走出碳中和误区,实现人与自然和谐共生

   2023-06-05 6270
核心提示:今天是世界环境日,生态环境部确定今年环境日的主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。提到美好中国、和谐共生,碳达峰碳中和作为热词频频出现,“碳中和”一度入选《咬文嚼字》发布的2021十大流行语。可是对于“碳中和”的理解,存在几个误区需要厘清。误区一:太阳能、风电可以完全取代火电实现碳中和在全球的发电结构

今天是世界环境日,生态环境部确定今年环境日的主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。提到美好中国、和谐共生,碳达峰碳中和作为热词频频出现,“碳中和”一度入选《咬文嚼字》发布的2021十大流行语。可是对于“碳中和”的理解,存在几个误区需要厘清。



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误区一:

太阳能、风电可以完全取代火电实现碳中和


在全球的发电结构中,火电占据60%的份额,是最主要的发电方式。而在我国的发电结构中,火电占据72%,想要替代占据如此大比例的能源,太阳能和风能并不是特别好的选择。这两种能源存在的最大问题就是有效利用小时低以及发电出力不稳。你可以试想这样一个场景,在一个市场化的环境下,如果出现供电能力突然的下降,电价就有可能一下子飙升到难以想象的高度。


更为困难的是目前的储电技术也制约了太阳能和风电的发展。据估算,全世界5年的电池产能仅能满足东京全市停电3天的电能。我们想象一下,有一个巨大的池子,一边有成百上千的水管往里面灌水,这些是发电厂,另外一边有成千上万的水管出水,这些是用电的企业、居民等等,但是这个池子无法用来蓄水,水位必须保持稳定,不能高也不能低水位,比标准水位高了,池子会崩掉,比标准水位低了也会崩掉。这个标准水位就是我国交流电的频率50赫兹,供大于求,系统频率会高于50赫兹,供电低于需求,系统频率就会低于50赫兹,电网可能就无法安全运行了。太阳能各地情况不一,风电更多是靠天吃饭,在储能技术受限的情况下,完全替代稳定的火电还是困难重重。前段时间的欧洲的能源危机和欧洲风力低于预期就有一定的关系。太阳能和风能需要大力发展,但在储电成本仍然很高的当前,在可见的未来无法全部取代化石能源发电。


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误区二:电动车可以降低碳排放


电动汽车可以减少碳排放,但前提条件是动力中的电大部分应该是非化石能源生产的。如果能源结构不改变,电网中的电仍然大部分是靠煤发的,表面上是电开车,从全生命周期看实际上是靠煤开车,电动车对减碳的贡献是非常有限的。电动车在行驶时虽然零排放,但是在电动车生产、制造全生命周期中,零碳排放肯定不为零也是共识。


此外,电池的回收问题还没有完全解决。大规模的使用电动车,将来几百万个电池分布在中国大地。如果不回收的话,电池的随意丢弃,电池里一些剧毒化学品将会污染土壤、污染地下水。目前,在我国仅回收一个电动车电池包的能耗就占整车回收总能耗的13.6%,相应的温室气体排放量为12.6%。因此,与燃油车相比,电池包的回收是增加电动汽车二氧化碳排放的另一个因素。


综合来说,在使用前阶段,电动车由于电池的原因,碳排放比燃油车高,在使用阶段,由于动力来源的区别,燃油车碳排远远高于电动车,在报废阶段,虽然电池包回收利用将产生碳排放,但回收材料也可以用于电池生产,会抵消一部分碳排放。总体而言,只有电动车的使用寿命越长,碳排放量才会越低。


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误区三:二氧化碳制成化学品是最佳减碳路径


中国每年排放约103亿吨二氧化碳,人均排放7.4吨,一个三口之家, 每年平均排放22吨二氧化碳。有些人认为我们可以把二氧化碳转化成各种各样的化学品,比如保鲜膜、化妆品等等,但什么产品一个家庭一年也消耗不了20多吨。全世界约87%的石油都被烧掉了,约13%的石油生产了我们所有的石化产品。研究二氧化碳回收背后的动机是实际上世界依赖于碳密集型产品,但目前并没有替代品,例如航空燃料、混凝土、塑料等产品。全球二氧化碳排放量的30%都是来自于碳密集型产品行业。


全球范围内碳回收产品的年碳减潜力为68亿吨。假设全球对这些产品的需求规模不变,把传统生产的技术路径替换成碳循环产品后发现:不包括昂贵的甲烷和乙烷技术路径,所有技术路径的年度总碳减排潜力为68亿吨。但前提是使用低碳设施以及电力和原料来制造二氧化碳回收产品。如果追求经济利益而使用碳密集度更高的设施和原料来进行二氧化碳回收,实际上的碳排放量比传统技术路径更多。对CO2进行综合利用可以节约能源,减少碳排放,对于环保有重要意义,但从规模上,二氧化碳制成化学品并不具备减碳价值。


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党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,尊重自然、顺应自然、保护自然是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。中国作为负责任大国采取积极行动,作出碳达峰碳中和目标承诺,是经过深思熟虑作出的重大战略决策,这既是我国构建人类命运共同体理念的体现,也是推动绿色低碳经济发展,建设美丽中国的内在要求。


碳中和是一个复杂完整的概念,涉及到社会生产的方方面面。不仅需要工业减排,提高能效,改善能源结构,还需要通过自然手段吸收二氧化碳,实现环境的生态功能。对于碳中和事业我们要有一个科学理性的对待,对实现碳中和的有效路径必须持续探讨和研究。


【参考文献】

[1]碳中和的六大误区,搜狐网

[2]二氧化碳制绿色燃料、化学品和材料的现实和局限性,知乎

[3]关于“碳达峰”“碳中和”,这些认知是有误的!,搜狐网


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