中國在“雙碳”願景下要如何發展能源轉型?

實現“雙碳”是當前中國實現可持續發展和高質量發展的重要目標,也是推動生態文明建設的關鍵動力。

中國在“雙碳”願景下要如何發展能源轉型?

地球表面的變暖主要是由燃燒化石能源和排放二氧化碳等溫室氣體引起的。溫室氣體會對氣候產生一些不利影響,如海洋變暖/酸化、冰川融化和一些極端天氣的形成。因此,全球政府計劃減少二氧化碳排放,遏制氣溫上升趨勢。因此,2030年前二氧化碳排放峰值的目標是儘快使二氧化碳排放峰值處於較低水平,為後續碳中和留有時間和空間。

當前,我國能源轉型面臨著煤炭能源結構偏多、實現碳中和時間短等諸多挑戰。

在我國能源結構以煤炭為主的情況下,短時間內加快能源體系低碳轉型,提高可再生能源在未來能源結構中的比重,是減少二氧化碳排放、實現二氧化碳排放峰值和碳中和目標的關鍵條件之一。在碳中和目標下,到2060年,中國非化石能源消費比重將從目前的16%左右提高到2060年的80%以上。能源結構轉型需要依靠先進的能源技術。有鑑於此,我國非化石能源目前主要包括水電、核電、生物質能、太陽能和風能,並在新能源、儲能和能源網際網路三大領域開展了科研佈局和研發。

在建設清潔低碳、安全高效能源體系的背景下,以風能、太陽能為代表的新能源技術發展加快。然而,這種新能源技術面臨著新能源的波動性、間歇性和不確定性。於是,能儲存和釋放間歇性、波動性新能源的儲能技術,以及“新能源加儲能”的模式應運而生。

然而,實現碳中和的目標不僅取決於非化石能源的大規模使用,還取決於對化石能源燃燒產生的二氧化碳排放的有效管理。目前,二氧化碳捕獲、利用和封存(CCUS)是中和二氧化碳和減少溫室氣體排放的技術途徑之一。二氧化碳捕集與封存主要涉及捕集技術、資源利用和地質封存。其中,捕集主要集中在煤化工行業,其次是火電行業等。地質利用和儲存專案主要側重於提高石油採收率。我國已經開展了多項CCUS技術的示範工程,但該技術的高技術成本限制了其大規模推廣。

隨著新能源為主的自動化能源結構與資訊科技的更深層次融合,未來將形成以智慧能源系統/能源網際網路為代表的能源網路體系。這個系統以電為主,基於大資料的人工智慧可以以各種能量形式互補。此外,能源網際網路還具有可再生性、分佈性、互聯性、智慧性、開放性和商業化等基本特徵。

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