电力脱碳:能源战场的集结号

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加拿大艾伯塔省,一辆铲车在开采油砂

  世界主要经济体的碳中和使命,正在革命性地促进太阳能、风能、生物能源、氢能、储能电池、电动车等新能源产品或载体的蓬勃发展。新的煤炭发电站项目,会越来越受到严格的數量控制。西方发达国家已经陆续计划让既有的煤炭发电站退役。作为碳排放首要贡献者的煤炭,若干年后将被迫退出能源产业。
  然而,2021年极端气候下,水电在枯水期失去产能,风电因风力不足无法运行,煤炭因水灾破坏了交通运输无法供给火电厂,外加新能源不稳定和电力储存的技术瓶颈,很多国家都正面临缺电危机。该危机又进一步推高了煤炭、天然气等化石能源的价格,给当事人的生活造成严重困难,也给国际减碳谈判带来未知数。


西藏山南市的光伏电站

中国的弯道超车


  今年以来,世界各地与气候相关的灾难频发。美国得州的寒流冰冻,造成电力瘫痪、水管爆裂的民生危机;在往年都是避暑胜地的北美西部如温哥华、西雅图等地,热穹顶效应造成长达一个多月的50度左右日最高温,导致近600人死亡;欧洲和我国河南以及最近的山西等地发生严重水灾,也让人感慨气候无常。
  不仅如此,今年南美的旱灾导致巴西的水电站无法有效发电,东南亚和加勒比很多岛国的海水倒灌日益增加,还有美国加州、巴西和澳洲年复一年的森林大火,都让世人意识到对巴黎气候协定的履约已经刻不容缓。
  巴黎气候协定的目标,是将自工业化以来到本世纪末的全球升温幅度,控制在2摄氏度以内,力争实现1.5摄氏度以内。联合国环境规划署的报告称,2020—2030年,全球碳排放量每年必须下降7.6%,才能实现这一目标。
  中国政府承诺到2030年碳排放达到峰值,2060年实现碳中和。据统计,中国在2018年二氧化碳排放量是100.6亿吨。首要排放源是煤炭(2019年占比为58%),其次是燃油排放。因为中国承担了世界工厂的角色,其他国家使用的消费品的碳排放,自然会被转嫁到中国头上。
  幸而,中国多年前就发力绿色能源和电动车产业,成绩显著。目前,太阳能电池片和组件产业均为中国企业所控制。锂电池的生成和锂矿的开采,也是中资企业占据龙头。电动车行业发展的势头迅猛,有望摆脱西方燃油汽车的垄断而在电动车行业完成弯道超车。
  我国太阳能装机容量,近年来一直占据世界一半的装机量。我国风能产品同样势头迅猛,而水电、核能也都在快速发展,加上从俄罗斯、中亚以及缅甸来的天然气管道,我国正逐步摆脱对煤炭和石油的依赖。
  在今年9月21日第76届联合国大会视频会议上,中国国家领导人表示中国将大力支持发展中国家绿色低碳能源发展,不再新建境外煤电项目。中国国企在亚非拉的燃煤电站业务上,市场份额很大,曾为海外建设中的20GW煤电站融资,还曾计划发展13.5GW的燃煤项目。但随着这一庄重的承诺,很多境外项目将被停止和取消。
  中国“一带一路”项目上燃煤电站占比很大,未来均要被太阳能、风能、生物能源等替代。这一转型任务艰巨,为世界减排所作的贡献也非同小可。

美国的政策反复


  据统计,美国在2018年排放了54.1亿吨二氧化碳。美国的主要排放来源,是交通运输、工业和发电。美国虽然卓有成效地摆脱了对煤炭的依赖,但是美国利用裂化新技术大肆开采页岩油并一举超过俄罗斯和沙特,成为世界上最大的石油生产国。
  美国因为地广人稀、居住分散,交通上严重依赖燃烧汽油/柴油的卡车、飞机、火车和小汽车。美国人对小汽车非常依赖,因此通过汽油造成了很大的碳排放。美国另一个排放来源为工业用化石燃料。美国的化工行业非常发达,炼制过程中排放巨量二氧化碳。


