清潔電氣化和氫能源有望實現(xiàn)凈零排放
2021/4/28 10:27:01 來源:中國企業(yè)新聞網(wǎng)
導言:能源轉型委員會發(fā)布了兩份新報告,分析了到2050年實現(xiàn)溫室氣體凈零排放經(jīng)濟的可行性,以及下個十年為實現(xiàn)這一目標所需采取的行動。
能源轉型委員會(Energy Transitions Commission,簡稱“ETC”)是一個由來自全球能源生產(chǎn)商、能源行業(yè)、金融機構和環(huán)保倡導組織的超過45個領先機構組成的聯(lián)盟,其成員包括安賽樂米塔爾、美國銀行、英國石油公司、中國國務院發(fā)展研究中心、歐洲復興開發(fā)銀行、匯豐銀行、伊維爾德羅拉、沃旭能源、殼牌、塔塔集團、沃爾沃集團和世界資源研究所等。該委員會發(fā)布了兩份新報告,分析了到2050年實現(xiàn)溫室氣體凈零排放經(jīng)濟的可行性,以及下個十年為實現(xiàn)這一目標所需采取的行動?稍偕茉闯杀镜难杆傧陆凳惯@一轉變成為可能,清潔電氣化將成為這一轉變的核心,而清潔氫技術將在難以實現(xiàn)或者不可能實現(xiàn)電氣化的領域發(fā)揮補充作用!
ETC Global Power Report - cover
ETC Global Hydrogen Report - Cover
《使清潔電氣化成為可能:30年內(nèi)實現(xiàn)全球經(jīng)濟電氣化》報告闡述了為什么將全球電力系統(tǒng)規(guī)模擴大5倍并實現(xiàn)向可再生能源供電轉型勢在必行,以及為什么實現(xiàn)這一目標具有可行性且經(jīng)濟上可以負擔。平行報告《使氫能源經(jīng)濟成為可能:在電氣化經(jīng)濟中加速清潔氫發(fā)展》闡述了清潔氫能源的補充作用,以及將私營部門合作與政策支持相結合如何能夠在最初階段推動清潔氫能源的產(chǎn)量和使用量大幅提升,從而到2030年達到5000萬噸。
我們有可能在2050年之前實現(xiàn)凈零
《巴黎氣候協(xié)議》承諾將全球變暖幅度控制在不高于工業(yè)化前水平2攝氏度的范圍以內(nèi),并努力使全球平均氣溫上升不超過1.5攝氏度。為實現(xiàn)這一目標,世界需要在本世紀中葉實現(xiàn)溫室氣體凈零排放。ETC指出,在未來30年內(nèi)實現(xiàn)溫室氣體凈零排放經(jīng)濟在技術上和經(jīng)濟上都是可行的。全球能源系統(tǒng)的深刻變革即將到來 -- 凈零溫室氣體經(jīng)濟將以供應豐富、價格實惠的零碳電力為基礎建立起來。
到2030年,可再生能源部署的速度將加快5-7倍
到2050年,電力占最終能源需求的比例可能從當前的20%上升到70%,預計未來數(shù)十年的總電力使用量將增長5倍。將清潔電力作為最終能源的主要來源是實現(xiàn)經(jīng)濟脫碳成本最低且最有效的方式。 報告指出,可再生能源和儲能解決方案的成本迅速下降,使得以低成本實現(xiàn)必要的清潔電力系統(tǒng)大規(guī)模擴張成為可能。但是,2030年之前,風力和太陽能發(fā)電在總發(fā)電量中的占比必須從目前的10%增加到約40%,到2050年必須超過75%。因此,風能和太陽能的年裝機容量到2030年之前必須增長5-7倍,到2050年必須增長10倍以上。此外還必須同時部署其他零碳發(fā)電技術(如水電和核能)、靈活性解決方案、存儲和電力網(wǎng)絡,從而大規(guī)模實現(xiàn)零碳電力系統(tǒng)。
ETC指出,如果明確的國家脫碳戰(zhàn)略落實到位,并采用合適的電力市場設計來解鎖私有資金流動,那么這一目標無疑是可以實現(xiàn)的?稍偕茉(主要是風能和太陽能)投資在實現(xiàn)凈零經(jīng)濟所需總投資中將占到絕大部分(約80%)。未來30年,全球?qū)⑿枰^80萬億美元的投資(平均每年大約2.5萬億美元)。這包括投資可再生能源發(fā)電以支持直接和間接電氣化,以及對電網(wǎng)基礎設施的投資。盡管數(shù)額巨大,但這并不到全球國內(nèi)生產(chǎn)總值的1.5%,在當前宏觀經(jīng)濟環(huán)境中是可以做到的。
