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120多个国家宣布碳中和目标 实现路径依靠“中国方案”

北极星电力网新闻中心  来源:能见Eknower  作者:瓦叔  2021/4/22 14:00:42  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 碳中和 碳达峰 能源互联网

北极星火力发电网讯:2021年4月22日,是第52个世界地球日。

同一天,美国主办的全球领导人气候峰会开幕。这是美国退出并重新加入《巴黎协定》后举办的首个全球领导人气候峰会。

(来源:微信公众号“能见Eknower”  ID:Eknower  作者:瓦叔)

此次会晤,将进一步加速碳中和在全球的进程。

美国非常喜欢做全球领导者、布道者。就在这次会议前不久,美国人比尔·盖茨新书《气候经济与人类未来》公开出版。他用一种较为通俗易懂的语言,将碳中和科普了一下,再次将碳中和带了节奏。

碳中和的确也火出了圈。截至目前,全球已经有120多个国家陆续宣布了碳中和目标。

知易行难。现在最大的问题是,如何实现碳中和?

经过两三百年的快速发展,人类工业文明实现了爆发式发展。但无论是第一次工业革命,还是第二次工业革命,都是建立在化石能源基础之上。化石能源燃烧和使用排放的二氧化碳是气候变暖的罪魁祸首。这是地球不能承受之重。

站在今天的时点,如果人类还想让经济进一步腾飞,必须摆脱化石能源的制约,将新能源、可再生能源变成人类经济发展的永动机。这也是时下正在进行的第三次工业革命。

碳中和,对于各个国家、各个行业的影响,不亚于历史上任何一次伟大的变革。

盖茨目睹了这一切。他在书中指出了气候变化、碳中和深层次问题,并给出一些解决办法。但是作为互联网、科技行业全球领军人物,盖茨并未给出系统性解决方案。

当然,他也无法给出解决方案。碳中和是系统性问题,毕竟他并非这方面的专家。

不只是盖茨这样富有远见的人物,绝大部分人都不知晓解决方案。即便国内也有一些能源专家还认为,全球碳中和运动缺乏一个明确的理论基础。

事实上,中国一家研究机构在5年前就给出了解决方案和理论基础。并且,这一“中国方案”逐渐被大部分国家所接受。

此前大部分人并不了解碳中和。在他们眼中,气候问题与己无关,甚至都不愿去了解。

这个“中国方案”叫全球能源互联网,由成立于2016年3月的全球能源互联网发展合作组织提出。

所谓全球能源互联网,是指清洁能源+特高压+智能电网。在全球能源互联网发展合作组织勾勒的宏伟蓝图中,该组织帮助全球和各个国家规划了“九横九纵”全球骨干电网网架。

与许多新生事物一样,这一宏大的设想公布之初,引发了广泛争议。他们认为,逆全球化的浪潮,越来越复杂的地缘政治,让全球能源互联网只能是一个美好愿景。尤其是特朗普当选美国总统,并于2017年宣布要退出《巴黎协定》之后,质疑者认为,全球能源互联网理念如同空中楼阁。

随着时间的推移,气候变化及其引发的气候灾害和极端天气事件,对人类的威胁愈加严峻。

2018年,IPCC(政府间气候变化专门委员会)发表的1.5度报告提出警告,想要实现本世纪末全球温升控制在1.5度目标,全球必须在2030年前将全球年排放总量削减一半,在2050年左右达到净零排放;想要实现2度目标,必须要在2070年左右达到净零排放。

所谓净零排放就是碳中和。碳中和成为所有国家必须直面的问题。

虽然在历史上,特定技术或特定领域曾出现迅速变革,但实现升温控制在1.5摄氏度以内目标所需的变革规模和程度,是史无前例的。

我们从未经历过如此广泛和迅速的转型,而且这一转型涉及能源、土地、工业、城市及其他各种系统,并跨域各类技术和地理区域。

就能源本身而言,IPCC预计,到2050年在1.5摄氏度路径下,全球可再生能源供电比重需要达到70%至85%。2019年,这一比重是29%。

全球能源互联网发展合作组织针对全球1.5度和2度目标做过详细的测算分析,并给出了详尽实现路径和实施方案。

在2018年第24届和2019年第25届联合国气候变化大会上,该组织分别发布《全球能源互联网促进<巴黎协定>实施行动计划》、《全球能源互联网应对气候变化研究报告》,提出以全球能源互联网实现1.5度和2度目标的系统方案。预计到2050年,在全球升温控制在2℃和1.5℃情景下,全球清洁能源占一次能源比重必须要达到50%和74%。能源消费必须向电为中心转变,电力是终端能源消费的核心载体。2050年,2℃和1.5℃情景下,电能占终端能源消费比重必须分别达到50%左右和65%左右。在2℃情景下,2050年全球清洁能源发电量占比超过80%。在1.5℃情景下,2050年占比要达到90%。

这与IPCC的初步结论高度一致。

中国气候变化事务特别代表解振华在参加此次会议时说:“《全球能源互联网促进<巴黎协定>实施行动计划》为各国应对气候变化提供了系统方案和行动指南,意义重大、影响深远。”

联合国对这一方案非常赞赏。在参加这次会议时,《联合国气候变化框架公约》秘书处副执行秘书奥维斯·萨马德说,这是一项非常重要的雄心勃勃的计划,我们非常期待这个计划能够完全落实,因为他跟《巴黎协定》的目标无缝对接,是实现《巴黎协定》目标的极佳工具。