2021年4月11日,美国亚拉巴马州,燃煤发电厂的蒸汽滚滚升起

  中国“一带一路”项目上燃煤电站占比很大,未来均要被太阳能、风能、生物能源等替代。

  上届总统特朗普当政时,竟称气候变暖是个世纪谎言,公然退出巴黎气候协定,并宣扬大力发展煤矿以便矿工们充分就业。自拜登上台后,美国政府在此问题上来了个180度的大反转。
  拜登为了减排,竟然不顾情面刚上台就对盟友、邻居加拿大下狠手,废除吊销了特朗普总统颁发的加美输油管线KEYSTON XL建设项目。此管线全长约2000公里,日输油量可达83万吨。该决定造成加拿大TC能源公司18亿美元的损失,并会进一步放大加拿大阿尔伯塔省油砂产业的输出瓶颈。
  油砂产业是世界上采油行业里碳排放最严重的,但加拿大政府为了确保经济发展和就业,面对环保组织的批评和指责,一直保护油砂产业。
  拜登任命了老政治家克里作为气候大使,克里密集访问世界各国,游说各国明确碳中和时间表。克里今年访华两次,且表示今年还要第三次来访。我国外长王毅说得好:美方希望气候变化合作是中美关系的绿洲,但如果绿洲周围都是荒漠,绿洲迟早会被沙化,中美气候合作不可能脱离中美关系的大环境,美方应与中方相向而行,采取积极行动,推动中美关系重回正轨。   美国作为世界第二大碳排放国,宣称最迟2050年达到碳中和,2035年发电行业全面消除碳排放。第一经济大州加州,在减排计划和行动中表现出色。加州多年前就强制各大电力公司保证30%的电力来源为新能源。但新能源也有弊端,加州电力系统不稳定,去年曾采取分区滚动式停电模式来防止电网崩溃。
  美国大选4年一届,谁也不知道下届总统是否还是民主党人。如果共和党执政,美国有可能又会像特朗普那样颠覆民主党的气候政策。

  加州电力系统不稳定,去年曾采取分区滚动式停电模式来防止电网崩溃。

印俄日蒙受压力


  印度于2018年产生了26.5亿吨二氧化碳。由于印度正在朝快速城市化和工业化转型,煤炭需求和我国当初工业化一样直线上升。印度和我国能源结构相似,缺少天然气和石油,但是煤炭资源相当丰富,未来印度因煤炭使用量快速上升造成的碳排放会急剧增长。
  拜登气候特使克里今年10月初专程出访印度,试图游说印度履行减碳协议,可惜印度政府既不答应哪一年做到碳中和,也不答应向联合国组织提交减排计划和方案。印度政府认为,印度还是个发展中国家,首要任务是消除贫困,而化石能源供给是该国经济的基础,减排计划会影响其工业化进程和经济增长。
  印度政府也对克里表示,印度会加快发展太阳能发电。但印度政府还是计划疫情后继续大力发展煤电,因为印度现阶段饱受停电困扰。


2020年10月12日,印度孟買遭遇大范围断电,铁路运营瘫痪,公路交通受影响

  同为发展中国家的中国已经宣示了碳中和时间,目前所有西方国家都在关注印度的态度,对印度政府也是个外交上的巨大压力。
  俄罗斯于2018年排放了17.1亿吨二氧化碳。俄罗斯是世界上天然气储量最丰富的国家,因此天然气取暖和发电成为其排碳的首要因素。煤炭在俄罗斯的化工业和其他原材料工业里充当能源,是其排碳的第二个因素。
  作为世界上主要的油气生产大国,俄罗斯为了经济利益,过去一直对减排方面的国际压力非常抵触。但据彭博社报道,普京可能会在今年11月苏格兰全球气候大会上承诺2060年实现碳中和;俄罗斯还将承诺在2019—2050年将碳排放削减79%。此举可能是因为俄罗斯的广大冻土地带,受气候暖化的负面影响较严重。
  日本作为排名第五的排放大国,严重依赖煤炭和天然气来发电。因为2011年仙台海域发生了9级大地震和海啸,造成了福岛多组核电机组损坏和核泄漏,日本社会非常忌讳发展核电站,对化石能源的依赖更加严重,因此现阶段碳排放会有所增长。
  日本响应巴黎气候协定的计划是分两步走,第一个节点是相比2013年水平到2030年为止减排26%,第二个节点是到2050年通过创新技术达到碳中和。
  上述五大国的碳减排,对实现“零碳世界”至关重要。在现有碳排放份额里,排在后面的国家依次是:德国、伊朗、韩国、沙特、印尼、加拿大各占2%;墨西哥、南非、巴西、土耳其、澳大利亚、英国、波兰、意大利、法国各占1%;其余国家共占21%。
  值得注意的是,虽有约190个国家和地区参加了巴黎气候协定的磋商,但迄今仅有110多国正式承诺实现碳中和。但愿在英国召开的新一届气候大会,能够把这一数字大大提高。
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