到2030年,清潔氫能源生產(chǎn)成本將降到遠遠低于每公斤2美元的水平
在鋼鐵生產(chǎn)和長途運輸?shù)刃袠I(yè),直接實現(xiàn)電氣化在技術上可能非常具有挑戰(zhàn)性,也可能成本過于高昂,而清潔氫將在這些行業(yè)的脫碳中發(fā)揮補充作用。到本世紀中葉,溫室氣體凈零排放經(jīng)濟每年可能需要使用約5億至8億噸的清潔氫,與當前的氫使用量相比增加5至7倍 。由于可再生電力和電解設備成本下降,通過電解水生產(chǎn)綠色氫能源可能是最具成本競爭力的方式,因此長期來看可能成為主要的生產(chǎn)途徑。到2050年,這種生產(chǎn)方式可能在總產(chǎn)量中占到85%。但是,使用具備碳捕獲(超過90%的捕獲率)和低甲烷泄漏(<0.05%)的天然氣生產(chǎn)的藍色氫將在過渡階段和某些特定的天然氣成本低的地區(qū)發(fā)揮重要作用。
報告強調(diào)了21世紀20年代清潔氫能源產(chǎn)量和用量的快速提升對于降低成本(將清潔氫能源成本降至2美元/公斤以下)和實現(xiàn)本世紀中葉增長目標的關鍵性作用。然而,即使清潔氫能源比灰色氫能源更便宜,但與目前的高碳技術相比,在不同行業(yè)和運輸領域使用氫能源通常仍會帶來“綠色成本溢價”。因此,公共政策對于推動清潔氫能源的快速采用至關重要。決策者還需要預測到日益增長的氫能運輸和儲存需求。總體來看,增加氫產(chǎn)量所需的投資中有85%是用于可再生電力供應(包括在上述可再生能源投資中)。此外,從現(xiàn)在起到2050年,氫能源生產(chǎn)設施以及運輸和儲存將需要大約2.4萬億美元(每年800億美元)。
為實現(xiàn)2050年目標而需要在2030年之前達到的重要里程碑
“我們現(xiàn)在有了以低成本實現(xiàn)完全脫碳發(fā)電的技術;而在大多數(shù)經(jīng)濟體中,電氣化是零碳生產(chǎn)的關鍵。到本世紀中葉,發(fā)達國家的電力需求將是當前水平的2-3倍,在發(fā)展中國家則為5-10倍。政府、企業(yè)和投資者需要認識到新工業(yè)革命所需的規(guī)模及其帶來的巨大機遇,”ETC主席Adair Turner勛爵表示。
在電力方面,ETC建議發(fā)達國家到21世紀30年代中期實現(xiàn)低于30克CO2/千瓦時的電網(wǎng)排放強度,建議發(fā)展中國家到21世紀40年代中期實現(xiàn)這一電網(wǎng)排放強度水平。為實現(xiàn)上述中期目標,21世紀20年代的關鍵行動包括:
明確實現(xiàn)電力脫碳和經(jīng)濟電氣化的國家中期目標
鼓勵大規(guī)模部署可再生能源的適當激勵措施,包括鼓勵私人投資的電力市場設計,并繼續(xù)發(fā)揮長期合約的作用
為在發(fā)展中國家的投資釋放資金流動,包括通過混合金融工具
預期建立同步大規(guī)模電氣化和電力系統(tǒng)脫碳所需的網(wǎng)絡基礎設施和能力
規(guī)劃和授權可加速實施的流程
開發(fā)未來的技術和商業(yè)模式,特別是長期儲能和提供靈活性
“ETC論證了全球電力系統(tǒng)的快速脫碳是可取的、可實現(xiàn)的,而且也是可負擔的。這是‘奔向零碳’排放的基石,為其他行業(yè)實現(xiàn)脫碳提供了所需的零碳電力擴張。ETC強調(diào)了各國如何制定明確的電氣化和脫碳戰(zhàn)略計劃,使企業(yè)和創(chuàng)新者能夠提供所需的清潔電力大規(guī)模增長,”COP26氣候行動高級別倡導者Nigel Topping說道。
與此同時,公共政策需要在21世紀20年代推進清潔氫氣需求,以推動產(chǎn)量的增加(到2030年達到5000萬噸)。這需要為現(xiàn)有用途和加速的科技發(fā)展實現(xiàn)氫生產(chǎn)的快速脫碳,并加快技術開發(fā),在技術成熟度較低但潛在需求巨大的其他關鍵部門(如鋼鐵、航運和合成航空燃料)試行并盡早采用氫能源。在支持擴大清潔氫供應的同時實現(xiàn)早期需求增長的手段包括:
