新能源在碳中和中的应用价值及价值实现路径探讨

新能源在碳中和中的应用价值及价值实现路径探讨

Summary：碳中和已经成为全球性的共识，更是推动新一轮科技与产业革命的动力之一，而这也对能源的开发利用提出了新要求。我国基于碳中和的发展规划，积极出台能源开发建设及利用方面的政策文件，特别注重新能源的开发利用，以新能源革命的到来实现经济利益的调整。进一步理性看待煤炭等传统化石能源的退出问题，进一步加大对新能源技术的开发支持，以新能源的开发利用赋能碳中和革命。本文主要就新能源在碳中和中的应用价值及价值实现路径进行探讨，为新能源革命的深化开展提供理论指导。Keys：碳中和；新能源；应用路径碳排放引发全球气候持续变暖，为人类生存敲响警钟。我国作为碳排放大国，必须积极思考生态保护问题。而当务之急是做好能源转型探索，实现碳中和目标，严格控制碳排放量，保护了人类赖以生存的地球家园。碳中和目标之下经济转型、能源产业革命具有迫切性。研究碳中和目标下新能源的开发问题，分析其应用价值具有积极意义。也将以新能源在碳中和中的有效应用助力碳中和目标的达成。1我国碳中和研究导向2020年9月七十五届联合会上我国提出了碳中和目标，争取在2030年之前碳排放量达到峰值，于2060年实现碳中和。这意味着我国必须加快能源利用转型，促使能源生产消费结构实现煤炭为主化石能源到清洁低碳能源的转化，在保障生产与经济效益的基础上研究合适的低碳转型路径。以新能源经济市场体制改革[1]，金融创新机制作用的发挥，真正构建能源经济、金融体系为一体的碳中和发展格局，为能源产业的平稳转型奠定基础。碳中和目标的提出反映了我国构建人类命运共同体的信心与决心，也体现了我国的大国担当。我国应迎难而上，以身示范，将生态文明建设作为发展总目标，引导社会由全面快速发展阶段转入低碳发展新阶段，真正在行业生产中体现绿色低碳理念。碳中和目标的达成从根本上说要减少对化石能源的需求，减少我国油气的对外依存度，尝试以新能源及物联网技术为驱动带动能源供需场景的重建，实现新能源、储能、氢能产业、能源互联网产业的融合，真正实现高碳到低碳的转变，黑色消费到绿色发展的转变，形成新的能源格局。2新能源在碳中和中的应用价值目前全球能源结构逐渐形成石油、天然气、煤炭与新能源四位一体的新格局，其中石油和天然气为主要的能源，相继进入稳定期与鼎盛期。而煤炭作为补充能源处于转型期，新能源则进入发展的黄金期。碳中和目标的达成需要新能源的鼎力支持，而新能源在碳中和目标达成中又有多重价值体现。2.1推动能源低碳转型能源消费是碳排放最主要的来源。我国《统计年鉴2022》显示，我国2021年能源消费总量为49.8亿t标准煤，而煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源消耗分别为28.3亿t、9.4亿t、4.3亿t和8.7亿t[2]，在能源消费总量中分别占到了56.7%、17.4%、6.4%和17.3%，由此可以看出煤炭消费占比偏大。而开发利用新能源将推动能源低碳转型，更好地实现碳中和目标。从能源供给侧和能源消费端入手推进能源低碳转型，有计划地减少传统煤炭、化石能源的使用量，降低其在能源消费中的占比，以新能源替代传统能源，全面推进新能源消费结构化改革。特别是以电气化作为能源消费侧低碳转型的关键，加快推进工业领域电气化发展，让更多的电能装备替代传统的化石能装备，实现多领域的低碳生产。2.2可再生能源利用化石能源过度消耗会引发能源短缺、气候恶化等问题，而推出可再生能源，借助其清洁性能可有效减少碳排放量。常见如太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、核能等。可再生资源在碳中和中的重要性不言而喻，也是各国应对能源转型、气候变暖的一致选择。虽然我国可再生能源产业较其他国家起步较晚，体系不完善、技术较落后、政策支持不到位等情况突出。