碳中和的技術方法
一是能源供給端用新能源代替碳基能源。
二是在能源使用端去碳。能源使用端的電氣化是一個方向,通過能源使用端的電氣化和供給端的清潔化互相配合,形成良性循環互促發展,如果燃油車將來還是主流,就無法和能源供給端的清潔化匹配,也無法促進供給端的清潔化轉變。除了電氣化,能源使用端還有很多
碳排放的場景需要找到合理的
減排方案,比如工業領域中煉鋼等場景用氫氣來代替煤的經濟方案;
交通領域中飛機、輪船的清潔動力解決方案;農業領域中養牛產業甲烷(甲烷的溫室效應是二氧化碳的25倍,養牛對溫室氣體的排放占畜牧業的65%)減排的解決方案等。
三是固碳。供給端和使用端的方法實施之后,也不可能做到完全不排放碳了,這時候就需要用固碳的方式來“中和”掉剩余的碳排放。目前有兩種方法:第一個方法是植樹造林,中國在這方面的舉措全球矚目,森林覆蓋面積在過去幾十年大幅提高,對固碳的貢獻十分顯著;第二個方法是用工業化的方式進行碳捕捉。
在去碳的過程中,供給端和使用端的同步協調非常重要。美國阿貢國家實驗室一項研究表明,能源供給端的類型對新能源汽車相比燃油車的減排優勢影響很大。他們對豐田卡羅拉(燃油,7.13L/100km)和特斯拉Model 3(電動,54kWh)在不同能源供給情況下的排放表現做了測算:如果能源供給是純火電,汽車里程達到12.6萬公里以后,Model 3才會比卡羅拉更有碳排放優勢;但如果全部使用清潔能源,則行駛超過1.35萬公里以后,Model 3就具有了排放優勢??梢?,
電力供給的清潔化才能使能源消費的電力化更有意義,能源供給端的清潔化和使用端的電氣化必須同步協調發展,才能有效控制碳排放。
從歷史發展來看,能源使用的電氣化本身也是大勢所趨,如中國用于發電的一次能源消耗量由1985年的17%上升到了2017年的47%。而現在的碳中和使命顯然會強化這一趨勢,同時也要求電力構成要更清潔化,根據荷蘭可再生能源咨詢公司Ecofys的測算,煤炭發電和天然氣發電的氣候變化成本分別超過40美元/兆瓦時和20美元/兆瓦時,光伏發電的成本只有1.5美元/兆瓦時,風電和水電則低于0.1美元/兆瓦時。