為脫碳提供廣泛激勵機制的碳定價
針對特定行業(yè)制定政策以創(chuàng)造對低碳技術的需求,以及對投資的資金支持機制和克服“綠色成本溢價”挑戰(zhàn)
大規(guī)模電解制造和安裝的發(fā)展目標
公共支持和私營部門協(xié)作行動,將關鍵技術推向市場
發(fā)展氫產(chǎn)業(yè)集群,使氫的生產(chǎn)、儲存、運輸和最終用途能夠同步發(fā)展,為所有參與者降低投資風險
確立氫能源安全、純度、溫室氣體強度等方面的規(guī)則和標準
“在電氣化無法直接實現(xiàn)或成本過高的領域,清潔氫將是脫碳的關鍵。以氫作為還原劑可以實現(xiàn)零碳鋼;遠洋船舶有可能使用由綠色氫氣制成的氨作為燃料;而且氫可以在沒有風力和沒有陽光的時候提供電力?傮w來看,全世界需要生產(chǎn)和使用的氫總量可能是現(xiàn)在的5-7倍,而實現(xiàn)這一目標不存在內(nèi)在障礙。但是,要以目前所需的快速步伐推動清潔氫的發(fā)展,我們需要強有力的公共政策支持和富有遠見的私人投資,”ETC董事長Adair Turner勛爵表示。
“以可再生能源發(fā)電制成的綠色氫氣將作為深度電氣化的最佳補充,實現(xiàn)能源行業(yè)的可持續(xù)和脫碳。這將帶來投資機會和合格的就業(yè)機會,同時使我們的經(jīng)濟更加清潔、更具競爭力。擴大這一新經(jīng)濟的政策承諾很有必要,并將在未來幾年帶來重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益,”伊維爾德羅拉首席創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展官Agustin Delgado說道。
關于能源轉型委員會
《使清潔電氣化成為可能:30年內(nèi)實現(xiàn)全球經(jīng)濟電氣化》和《使氫經(jīng)濟成為可能:在電氣化經(jīng)濟中加速清潔氫》是由委員會成員在ETC秘書處支持下編寫完成的,由SYSTEMIQ提供。ETC以往的論文是與來自企業(yè)、行業(yè)計劃、國際組織、非政府組織和學術界的數(shù)百位專家密切協(xié)商后編寫而成,而上述兩份報告則匯編了以往論文的內(nèi)容并在此基礎上編制。
報告借鑒了ETC的知識伙伴SYSTEMIQ和BloombergNEF開展的分析,此外還有氣候政策行動(Climate Policy Initiative)、材料經(jīng)濟學、麥肯錫公司、落基山研究所、能源和資源研究所和生動經(jīng)濟學顧問公司(Vivid Economics)過去為ETC完成或與其合作開展的分析。我們還參考了國際能源機構和國際原子能機構的分析。我們對知識合作伙伴和內(nèi)容貢獻者的投入表示由衷感謝。
該報告代表能源轉型委員會的集體觀點。ETE成員贊同本報告中陳述的觀點主旨,但不應被視為認同每一項調(diào)查結果或建議。委員會成員所屬機構未被要求正式核準該報告。
免責聲明:
※ 以上所展示的信息來自媒體轉載或由企業(yè)自行提供,其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)站證實,對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本網(wǎng)站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內(nèi)容。如果以上內(nèi)容侵犯您的版權或者非授權發(fā)布和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在30日內(nèi)進行。
※ 有關作品版權事宜請聯(lián)系中國企業(yè)新聞網(wǎng):020-34333079 郵箱:cenn_gd@126.com 我們將在24小時內(nèi)審核并處理。
標簽 :
相關網(wǎng)文
一周新聞資訊點擊排行