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​碳手印与ICT 欧洲能源转型与碳中和的深度思考

2022-05-18 08:44来源:老汪聊碳中和作者:低碳老汪关键词:碳排放碳中和零碳收藏点赞

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在全球能源转型的道路上,欧洲无疑是公认的先锋。20世纪70年代发生的两次石油危机,对欧美等发达经济体造成了巨大影响。物资短缺,物价飙涨,失业率也节节攀升。节衣缩食,减少能耗,成了那一代欧洲人的集体记忆。

(来源:老汪聊碳中和 ID:Climate-Future 作者:低碳老汪)

狠狠吃过能源危机苦头,才使得欧洲走在绿色转型前头。2019年12月,欧盟委员会发布《欧洲绿色新政》,提出了到2050年欧盟实现温室气体净零排放并且实现经济增长与资源消耗脱钩的宏伟目标。绿色新政从碳中和、减少污染、欧洲企业清洁化、携手并进四个方面推进,并发布了一万亿欧元的资金预算。

如今三年已近,在绿色新政实施的过程中,既有硕果累累,也有经验教训。这些都是宝贵的财富,可以作为我们能源转型与碳中和的参考与借鉴。

在能源转型路上,欧洲要付出多少成本?

借鉴历史经验,坚定走绿色转型之路,也是欧洲给能源危机开出的一剂长期药方。欧盟委员会主席冯德莱恩就曾说:“化石燃料经济已经达到极限,现在到了更注重创新、使用更清洁能源的时候。”

欧洲绿色新政发布后,清洁能源转型成为重点发展方向,许多国家将投资目标对准了光伏和风能。以西班牙为例,政府拨款9亿欧元鼓励自发自用;意大利政府也划拨专项资金并为自发自用项目减免税费;法国政府也宣布了建设90GW光伏项目的计划。

三年即将过去,我们看到,多项政策都得到了落地。我不清楚当初制定绿色新政时是否考虑到这些新能源项目的经济性,毕竟成本并不是绿色新政首要考虑的问题。但时至今日,欧洲感受到了发展清洁能源的一个更为重要的好处,那就是比化石能源更便宜。

长期以来,人们对清洁能源存有一个刻板印象,那就是价格昂贵。但随着近年来度电成本的快速下降,光伏发电已经在全球范围内做到了“平价上网”、可以与传统火电一较高下的地步。欧洲也不例外。都认为光伏发电等清洁能源是昂贵的,未曾想过“光伏发电”有朝一日会成为“降低电价”的大好机会。欧洲的经验告诉我们,这一幕正在上演。

事实上,在中国绝大多数光照好的地方,光伏发电的成本也已经低于燃煤发电。全国人大代表、通威集团董事局主席刘汉元曾提到“随着产业规模不断扩大,技术迭代升级不断加快,智能制造迅速推广,光伏发电成本下降了90%以上。与此同时,我国光伏发电成本也有了大幅降低,截至目前已降到0.3元/千瓦时以内。”在2021年四川甘孜州正斗一期的200MW光伏项目招标中,甚至报出0.1476元/千瓦时的超低价格。这种既便宜,又环境友好的能源,当然是要大力发展。

实践也多次证明了可再生能源的优势:一旦建成几乎不再消耗资源,技术上也相对可靠,价格还稳定。在访谈中,全球太阳能理事会主席José Donoso一再强调发展光伏不仅是关注环境的需要,同样也是经济发展的需要,二者并不矛盾。“这是降低能源消费价格和摆脱对他国能源依赖的机会。” José Donoso说。

众所周知,欧洲能源对外高度依赖,过去5年里,欧盟约有57%到60%的能源消耗依赖化石能源进口。世界银行报告也显示,2022年,欧洲天然气价格将是2021年的两倍,煤炭价格上涨80%,均创历史新高。加之地缘政治冲突、能源制裁等因素的影响,欧洲绿色能源转型这条路,或还将加快节奏。

