关于碳中和实现路径及产业模式

一、 前言 

当今人类社会正处于高速展开阶段，环境与展开之间的对立日益引起世界各国的注重。近年来温室气体的很多排放导致全球气候变暖，由此造成的南极冰川溶化、海平面上升、沙漠化面积增大、极点气候和病虫害增加等现象更是成为世界关注的焦点。习近平总书记在2020年9月第七十五届联合国大会一般性争辩上发表讲话，“我国将提高国家自主奉献力度，采纳更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力求于2030年前到达峰值，努力求取2060年前完成碳中和。”这是我国向世界做出的庄重承诺和对世界气候环境做出的巨大奉献。

二、碳中和推广的难点

推广碳中和的难点在于，我们现在的生产和生活方式与碳中和这个方针存在对立。现在煤依然是全世界运用最多的化石燃料，尽管自2013年的峰值后，煤炭用量开端逐年削减，但2021年全球煤炭用量同比增长6%，二氧化碳排放总量约363亿吨，增幅超20亿吨，创下史上最大增幅;2022年因为俄乌形势的影响，全球煤炭用量估计到达80亿吨，相当于2013年的历史峰值;丹麦是全球零碳展开的先行者，方针是到 2025 年将首都哥本哈根打造成世界首个零碳排放城市，2022年8月因为一燃烧厂项目遇阻而无奈暂时放弃这一方针。日益增长的现实需求与碳中和方针之间的诸多对立足以表明推进碳中和困难重重。

我国有41.6%的碳排放来自发电和供热职业，现在我国的煤电总装机容量约为1050GW，比其他所有国家的总和还要大。因此若想完成碳中和，对推进以煤电为主向新动力转变的动力革新就变得极为关键，但在削减煤炭运用的背景下，我国如何以同等低价的价格获得与煤电同样多的能量，就变成了亟待处理的一个大问题。

三、碳中和的处理计划

(一)碳减排

碳减排首要依靠可再生动力的推广和使用。现在动力是碳排放的最首要来源，为完成“减排”的方针，国家要树立以新动力发电为基础的电力体系。2021年10月，中共中央、国务院印发的《关于完好精确全面遵循新展开理念做好碳达峰碳中和工作的定见》中清晰，到 2025 年，国内非化石动力消费比重到达20%左右;到 2030 年，国内非化石动力消费比重到达25%左右，光伏、风能发电总装机容量到达12亿千瓦以上;到2060年，非化石动力消费比重到达80%以上。其间光伏和风能作为新动力的主力被要点提及，2021年我国光伏和风力发电新增装机规划到达1.01亿千瓦，增长势头迅猛。

1.光伏发电

2021年，我国新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，接连9年稳居世界首位。到 2021年底，光伏发电并网装机容量到达3.06亿千瓦，打破3亿千瓦大关，约相当于13个三峡电站的装机容量，接连7年稳居全球首位。

我国光伏工业现在处于世界领先地位，太阳能板制造本钱的继续下降、光电转化功率的继续提升、运用寿命的继续提高，使发电本钱显著降低，对国内的动力革新供给了强力支撑。现在光伏的光电转化率已提高到约 24%，发电的均匀本钱是煤电的83%，约为0.36元/ kWh，发电利用率到达 97.9%。有研讨表明，到2060年我国光伏工业的发电本钱有望降到煤电的32%左右。现在我国光伏电站以集中式为主，集中式电站数量占比超越2/3，发电量奉献超越 90%;分布式光伏随着“整县推进”等使用场景的立异也正在高速展开。世界动力署估计，到 2025 年我国光伏年新增装机或到达100GW，对应每年可节省标煤约6300万吨，减排二氧化碳1.6亿吨。

2.风力发电

2021 年，我国风电新增装机4757万千瓦，年新增装机接连12年世界第一，到2021年，全国风电装机容量约3.3亿千瓦。因为开发利用时刻更早，风电现在是我国除火电、水电之外的第三大动力。

我国风电利用率已达96.9%，现在以陆优势电为主，其发电均匀本钱约为0.38元/kWh，发电首要区域集中于西北、东北地区，与华东、华南用电大省距离较远，使得供需严重错配，但同时也推进了我国海优势电的展开。近年我国海优势电呈爆发式增长，累计装机规划到达2638万千瓦，超越英国跃居世界第一，2021 年新增装机1690万千瓦，是此前累计建成总规划的1.8 倍。我国拥有展开海优势电的天然优势，可利用的海域面积达300多万平方公里，海优势力充足，年有效发电时刻超3000小时，且风力电站离东南沿海电力消纳区近，风电利用率高。但现在海优势电的本钱仍然较高，未来施工工艺、叶片资料等方面的技能进步可进一步提升海优势电的发电功率，降低发电本钱。“十四五”期间，我国规划风电项目投产约2.9亿千瓦，2025 年规划风电总装机达5.36亿千瓦，年均增加超越 5000 万千瓦。

