9月22日,在第75屆聯(lián)合國大會期間,中國提出將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
一、什么是碳中和
碳中和,指二氧化碳的凈零排放,即實(shí)現(xiàn)增加的二氧化碳量與減少的量相等,將人為活動排放對自然的影響降低到幾乎可以忽略的程度。碳中和并不是「絕對零排放」,如果植樹造林和碳捕集(CCUS)等技術(shù)能夠?qū)⑷藶榕欧诺臏厥覛怏w移除,也可視為碳中和。
如今,越來越多的國家正在將碳中和目標(biāo)升格為國家戰(zhàn)略,Climate News 網(wǎng)站信息顯示,目前已有 31 個國家和地區(qū)確立了碳中和目標(biāo),日本和韓國也在近期相繼推出力爭 2050 年前實(shí)現(xiàn)碳中和的計(jì)劃。
碳中和目標(biāo)戰(zhàn)略被視作實(shí)踐《巴黎協(xié)定》的升級版,中國于 2016 年 4 月 22 正式簽署《巴黎協(xié)定》,并于 2016 年 9 月 3 日通過全國人大常委會批準(zhǔn),被提升至法律高度。
《巴黎協(xié)定》要求,全球平均氣溫相比于工業(yè)革命前水平升幅控制在 2℃ 以內(nèi)并努力控制在 1.5℃ 以下。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的科學(xué)評估,要實(shí)現(xiàn) 2℃ 目標(biāo)全球二氧化碳中和的時(shí)間在 2070 年左右,實(shí)現(xiàn) 1.5℃ 目標(biāo)全球二氧化碳中和的時(shí)間在 2050 年左右。
這意味著,中國碳排放總量在 2050 年要比現(xiàn)在下降 65% 以上,中國從達(dá)峰到碳中和過渡期只有 30 年時(shí)間,而發(fā)達(dá)國家需要 60 年至 70 年的時(shí)間。
二、“碳中和”的實(shí)施路徑及對行業(yè)的影響
在以化石能源消費(fèi)為主的今天,我國降碳主要舉措包括“提能效、降能耗”、“能源替代”和“碳移除”三個方面,其中“提能效、降能耗”應(yīng)是首要舉措,主要集中在建筑、交通、工業(yè)、電力節(jié)能領(lǐng)域。
1、加快化石能源發(fā)電的淘汰速度。化石能源燃燒排放是造成溫室氣體循環(huán)失衡的根本原因,現(xiàn)在全球都在以低碳為名淘汰化石能源,中國無論是出于減排、環(huán)保還是能源安全,都將更快地淘汰煤電和天然氣發(fā)電。前一陣子亞投行已經(jīng)宣布不會給火電和涉煤項(xiàng)目融資,以后更多的政策都將往可再生能源傾斜。
2、 電氣化、能效改進(jìn)、智能電網(wǎng)、分布式發(fā)電將成為新的方向。新能源汽車的蓬勃發(fā)展不用多說,大家都能看到。未來新建的建筑也會更廣泛地采用節(jié)能技術(shù)和分布式能源技術(shù),從而推動智能電網(wǎng)的發(fā)展。
3、碳捕獲、碳封存的商業(yè)應(yīng)用將不斷加快?,F(xiàn)在將工廠排放出來的二氧化碳收集起來,并存儲回地底或海底的技術(shù)仍然非常昂貴,處于試驗(yàn)階段,距離商用還有很長距離。但有了 2060 的目標(biāo),相信資金和人才會更快地向碳捕獲、碳封存領(lǐng)域聚集、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。畢竟,即時(shí)全部使用可再生能源,我們也不能一點(diǎn)都不排放溫室氣體。
未來,可以預(yù)見碳中和對如下行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
三、能源互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)碳中和的必要手段
碳中和只發(fā)展可再生能源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于風(fēng)電、光伏等可再生能源的不連續(xù)性,中國曾發(fā)生嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光問題,如2015年和2016年,棄風(fēng)、棄光率分別超過了15%和10%。
對傳統(tǒng)電網(wǎng)來說,實(shí)現(xiàn)20%、30%的可再生能源接入已經(jīng)難度很大了。但清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副院長高峰表示,“能源互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的高比例接入,將來電力系統(tǒng)中80%、90%都可能是可再生能源?!彼硎?,碳中和目標(biāo)的提出讓中國能源革命有了更明確的時(shí)間表,而能源互聯(lián)網(wǎng)是能源革命的具體載體,其目標(biāo)就是落實(shí)能源革命。
1、解決可再生能源高比例接入
2019年風(fēng)、光發(fā)電量僅占我國總發(fā)電量的8.5%,電網(wǎng)企業(yè)能夠通過一些手段做到很好消納。但未來風(fēng)、光大規(guī)模開發(fā),高比例并入電網(wǎng)后,消納問題該如何解決,系統(tǒng)安全如何保證?