正所谓“求人不如求己”。面对国际上高企的原油与天然气价格,欧洲除了扩展能源进口来源外,还需要推动自身的能源发展,用“两条腿”走路,才能维护欧洲能源供应的稳定与安全。而为实现这一目标,发展清洁能源以及推动自身能源转型已经成为欧洲必然的选择。它虽不能立竿见影,但从长远来看,却有助于增强欧洲人抵御更多寒冬的能力。

打破能源“不可能三角” ,演绎科技与自然的和谐共生

因为光伏发电从能源角度来看是最好的选择,所以在访谈中大家还讨论了欧洲在光伏发展过程中遇到的问题和一些解决方案。

首先是用地问题,光伏发电什么都好,就是非常占地方,特别是在欧洲这种本来地方就不大,光照还不是那么理想的地方。欧洲的解决方案是大力发展分布式光伏,各种屋顶,墙面什么的,只要能晒着太阳的,都贴上光伏板。这也是光伏发电的一大优势:可以拆分成很小的模块独立运行,而且安装简单,只需要接上华为智能组串式逆变器就可能为家里供电。华为欧洲数字能源业务部副总裁Michel FRAISSE在访谈中举了个生动的例子,屋顶光伏就像在自家菜园里种了菜,菜园里豆子太多了,那就可以把豆子放到冰箱里,这就相当于配置储能。正所谓,家中有粮,心中不慌。

另一个问题是环境影响问题,很多人认为光伏好是好,但是别在我家旁边建。这是人们对科技产物的固有偏见,认为科技产物一定会破坏当地的生态。我也碰见过很多人,认为建了光伏电站,就把当地的光全部吸收了,电站下面的地就寸草不生。在这次访谈中José Donoso教授介绍到,他们做了大量调查,发现光伏电站不但不会破坏当地生态,反而会大幅改善电站附近的生物多样性,可以说真正做到了科技与自然的和谐共生。所以,我们需要做的是多与当地居民沟通,让当地居民摒弃对光伏电站的偏见,这样才能更好推广光伏发电。

而在中国,光伏发电不但改善当地生态,还结合当地资源,开展农光互补、渔光互补、林光互补等创收项目,既增加当地就业,又为当地居民创收,这对于某些偏远山区的乡村振兴,是一种非常好的模式。我曾去考察四川凉山州贫困山区喜德县的农光互补项目,当地农民被招募来管理光伏电站,同时在电站区域放牧,互不耽误,为当地增加了不少收入。

开放宏观经济学有一个著名的“不可能三角”理论,即中央银行货币政策独立性、固定汇率制度和跨境资本自由流动三者不能兼顾。其实,能源领域也有一个“不可能三角”理论,即能源的安全、绿色和廉价三个要素,在某种程度上很难同时达到安全稳定、绿色环保并且经济廉价。但如今我们可以看到,光伏正是解决人类文明“能源不可能三角问题”的钥匙,别说什么“鱼和熊掌不可兼得”,安全绿色和廉价,它都要。此外,分布式光伏不但是能源自给自足的最佳解决方案,还是未来ICT产业转型、智慧交通、智慧城市的重要推手。当家家户户都成为能源中心后,它不但可以满足自己的需求,而且可以满足城市的能源需求,城市及交通的能源也将变得更加的智慧化,它可以利用最近的能源供应而非千里之外单一的能源供给,这可以极大提高城市和交通能源的韧性,为未来智能电网的发展打下坚实基础。

碳手印与ICT,碳中和需要深度思考“人类的核心需求”

去年12月,联合国气候变化大会预测:如果能耗持续增加,到本世纪末全球气温将升高2.7°C。2.7°C是什么概念?联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告指出,全球温升要控制在1.5°C之内,超过这个数值,人类就会遭受毁灭性打击。面对这一生存问题,各国都提出了或长期或短期的碳排放目标。

而在本次访谈中,UNFCCC全球创新中心项目执行官Massamba Thioye提出了一个令我印象最为深刻的观点。他认为实现碳中和光从各行各业自身如何降低碳排放远远不够,我们更需要做的是回归人类的核心需求,然后如何利用创新去重塑价值链和供应链。用中国人的方式来说就是不要头痛医头,脚痛医脚,而是要直达病灶并进行根治。

拿交通行业的碳中和来举例,一谈到降低交通行业的碳中和,大家的关注点都是用电动汽车替代传统油车。但人类的核心需求并不是开车,而是达到某个出行的目的。假如我们能够通过某种方式不用开车就达到出行的目的,那是不是就不用考虑减少车辆碳排放的问题了?