3.储能技能

无论是2021年美国的大规划停电仍是我国的大规划限电，全球电力供应严重的背面，突显出电力系统一个至今没有处理的难题--储能。储能不发达，相当于电力没有“库存”作为缓冲，任何一次供求关系的大幅动摇，都会对电力系统造成冲击，尤其是随着全球的动力结构从传统动力转向新动力，储能不足的短板效应会越来越显着，成为限制我国完成碳中和的关键。2021年，国家展开和变革委员会下发了《关于加速推进新式储能展开的指导定见》，清晰提出到2025年，新式储能装机规划要达3000万千瓦以上，是现在装机规划的将近 10 倍。

储能首要分为直接储能和直接储能两种形式。直接储能首要有四个方向:抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能和飞轮储能，其间抽水蓄能和电化学储能使用最为成熟广泛。抽水蓄能有容量大、循环次数高的特色，但对地势有极高要求，使用场景受限。依据国务院发布的《2030年碳达峰举动计划》，到2030年，抽水蓄能电站装机容量将到达约1.2亿千瓦，约是现在的3倍。电化学储能就是以锂电池为代表的各种电池技能，它的使用场景最广，是现在储能技能的干流，但因为锂等原资料资源有限，未来产能将会受到限制。直接储能方面，则以氢储能为代表，经过可再生动力电解水制氢，可完成电-氢绿色转化，将不易储存的电能转化为氢能存储起来，完成动力转化和存储。现在，氢储能技能正在快速展开，超越1/3的央企正在制氢、储氢、加氢、用氢、氢燃料电池等氢能全工业链进行布局。

光伏和风力发电具有不稳定性，因此要构建以新动力为主体的新式电力系统，重要的处理办法是展开储能。国家展开和变革委员会对此做出规则，新动力发电项目有必要配套不低于10%的储能容量。

(二)碳捕捉

种树是二氧化碳捕捉的传统方法，但较为被动且功率不高，近些年正在快速展开的CCUS技能，则是一种高效的二氧化碳捕集、封存和利用技能。现在 CCUS 技能尚处于起步阶段，对碳中和奉献还较小，但其展开迅速，演示效应显着。现在全球正在运行中的CCUS 装置超越30 座，碳捕捉量超越4000万吨/年。世界动力署猜测，全球利用CCUS 减碳量到 2030 将到达 16 亿吨，2050年达 76 亿吨，CCUS 技能未来在全球减碳中将扮演重要人物。在我国，CCUS的展开和使用也愈发受到注重，2021年我国首次将展开CCUS 重大项目演示纳入国家“十四五”规划;同年发布的《中共中央国务院关于完好精确全面遵循新展开理念做好碳达峰碳中和工作的定见》，CCUS 被列入绿色低碳重大科技。依据测算，到了 2060 年，我国的动力结构中依然会有20%左右的化石动力，对这部分排放的二氧化碳就只能经过 CCUS 技能来处理。

四、主张

(一)加强技能立异

未来钙钛矿的研讨有望替代晶硅资料，大大提高光伏的发电功率;大丝束碳纤维的研讨将处理我国风电叶片“卡脖子”难题;钠离子电池、液流电池等技能的研讨也将点亮更多的储能科技树;氢能、CCUS、新式智能电网、煤炭清洁使用等系统性技能的立异研讨，将为我国完成碳中和供给强壮的技能支撑。2022年8月，科技部等九部分印发《科技支撑碳达峰碳中和实施计划(20222030年)》，其间对低碳、减碳技能进行了较为全面的梳理，并经过展开十大举动进行确保，可见国家对该领域技能立异的注重。

(二)加强金融立异

一是严厉立法，清晰碳资产归属，限制碳配额总量，确保适度稀缺;二是合理定价，加强碳配额分配的合理性，对碳指标要做到“可测量、可陈述、可核对”，展开现货和期货买卖，树立完备的碳买卖机制，多元化买卖主体，增强市场活力;三是拓展融资，强化碳汇价值核算成果在生态项目价值转化中的使用，如将其作为生态补偿，储藏林、废物燃烧发电、新动力等项目经营性开发融资等，为立异性演示低碳项目供给贷款贴息或出资支撑。

(三)加强商业形式立异

从更高层次加强区域工业协同和工业规划，形成更多的“新动力+”项目。同时加大低碳 EOD项目开发，如将光伏项目和生态修正项目结合，将修正发生的矿山、坡岸等资源用于光伏建造，然后完成项目的自平衡，削减地方政府的财政压力。

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