到60%以上,民用部門(mén)能源全面清潔化。全國(guó)人群PM2.5年均暴露水平達(dá)到每立方米8微克左右……”

在近日發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》的研究中,中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授賀克斌與該校地球系統(tǒng)科學(xué)系教授張強(qiáng)等勾勒了這樣的未來(lái)能源結(jié)構(gòu)與藍(lán)天圖景。

“實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)不是一件容易的事?!辟R克斌在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō),挑戰(zhàn)很?chē)?yán)峻,但機(jī)遇絕不可放過(guò)?!斑@其中有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)意味,必須靠技術(shù)創(chuàng)新來(lái)拉動(dòng),絕不能‘掉鏈子’?!?/p>

從“地面部隊(duì)”到“空軍”和“炮兵”

隨著“大氣十條”(《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》)和“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”行動(dòng)計(jì)劃(《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》)的實(shí)施,2013年到2020年我國(guó)PM2.5濃度持續(xù)下降,空氣質(zhì)量明顯改善。然而,當(dāng)前PM2.5濃度仍然較高。

“當(dāng)前我國(guó)仍有約43%的人口生活在PM2.5年平均濃度超過(guò)國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)每立方米35微克的環(huán)境中,99%的人口生活在超過(guò)世界衛(wèi)生組織每立方米10微克指導(dǎo)值的環(huán)境中?!闭撐耐ㄓ嵶髡邚垙?qiáng)表示,由于空氣污染對(duì)老年人的傷害更大,人口老齡化的趨勢(shì)迫使我國(guó)制定更清潔的空氣質(zhì)量目標(biāo)。

然而,隨著污染治理進(jìn)程的深入,污染物減排幅度逐漸收窄。2017年,針對(duì)“大氣十條”的相關(guān)報(bào)告表明,我國(guó)大氣污染末端治理的潛力在變小。從2018年“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”開(kāi)始,已轉(zhuǎn)向?qū)λ拇蠼Y(jié)構(gòu)——產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

“從中國(guó)工程院今年1月完成的評(píng)估報(bào)告來(lái)看,與末端治理相比,結(jié)構(gòu)調(diào)整與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的碰撞更大,難度更高。如果要藍(lán)天,但在結(jié)構(gòu)上不進(jìn)行大幅度調(diào)整,推動(dòng)力會(huì)有一些不夠?!辟R克斌說(shuō)。

在此背景下,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,為統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排指明了方向,為空氣質(zhì)量持續(xù)改善注入了全新動(dòng)能。今年2月,生態(tài)環(huán)境部提出,“十四五”時(shí)期,將突出以“減污降碳協(xié)同增效”為總抓手,把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”,指導(dǎo)各地統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排。

“如果說(shuō)打贏‘藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)’靠的是‘地面部隊(duì)’,那碳中和就是‘空軍’和‘炮兵’,是對(duì)地面部隊(duì)的增援。”談到碳中和賦予的“新動(dòng)能”,賀克斌如是比喻。

他解釋說(shuō),以前安裝末端設(shè)備以及增加監(jiān)管的治理措施都是基于地面,而未來(lái)被寄予厚望的風(fēng)能和光能都來(lái)自天上。同時(shí),以前的末端治理是“一顆子彈打死一個(gè)敵人”,而未來(lái)的產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整將會(huì)帶來(lái)更大的“殺傷力”。

遠(yuǎn)景實(shí)現(xiàn)“并非遙不可及”

據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),2020年,我國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.2萬(wàn)億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的29.5%。另?yè)?jù)公安部交通管理局相關(guān)數(shù)據(jù),截至2020年底,全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)492萬(wàn)輛,占汽車(chē)總量的1.75%。

如何在未來(lái)40年的時(shí)間里改變現(xiàn)狀,讓可再生能源發(fā)電占比達(dá)到70%以上,新能源車(chē)占比達(dá)到60%以上?同時(shí),讓困擾我國(guó)的空氣污染問(wèn)題得到根本解決?