例如现在大部分人开车都是为了上班,而如果我通过搬家让自己离上班地点非常近,只需要走路或者骑自行车就能到达目的地,或者直接在家办公也能达到同样工作的目的,那就绕过了车辆减排的问题,这就是Massamba 在访谈中提到的交通领域减排思路:“足不出户却能尽知天下事”。

事实上新冠期间这一设想也得到了应验,大部分人通过居家办公也能让工作顺利推进,这样就大大减少了出行产生的碳排放。根据国际能源署相关数据,即使2021年全球碳排放已经恢复到略高于2019年新冠大流行的水平,交通领域碳排放仍比新冠大流行前低8%、约6亿吨二氧化碳当量,可以说这6亿吨的减排量大部分来自ICT的功劳。

我们再深入思考一下,如果居家办公成为新常态,那么减少的将不仅仅是开车带来的碳排放。我们不再需要实际的办公场所,也就不需要办公楼,那将减少楼宇建设所产生的大量碳排放,取而代之的,可能是虚拟的办公室和会议室。少了频繁的面对面交流,我们也会大量减少对衣物的需求,从而减少生产衣物带来的排放,取而代之的可能是一些虚拟的服装甚至是人设的变更——比如在虚拟世界中把自己设定成一只熊猫。当然这一切设想的实现并非没有代价,它的代价就是会带来ICT碳排放的增加。

根据访谈中方博士的介绍,全球所有电力中大约有3-5%是用于ICT产业,随着区块链、元宇宙等概念的兴起,这一比例正在以肉眼可见的速度增加。如果按照头痛医头脚痛医脚的治理理念,那么我们应该遏制ICT领域碳排放的增加。但显然这对于全球总体的碳排放降低是不利的,因为我们需要考虑ICT行业对其它行业碳减排的贡献。

那么如何衡量ICT行业对其它行业碳减排的贡献呢,Massamba在访谈中提到了“碳手印”这个概念。所谓碳手印就是指某个措施对环境的总体净影响。比如全球总碳排放是100吨,因为ICT的发展碳排放增加了1吨,但是其它行业的碳排放因为ICT发展降低了10吨。那么ICT对全球碳排放的净影响则是降低了9吨。

这个概念有点类似于CDM机制中,计算某个项目的减排量采用的基准线排放和项目排放概念。不过一个产业的兴起对另一个产业的减排影响属于间接影响,我们很难量化一个数据中心间接减少了多少次出行,但我们不能忽视这个影响。就像Massamba说的,碳中和需要回归人类的核心需求,进而对产业链进行重构。在这场重构中,可能会诞生新的产业,光伏也好,ICT也罢,虽然他们自身的碳排放可能随着产业的快速发展而增加,但我们更应该注重这些产业的“碳手印”,这样才能更加有效地实现碳减排。

零碳社会》的作者杰米里·里夫金曾断言:碳泡沫是人类历史上最大的经济泡沫。而化石燃料文明的崩溃,很可能发生在2023-2030年之间。那么,谁能取代其地位?列国政府将目光投向核能、光能、风力、水力等新能源。而在新能源之上,以欧洲为首的发达国家,还画出了一幅更宏伟的蓝图——碳中和。

毫无疑问,在低碳这方面,欧洲已经走在全球的前列,其碳中和目标最具野心,行动力也最高,火电已经在这片土地上沦为“弃子”。例如,在西班牙和英国,火电的占比仅为4%和2%。依据BP的《能源统计年鉴》,2020年,欧洲煤炭发电比例降至14%(相较2015年下降20个百分点),核电占比为25%,天然气发电占比约19%(相较2015年提升14个百分点),可再生能源发电升至37%。

这并不是一个环保目标,更是一个生存目标——在全人类生存危机面前,这是天然的选择。


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