中国与欧美碳中和方式的策略的共性

中国与欧美碳中和方式的策略的共性 1、电力脱碳 2、终端电化 3、节能提效 4、排放绿化 设计碳中和策略,首先…

中国与欧美碳中和方式的策略的共性

1、电力脱碳

2、终端电化

3、节能提效

4、排放绿化

设计碳中和策略,首先需要分析碳排放的来源。按照经济部门,可将碳排放源分为五类:

1)电力与热力部门(主要为发电环节碳排放)

2)工业部门(主要为金属冶炼与化工品制造环节碳排放)

3)交运部门(主要为陆运、航运、空运碳排放)

4)建筑部门(建筑施工与家庭生活环节碳排放)

5)其他部门

基于2018年数据,中国电力与热力部门碳排放占比最高,达到51%,其次为工业部门(28%)、交运部门(10%)、建筑部门(4%)。

美欧日等发达经济体的相同点在于电热部门均为碳排放主力,差异点在于工业部门碳排放占比更低,建筑部门碳排放占比更高,与产业结构差异大致相匹配(二产占比更低,三产占比更高)。

于上述五大碳排放源,中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体是类似的,即:

1)电力部门深度脱碳

2)非电力部门深度电气化

3)终端设备节能提效

4)碳排放端“绿化”(即采用碳捕捉封存等技术实现碳排放的终极“回收”),且上述策略具有优先顺序的差异,电力部门脱碳居于最优先地位。

简言之,若不率先实现发电环节的脱碳,其余环节电气化反倒可能使得碳排放增加(比如用煤炭发的电给电动车充电)。

1、电力脱碳

用清洁燃料代替化石燃料发电是碳中和的重中之重。

综合清洁程度、开发性能、安全性能,发电能源可大致分为三类:

1)煤炭(清洁程度最低,不可再生)

2)次优能源(原油、天然气、水电、核电;原油/天然气清洁度高于煤炭,但不可再生,核电可再生但有安全性隐忧,水电可再生但有开发上限)

3)优质能源(除水核电外的可再生能源,主要为风、光、生物质,可再生且安全性、开发性等均较优),2018年中国煤炭发电占比高达66%,其次为次优能源24%(水电17%、核电4%、天然气3%),风光等优质能源发电占比合计9%。

对比海外发达经济体,美欧日次优能源是发电主力(美国与日本气电占比最高,欧洲核电占比最高),煤炭发电占比分别仅为24%、15%、32%。

根据全球能源互联网合作组织测算,到2025年,中国发电结构中,煤炭占比将从67%下降至49%,风光发电占比将从8%上升至20%,气电、水电、核电等次优能源占比从25%微升至28%;到2050年,煤炭发电占比大幅下降至6%,风光发电上升为主力,合计占比66%,气电、水电、核电等次优能源占比维持在28%左右,此外生物质发电占比约6%。整体趋势可概括为,煤炭发电持续削减、风光发电持续扩张、次优能源稳定支持、生物质作为补充力量。

2、终端电化

拥有清洁电源后,将终端非电力部门所使用的能源从化石燃料转向电力即可实现非电部门脱碳。根据国网能源研究院(《国家电网2050:“两个50%”的深度解析》,2019年12月发布),2019年中国终端能耗整体电气化率仅为26%,工业、建筑、交运部门分别为25%、37%、3%。

国家电网预计,2025年整体电气化率将提升至34%,2050年有望提升至52%,其中交运部门受益于电动车和高铁渗透率上升,潜在电气化提升力度最大。细分领域来看,到2050年,建筑部门中的照明、电器、制冷,交运部门中的铁路电气化率有望达到90%以上,工业部门中的化工、建材、有色、钢铁,建筑部门的采暖、炊事电气化率预计仍将低于80%,交运部门中的航运、航空电气化预计低于10%。

3、节能提效

通过技术手段与节能产品的普及,降低设备运行所需要的电力同样可以达到减排效果。目前可预见的节能提效方式包括,工业部门中的工控与工业自动化解决方案、建筑部门中的变频家电等。

4、排放绿化

在上述三种途径均无法避免的碳排放,通过森林碳汇、CCUS(碳捕捉、利用与封存技术)、回收(塑料回收、生物可降解塑料)等方式实现最终环节的减排。

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