碳中和核心是儲能
極派Daily:目前,中國每年二氧化
碳排放大約103億噸,其中,煤炭、石油、天然氣燃燒產生的排放達到95億噸,約占總排放的92%。提高能效,降低工業排放是否為實現碳中和的主要路徑?
劉科:碳中和的核心就是第一降低排放,第二增加
碳匯,即讓更多空氣中的CO2通過光合作用減低。
中國經過了100多年的工業化,到2001年,中國煤產量僅為13億噸。到2013年,僅13年的時間就增加至39億噸。12年時間中國能源消耗翻了三倍,這個數字是驚人的。這期間中國的能效也大大提高,但碳排放增加3倍以上,能效永遠要提高,這也是成本最低的
碳減排路線, 但提高能效對碳中和的貢獻是非常有限的。
其主要原因是2001年中國加入WTO,中國成為世界工廠,能源消耗猛增。同時,這一時期大量的房地產及基礎設施的建設也刺激了煤炭消費,鋼筋水泥都需要消耗大量煤炭。
這期間,能效提高了很多,但單憑能效也難以解決碳中和問題。中國是原料和市場兩頭在外的經濟,二氧化碳不能都算到生產國頭上。
碳中和不等于不排碳,先立后破,經濟開放對中國依然重要,經濟不能一腳剎車。
極派Daily:碳中和的根本出路,是用非排碳能源代替排碳能源嗎?
劉科:是的;從非排碳發電技術來看,只有風能、太陽能、核電和水電規模足夠大。水電受地域的影響,能建的地方有限;核電有泄漏的隱憂,而風能和太陽能最大的問題是不穩定。社會需要一定規模的穩定能源,也就是base load(基底負荷)。
中國的風能、太陽能已經發展了40多年,輸到東部的電僅相當于大約2億噸標準煤的發電量,占火電的總發電量的12.5%左右,即使這樣目前西部棄風、棄電已比較嚴重。為什么呢?
棄光棄風有兩個原因,其一政策原因,可再生能源再好,但不能算我的GDP,地方保護主義寧肯用自己的火電也不用外省調來的可再生能源。這一問題隨著中央對碳排放的重視,應該可以解決;其二是技術原因,因為電網只能容納約15%左右的非穩定電源,波動性的能量輸入是一種沖擊。
如果繼續增加風能、太陽能的同時,大規模儲能問題解決不了,有時為了保障電網的安全,只能棄光棄風。
極派Daily:目前的儲能技術能否解決這個問題?
劉科:西部太陽能電最便宜的每度1毛4分8,其中包括3分錢的資源稅,實際成本只有1毛1分8。沙特日照時間長,太陽能每度甚至低至1美分。太陽能發電早已大規模產業化,成本已經足夠低,降成本研究只能是錦上添花。
國家有峰谷電價的差價政策,以珠三角為例,谷電0.3元,峰電1.3元,中間有1元的差價利潤,遠大于太陽能發電的成本,如果有便宜成熟的大規模儲能技術,谷電時儲,峰電時賣,幾個寧德時代不就出來了嗎?沒人去做,就是因為目前技術都是紙上談兵,大規模儲能的成本降不下來。
因此碳中和的核心是儲能,如果技術有突破,市場很大,示范出來,資本會追著這些項目的。儲能問題解決了,碳中和才能實現。
極派Daily:埃隆·馬斯克夢想“用電池給全世界供電”,曾宣稱,“我可以通過電動汽車的電池儲存所有的能源”,您怎么看?
劉科:這是一種很好的愿景,但馬斯克畢竟不是搞能源的,他的愿景就是以后電動車就變成儲能器了。白天有太陽的時候拿汽車儲,晚上沒太陽的時候拿汽車放。
事實上,自鉛酸電池發明至今的百年來,人類已花費了數千億美元研發經費研究電池儲能。從鉛酸電池的90千瓦時/立方米增加到今天特斯拉的300-500 千瓦時/立方米,電池的能量密度并沒有得到革命性的根本改變。汽油的能量密度則是8600千瓦時/立方米。至今,全世界一年電池產量儲的電不夠東京一天使用。
儲能和儲電是不同的概念,大規模電網級的儲電目前成本還是太高。
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