联合国秘书长古特雷斯更是高度认可全球能源互联网的作用。他多次参与合作组织主办的活动并表示,构建全球能源互联网是实现人类可持续发展的核心和全球包容性增长的关键。

只是在一些国家看来,中国方案可能又是中国试图雄霸世界的“阴谋”。这些人总是带着有色眼镜看问题。

社会历史的发展不以人的意志为转移。今天,当碳中和成为全世界共同的旋律,全球能源互联网已经成为实现碳中和不可阻挡的趋势。

甚至比尔·盖茨都认识到此,他在书中列举了一些案例。

他说,电网运营伊始,美国能源企业将大多数发电厂建在美国高速增长的城市周边,因为这可以相对容易地利用铁路和管道将化石燃料从开采地运送到发电厂。结果就是,美国电网依赖铁路和管道进行长距离的燃料输送,然后再依赖输电线路进行短距离的电力输送。

这正是美国不发展特高压的最重要原因。

但是这个模式并不适用于太阳能和风能。人们不可能用铁路把阳光运送到某个发电厂,阳光必须在现场被转化为电力。美国的大部分太阳能都在西南地区,大多数风能集中在北美大平原地区,远离多个大都市圈。

这与中国相似。中国大部分风力和光伏资源都分布在东北、西北、华北等“三北”地区,而用电主要集中在中东南部地区。因此中国需要将新能源电力通过特高压技术远距离输送到用电负荷区。

就像中国一样,如果美国要想实现碳中和,必须建立大范围的电网并进行互联。盖茨说,他为此资助了一个项目,目标是建立一个覆盖全美电网的计算机模型。通过这个模型,专家研究了西部各州如何才能在2030年以前赶上加利福尼亚州、实现可再生能源占比60%的目标,以及东部各州如何在2030年以前赶上纽约州、实现清洁能源占比70%的目标。

他们发现,除非强化电网建设,否则上述东西部各州根本不可能实现目标。该模型还显示,在电力输送方面,若采取统一的地区性和全国性策略,而不是让各州自行其是,那么在实现减排目标方面,每个州都可以节省多达30%的可再生能源。换句话说,在最佳地点建造可再生能源设施,建立统一的国家电网,并在全国范围内按需输送“零碳”电力,可以降低成本。

他在书中还透露,美国跨西部快速传输电力项目(TransWestExpress)计划于2021年开工,目的是将怀俄明州的风电输送到加利福尼亚州和西南地区各州,预计2024年开始运营。这与最初的规划时间相比延后了大概17年。

盖茨说,如果能圆满完成这个项目,那么它所产生的影响将是革命性的。

不知盖茨是否知晓,这恰是中国提出的大范围、远距离电网互联理念。在远距离输电上,特高压是全球最具优势的技术。盖茨没有说上述项目是否采纳了特高压或超高压技术。

当前,全球只有中国掌握了特高压输电技术。

许多国家从心底里不愿承认中国在输电方面的技术领先,虽然他的确是领先的。

中国特高压技术全球领先来之不易。国家电网公司原董事长、现任全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长刘振亚顶着巨大压力,从2004年开始就筹备搞特高压。那时,特高压饱受争议。质疑者通过比较输煤输电、经济性、安全性和电磁环境影响,认为中国没有必要发展特高压。

如今看来,这一战略眼光颇具划时代意义。

以特高压为基础构建的能源互联网,不仅成为中国实现碳中和的利器,也将成为全球实现碳中和的钥匙。这是全球新能源的特点决定的。

在4月21日举行的博鳌亚洲论坛上,刘振亚就表示,如果没有能源互联网,中国和世界的碳达峰、碳中和是无计可施的,随着时间推移,大家会越来越接受这一理念。

比尔·盖茨在《气候经济与人类未来》书中就认识到,美国有庞大的可再生能源,包括太平洋西北地区的水、中西部地区的强风、西南地区和加利福尼亚州长年不断的太阳能,等等。但有些国家可能有一些太阳能而没有风能,也可能有一些风能而常年缺乏太阳能,或者两者皆缺。

同时,风电和光伏发电季节间歇性和高昂的电力存储成本,会导致另外一个问题,而这个问题对太阳能的大用户来说尤为明显——夏季产能过剩,冬季产能不足。

正是看到新能源的全球范围内分布的不均衡,以及季节性变动,全球能源互联网发展合作组织给出的解决方案就是跨国跨洲电网互联。这样做的好处是,全球电网可以形成互联互通、互补互济。

许多国家已经认识到互联互通的重要性,并开始尝试。比如为了增加电网互联容量,欧盟就提出,2020年各成员国跨国输电能力至少占本国装机容量的10%,2030年要达到15%。

目前,德国和邻国电网间的电力交换能力已经达到25吉瓦,占其总装机容量的12%、冬季最高负荷的30%。欧洲输电系统运营商联盟(ENTSO-E)每两年发布一次电网十年发展规划(TYNDP),ENTSO-E最新发布的TYNDP对跨国电网进一步互联进行了详细规划,利用场景分析深入研究高比例可再生能源结合电动汽车、智能电网和储能等和电网系统的融合,推动系统协调发展。

这一力度显然还不够。随着碳中和的推进,全球能源互联网这一“中国方案”,必将被越来越多的国家所接受。

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