高峰表示,隨著新能源發(fā)電的技術(shù)進(jìn)步、成本進(jìn)一步降低,預(yù)期新能源必將迎來持續(xù)較長時(shí)間的高速發(fā)展期,將從局部地區(qū)開始逐漸形成一個新能源電力和電量高占比的電力系統(tǒng)。該系統(tǒng)電力電量總量充盈與時(shí)空不平衡矛盾突出,新能源消納和電力系統(tǒng)安全的矛盾突出,將對電力系統(tǒng)的市場機(jī)制設(shè)計(jì)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行控制帶來巨大挑戰(zhàn)。
單純用儲能來平衡風(fēng)、光等可再生能源的波動性,成本高昂且不易實(shí)現(xiàn)。高峰表示,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心抓手,我們現(xiàn)在做的就是利用數(shù)字化的手段,打通源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié),例如把海量的分布式儲能通過數(shù)字化手段形成一個虛擬的大型能源調(diào)節(jié)中心,進(jìn)而助力可再生能源的高比例接入和使用,來實(shí)現(xiàn)清潔、低碳的目的。
通過需求側(cè)響應(yīng)和源網(wǎng)荷儲的協(xié)同,能盡最大可能接入新能源,容納新能源的波動性。未來理想狀態(tài)下可以直接購買任一個地方的風(fēng)電,點(diǎn)對點(diǎn)去匹配,從而最大化減小電網(wǎng)所受到的用電側(cè)和新能源發(fā)電側(cè)的波動性影響。小到一個社區(qū)或者工業(yè)園區(qū),大到一個城市一個省份一個國家,都可以通過能源互聯(lián)網(wǎng)的集中式和分布式協(xié)同來實(shí)現(xiàn)負(fù)載平穩(wěn),降低電網(wǎng)的調(diào)節(jié)壓力。
2、煤電的靈活運(yùn)用是實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)健
現(xiàn)在有觀點(diǎn)認(rèn)為,煤電仍是不可或缺的,可再生能源的大比例接入離不開煤電的靈活性調(diào)節(jié)。煤電的靈活性改造是必需的,完全不依賴煤電不太現(xiàn)實(shí),碳中和的概念并不是說零排放?!皩頌榱四軌蚋玫亟尤肟稍偕茉?,可能偶爾需要煤電出力大一點(diǎn),碳排放多一點(diǎn),但從整體系統(tǒng)性來考慮,接入可再生能源更多,總體排放是減少的”。
“能源轉(zhuǎn)型的過程就是把煤電從傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性能源變成備用的調(diào)節(jié)型能源,隨著高比例可再生能源的接入,煤電靈活性變的更為重要。但通過能源互聯(lián)網(wǎng),能在負(fù)荷自身中找到很多靈活性的能源,最大限度利用儲能,從而減少對煤電靈活性的依賴”,高峰說到。
未來,不斷的降低煤電或火電機(jī)組的利用小數(shù),利用好火電機(jī)組在電網(wǎng)中的壓艙石功能,安全穩(wěn)定的與風(fēng)光等清潔能源進(jìn)行耦合,并在未來一段時(shí)期內(nèi)給氫能、電化學(xué)儲能的大規(guī)模運(yùn)用,創(chuàng)造時(shí)空上的條件。
3、數(shù)字化助力節(jié)能、提效
能源互聯(lián)網(wǎng)在“節(jié)能、提效”方面優(yōu)勢明顯。高峰表示,通過數(shù)字化的手段可以很好的助力“節(jié)能、提效”,“首先搞清楚哪些環(huán)節(jié)有問題,哪些需要改進(jìn),在行業(yè)內(nèi)目前處于什么水平,這些都可以用數(shù)字來說話,顯而易見”。只有靠數(shù)字化的手段,才能更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理、調(diào)控,再靠人工智能來進(jìn)一步提升效能?!叭说臎Q策是基于固有知識下做出的一些反應(yīng),在復(fù)雜的情況下不一定能做到最優(yōu),想要更好的節(jié)能減排,就需要數(shù)字化的手段”。
