北極星碳管家網(wǎng)訊:聽了快一年的「碳中和」,在你的感知里,「碳中和」還只是一個(gè)概念?還是已經(jīng)在改變著你的生活?
九月下旬,東北拉閘限電,很多人被拉回到關(guān)于停電的遙遠(yuǎn)記憶中。
慌亂的討論后,碳中和、「能耗雙控」政策被推向輿論中心。限電的主要原因,被認(rèn)為是電力市場的供需錯(cuò)配,也有地方政府對于能耗問題的「急剎車」「補(bǔ)作業(yè)」,對煤電企業(yè)限產(chǎn)甚至直接關(guān)停。
「2030 年 碳達(dá)峰 2060 年 碳中和」的「雙碳」目標(biāo)發(fā)布一年,沒想到小目標(biāo)就需要「硬著陸」了。離 2060 年還有 39 年,接下來的路怎么走才是靠譜的,而不是「運(yùn)動式減碳」呢?
其實(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和,「靠譜」的方法有很多。
01 造大型「充電寶」
碳中和概念火起來后,清潔能源理所當(dāng)然受到矚目。
仿佛清潔能源發(fā)展這么多年,這下終于有用武之地了。在能源使用過程中不排放二氧化碳,這么好的事情,為什么沒有讓清潔能源早就代替了「臟」能源――化石能源呢?
因?yàn)闆]有成熟的大型「充電寶」――儲能設(shè)備。
最近儲能領(lǐng)域動作頻繁。華為剛剛拿下了全球規(guī)模最大的儲能項(xiàng)目,10 月 16 日,2021 全球數(shù)字能源峰會在迪拜召開,會上,華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司與山東電力建設(shè)第三工程有限公司成功簽約沙特紅海新城儲能項(xiàng)目,儲能規(guī)模達(dá) 1300MWh。
過去幾年,清潔能源已經(jīng)得到階段性較大發(fā)展,但儲能產(chǎn)業(yè)目前還處于商業(yè)化應(yīng)用的初期,即將迎來重要發(fā)展時(shí)刻。
今年以來,國家出臺了系列政策支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。4 月 21 日,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見 (征求意見稿)》,首次提出到 2025 年,實(shí)現(xiàn)新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 3000 萬千瓦(30GW)以上。據(jù)測算,到 2030 年,儲能市場空間可達(dá) 1.2 萬億元以上。
自 2020 年初至今年 10 月,十多個(gè)省份陸續(xù)發(fā)布了新能源強(qiáng)制配備儲能的要求,大致包括「儲能規(guī)模在項(xiàng)目容量的 10%―15%」「連續(xù)儲能時(shí)長 2―3 小時(shí)」等條款。
中國工程院院士杜祥琬曾公開表示,「儲能技術(shù)是未來能源系統(tǒng)具備柔性、包容性和平衡功能的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)!
儲能之所以制約著清潔能源大規(guī)模應(yīng)用,是從能源的根本需求上看,清潔能源都有致命的問題――不穩(wěn)定。風(fēng)、水、太陽能都有間接性和區(qū)域性的問題,時(shí)間和空間上分布嚴(yán)重不均。
如果依賴這些電力,必須進(jìn)行大量的儲能。而儲能難點(diǎn)在于需要占用大量的場地,需要考慮嚴(yán)重的損耗,必然會造成不同時(shí)間不同區(qū)域的電費(fèi)差距巨大的問題。
設(shè)想中,儲能技術(shù)可以將在陽光充足的夏季生產(chǎn)的太陽能儲存起來用于冬季,將多風(fēng)季節(jié)的風(fēng)力儲存起來用于少風(fēng)時(shí)期。實(shí)際上,儲能技術(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),風(fēng)光水能長期存在著浪費(fèi)和不均的問題。
當(dāng)前,國內(nèi)外主要運(yùn)行的儲能項(xiàng)目以抽水蓄能為主。數(shù)據(jù)顯示,截至 2020 年,抽水蓄能在全球儲能的裝機(jī)占比高達(dá) 89.3%,但抽水蓄能有強(qiáng)地區(qū)性。其次是電化學(xué)儲能,占比達(dá) 9.2%。在電化學(xué)儲能中又以鋰離子電池為主,占比高達(dá) 88.8%。
目前電化學(xué)儲能當(dāng)中,鋰電池儲能綜合性價(jià)比最高。但鋰電池適合分鐘至小時(shí)級別的儲能,未來跨季節(jié)的儲能還需要可再生能源制氫儲存,以及其它不同的方案。