基于“三十載磨一劍”自主研發(fā)的中國(guó)碳中和與清潔空氣協(xié)同科學(xué)評(píng)估與決策支持平臺(tái)(CNCAP),賀克斌、張強(qiáng)等首次構(gòu)建了碳達(dá)峰、碳中和背景下中國(guó)2015—2060年中長(zhǎng)期排放情景,提出了全國(guó)及重點(diǎn)區(qū)域未來(lái)PM2.5污染持續(xù)改善路徑。

他們指出,在加大源頭治理力度的同時(shí),深挖末端治理的減排潛力,在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的同時(shí),使全國(guó)絕大部分地區(qū)PM2.5年均濃度可達(dá)到每立方米35微克的現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然后,通過(guò)深度低碳能源轉(zhuǎn)型措施實(shí)現(xiàn)碳中和,同時(shí)可使全國(guó)人群PM2.5年均暴露水平達(dá)到每立方米8微克左右,空氣污染問(wèn)題得到根本解決。

實(shí)現(xiàn)氣候和環(huán)境協(xié)同,大面積降碳、減排污染物,絕非易事。

以京津冀及周邊地區(qū)為例,張強(qiáng)表示,該地區(qū)PM2.5濃度之所以高,根源在于這里是重工業(yè)基地。“河北聚集了大量的鋼鐵和水泥產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)最難減排,現(xiàn)在的低碳技術(shù)也是最不成熟的。而且,重工業(yè)配套的長(zhǎng)途運(yùn)輸重卡實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化的技術(shù)挑戰(zhàn)也比較大。”他說(shuō),未來(lái)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模調(diào)整對(duì)于這一地區(qū)的降碳減污將十分關(guān)鍵。

盡管挑戰(zhàn)重重,但賀克斌依然對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)抱有極大信心。他舉例說(shuō),上世紀(jì)90年代以來(lái),光伏發(fā)電的大踏步前進(jìn)使成本每10年降低一個(gè)數(shù)量級(jí),已從最初的1度電100美元降至今天的1美分,成本遠(yuǎn)低于煤電和火電。

“以此推演,盡管現(xiàn)在新能源的穩(wěn)定性以及空間布局、儲(chǔ)能技術(shù)仍有許多問(wèn)題待解決,但相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)并非遙不可及。”他說(shuō),其他政策杠桿(如海南省宣布2030年禁售傳統(tǒng)燃油車(chē))和市場(chǎng)杠桿也會(huì)加速這一進(jìn)程。

“自我加壓”搶占發(fā)展先機(jī)

2060年似乎仍很遙遠(yuǎn),但在采訪中,賀克斌卻反復(fù)提及“緊迫”二字。

“很多能源基礎(chǔ)設(shè)施的投入使用都有一定時(shí)間周期,即‘鎖定效應(yīng)’。比如今天建燃煤電廠,生命周期是40年甚至更長(zhǎng)。如果從‘十四五’開(kāi)始做,過(guò)40年就是2060年,所以這并不是還可以緩兩年的事情?!彼f(shuō)。

同時(shí),他表示,其他國(guó)家也在發(fā)展相關(guān)技術(shù)。當(dāng)新的技術(shù)形成之后,整個(gè)格局會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,國(guó)際上的碳稅約束措施也會(huì)出現(xiàn)。如果技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的“武器”落后了,在世界貿(mào)易中就要“挨打”。

對(duì)此,張強(qiáng)表示,現(xiàn)在我國(guó)在光伏組件、鋰電池等方面的市場(chǎng)占有率已經(jīng)位居世界第一,但在前瞻性的低碳或零碳技術(shù)上,跟歐美國(guó)家相比仍存在差距。以氫能煉鋼為例,他表示,歐洲已有商用的氫能煉鋼的示范,而我國(guó)仍在探索相關(guān)技術(shù)。

“中國(guó)的工業(yè)化比西方晚了100年,但我國(guó)碳中和的承諾比歐盟和美國(guó)只晚10年,現(xiàn)在我們?nèi)允歉咛寄茉?、高碳產(chǎn)業(yè),還在中高速發(fā)展,面臨的壓力和難度肯定更大?!辟R克斌說(shuō)。

“但如果低碳技術(shù)搶先,也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)機(jī)遇。它來(lái)勢(shì)兇猛,別人不會(huì)等你,我們要抓住機(jī)遇,就要自我加壓?!?/p>

“這是一個(gè)非常有價(jià)值的分析,結(jié)果具有指導(dǎo)意義?!薄斑@項(xiàng)研究非常及時(shí),也極具政策意義?!薄秶?guó)家科學(xué)評(píng)論》審稿人如是評(píng)價(jià)。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab078

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-06-02 第1版 要聞)


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