但我国也立足国情，借鉴国外经验，制定了适合本国国情的可再生能源发展道路，也出台了一系列带动可再生能源开发利用的政策。2.3碳汇技术的创新运用新能源开发中也要发挥海洋与陆地生态系统的碳汇价值，这也是碳中和目标达成的有效举措。同样是新能源在碳中和实践中的应用体现，森林年固碳量在整个陆地生态系统中占到了2/3。我国目前森林覆盖率为24.9%，森林面积2.45亿hm2，森林蓄积量为175.8亿hm2，碳总储量为103.86亿t[3]。碳汇能力呈直线上升的发展态势，能吸收工业革命以来约30%的人类排放的二氧化碳。而海洋碳汇储存周期较长，海洋生态系统的碳库存效率远高于陆地生态系统。我国通过理论研究、政策支持、技术创新的推动，生态碳汇技术的研发与运用带来了森林碳汇能力与海洋碳汇能力的提升。3碳中和目标下的新能源开发利用3.1支持可再生能源开发利用加大对太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源的开发支持力度，使其在发电、供热、供冷、燃料等领域有效替代传统化石能源，实现一次能源结构的优化调整。注重对光伏产业的发展引导，提高光电转化效率，形成更多的光伏+应用场景。例如我国广州地区大力推广风能电解水制氢技术，做好氢燃料电池技术研究攻关，使得当地在交通领域做到了低碳排放和绿色出行。3.2加大新能源开发利用技术支持要想达成碳中和目标，在新能源开发利用中也应围绕三碳关键技术进行攻关，做到碳减排、碳零排和碳负排。其中碳减排应加强多能互补，耦合推广低碳工业材料、低碳建筑材料，做好源头减排部署，认真做好非二氧化碳温室气体及二氧化碳气体末端减排部署。在碳零排方面注重新型太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、机械能、电化学能等储能技术的研究[4]，支持鼓励可再生能源的开发。在碳负排技术攻关方面，则侧重二氧化碳地质利用、二氧化碳高效转化燃料化学品项目推进，进行生物碳土壤改良等，充分利用森林、草原、湿地、海洋、土壤的碳汇资源优势，提升生态系统碳汇能力。3.3不断完善低碳能源供给体制基于当前能源低碳转型的趋势，新能源开发利用中应创设多元化、低碳能源供给体制，推动新能源基础设施建设，实现新能源技术创新及数字化转型。考虑到新能源受自然环境、气候条件等影响具有不稳定性的现实特征，在推动新能源产业发展的同时要考虑新能源的供应稳定性问题，推动能源系统数字化升级，建立能源互联网络实现分布式集中式能源调度，以加强能源系统韧性及灵活性，使得新能源充分消纳。广州地区坚定不移地贯彻新能源开发理念，处理好发展与减排的关系，以优化的顶层设计确定碳中和宏观的战略目标，也为新能源的开发利用指明道路。例如广州越秀公园是碳中和主题公园，见图1，实现了旧垃圾场和部分低效利用建筑的科学改造[5]。主题园占地面积约为1400平方米，把生态、生产、生活及科教有机融合起来，设有碳中和科普展馆、中水回用示范区、现代农业示范区、垃圾分类及园林垃圾就地处置区、碳中和研学区、新能源光伏技术展示区，起到了良好的宣传作用。图1广州碳中和主题园4结语碳中和是长期性的工作，任重而道远，其更与能源经济的转型有着密不可分的关系。因此，在不断加强节能减排、储能、碳捕集和能源互联网等技术研究的同时，必须通过能源经济体制改革、能源金融机制创新以及建立健全相关政策体系等途径推动新能源的开发利用，更好达成碳中和目标。Reference：[1]李玉婷.碳中和背景下锂离子电池正极材料的发展趋势及应对措施[J].化学与生物工程,2022,39(09):7-10.[2]李新星.碳中和时代多边金融机构如何有效支持新能源企业拓展海外业务——以欧洲复兴开发银行为例[J].国际工程与劳务,2022(09):46-49.[3]王雷,王鑫,张蓉蓉,刘宗浩,穆生胧,陈刚.碳中和目标下的微网运行经济性分析[J/OL].储能科学与技术:1-11[2