傳統(tǒng)做節(jié)能和能效服務(wù),是想在同樣輸入情況下如何輸出更多,或者輸出相同的情況下如何讓輸入的能量更小。但在使用數(shù)字化手段之后,就不再是數(shù)字大小的問題,更多的是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性思維。
能源互聯(lián)網(wǎng)還體現(xiàn)在新模式的應(yīng)用上,如用電儲能成本比較高,可能就會選擇熱儲能的方式,目的就是節(jié)能降耗,其中會涉及到多方合作的模式?!斑@就要考慮,多方合作到底應(yīng)該怎么合作,企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)怎么打通,內(nèi)部、外部各層之間的多方數(shù)據(jù)怎么去協(xié)同,如何讓用戶參與到需求側(cè),參與到可再生能源波動的調(diào)節(jié),如何讓用戶有獲得感等等,這都需要有機(jī)制來保障技術(shù)的實(shí)現(xiàn)?!?/span>
四、系統(tǒng)性思維+能源生態(tài)=碳中和機(jī)會
互聯(lián)網(wǎng)思維其實(shí)是一種系統(tǒng)性思維。在互聯(lián)網(wǎng)公司所建立的那個系統(tǒng)當(dāng)中,產(chǎn)品經(jīng)理扮演的其實(shí)就是上帝的角色,他建立規(guī)則,通過規(guī)則,層層相套,環(huán)環(huán)相扣,通過正反饋的去影響系統(tǒng)當(dāng)中各個主體的行為,進(jìn)而讓整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性的運(yùn)轉(zhuǎn)。
作為傳統(tǒng)行業(yè)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維的模范,小米是一個例子。傳統(tǒng)的手機(jī)行業(yè)是靠差價(jià)賺錢的,我一個手機(jī)成本1500,賣2000,那我就賺了500,這是傳統(tǒng)思維的做法。小米的規(guī)則是什么呢?我一個手機(jī)成本1500,好,那我就賣1500,甚至1200我都敢賣。傳統(tǒng)公司開始的時(shí)候肯定覺得小米瘋了,或者是以為小米是要把他們擠破產(chǎn)了再提價(jià),這是他們用自己的思維方式去思考得出的結(jié)論??墒菍τ谛∶讈碚f,它其實(shí)不在乎硬件本身賺錢不賺錢,它是通過硬件來獲取用戶,用戶才是小米的真正目標(biāo)。有了用戶以后,小米建立的一套生態(tài)系統(tǒng)就可以運(yùn)行起來了,它可以在里面賣書、賣APP、賣商品、賣游戲……它可以把賣硬件虧的錢全都賺回來。
用互聯(lián)網(wǎng)思維做產(chǎn)品,做服務(wù),做營銷,做管理,不糾結(jié)于一個環(huán)節(jié)的得失,構(gòu)建系統(tǒng),營造生態(tài),在能源領(lǐng)域,構(gòu)建能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費(fèi)以及能源市場深度融合的新型生態(tài)化能源系統(tǒng)。未來以電力為基礎(chǔ),以可再生能源利用為優(yōu)先,通過多種能源協(xié)同、供給與消費(fèi)互動、集中與分布并舉,大眾廣泛參與,一步一步去實(shí)現(xiàn)中國碳中和的偉大目標(biāo)。
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