美國、日本、韓國、歐洲和澳洲是主要電化學(xué)儲能市場。據(jù)中金研究數(shù)據(jù),美國電化學(xué)儲能項(xiàng)目占全球項(xiàng)目總數(shù)高達(dá) 44%,太陽能熱發(fā)電熔融鹽儲能項(xiàng)目西班牙占 28.5%,日本在電化學(xué)儲能項(xiàng)目上占據(jù) 7.7%。相比之下,我國在電化學(xué)儲能項(xiàng)目上僅占全球總量的 5.5%,是美國的 1/8。
近年來,中國儲能電池市場增速較快。數(shù)據(jù)顯示,2020 年,中國儲能電池市場出貨量為 16.2 GW(10億瓦),同比增長 71%。2019 年 5 月至 2020 年 7 月,全球新增發(fā)電側(cè)電化學(xué)儲能項(xiàng)目 113 個(gè),中國新增發(fā)電側(cè)電化學(xué)儲能項(xiàng)目 59 個(gè),增速據(jù)世界前列。
世界各巨頭一直對儲能領(lǐng)域摩拳擦掌。2019 年,特斯拉與太平洋天然氣和電力公司達(dá)成一項(xiàng)合作,將在加州一社區(qū),部署數(shù)個(gè)名為 Megapack 的巨型電池儲能設(shè)備。該設(shè)備的能量儲存能力非常強(qiáng)大,將能為「舊金山的每個(gè)家庭提供 6 小時(shí)的電力」。
不過儲能的技術(shù)進(jìn)步仍然極其困難。致力于氣候問題解決的比爾?蓋茨也看到這一領(lǐng)域的重要性,但他曾在自己的書中說道,「我從來沒有想到我會在電池投資上虧損這么多錢」。
02 大樓里的碳中和
人們能感知到的能源消耗場景都已有「碳中和」動作,每日工作生活的辦公樓、小區(qū)也藏著「碳中和」。
在傳統(tǒng)樓宇的建造和使用兩個(gè)部分中,都有太多工業(yè)碳排放和能源消耗。
中國建筑節(jié)能協(xié)會能耗統(tǒng)計(jì)專委會公布的數(shù)據(jù)顯示,2018 年全國建筑全過程碳排放總量為 49.3 億噸二氧化碳,占全國碳排放量的 51.3%。如果繼續(xù)細(xì)分,建筑材料占比 28%,運(yùn)行階段占比 22%,施工階段占比 1%。
水泥等建材生產(chǎn)過程就充滿碳排放,每生產(chǎn) 1 噸水泥就會產(chǎn)生大約 1 噸二氧化碳。建材的隱碳含量也是樓宇無法碳中和的「原罪」,影響著建筑物全生命周期內(nèi)的碳排和能源足跡。
實(shí)現(xiàn)碳中和,低碳水泥的發(fā)展將十分必要,一些公司正在致力于改變高碳建材的問題。
美國新澤西一家創(chuàng)業(yè)公司 Solidia 生產(chǎn)的水泥,生產(chǎn)過程排放二氧化碳比過去減少 30%。這一工藝來自于羅格斯大學(xué),比傳統(tǒng)工藝加入更多黏土和更少的石灰石,且溫度要求更低,使得碳排放減少。
加拿大蒙特利爾 CarbiCrete 公司,則完全剔除了混凝土中的水泥成分,用鋼鐵冶煉的副產(chǎn)品鋼渣來代替。
中國的房地產(chǎn)企業(yè)和機(jī)構(gòu)也進(jìn)入了綠色建筑的打造推廣行動中。朗詩、萬科等房地產(chǎn)企業(yè)從建筑全流程,致力于使用低碳清潔的材料。
在樓宇使用過程中,建筑管理者的任務(wù),是需要考慮如何在建造初期就通過數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能配電,達(dá)到長期的節(jié)能減排目標(biāo)。
美的、格力、海爾等電器企業(yè),以及特斯聯(lián) AI 碳中和云等智能管理系統(tǒng),都在為樓宇設(shè)計(jì)整套系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù),對新型建筑進(jìn)行綜合能耗管理。
樓宇管理者可以通過智能用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化管理,通過圖形和圖標(biāo)直觀地展示每個(gè)房間的耗電量等,追蹤能源使用情況,優(yōu)化能源使用效率,實(shí)現(xiàn)能源精細(xì)化管理等。
而已建造的傳統(tǒng)建筑,則需要進(jìn)行改造配電系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)等。
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本文標(biāo)題:離碳中和還有39年 現(xiàn)在都在忙活什么?
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