碳中和核心是储能
极派Daily:目前,中国每年二氧化
碳排放大约103亿吨,其中,煤炭、石油、天然气燃烧产生的排放达到95亿吨,约占总排放的92%。提高能效,降低工业排放是否为实现碳中和的主要路径?
刘科:碳中和的核心就是第一降低排放,第二增加
碳汇,即让更多空气中的CO2通过光合作用减低。
中国经过了100多年的工业化,到2001年,中国煤产量仅为13亿吨。到2013年,仅13年的时间就增加至39亿吨。12年时间中国能源消耗翻了三倍,这个数字是惊人的。这期间中国的能效也大大提高,但碳排放增加3倍以上,能效永远要提高,这也是成本最低的
碳减排路线, 但提高能效对碳中和的贡献是非常有限的。
其主要原因是2001年中国加入WTO,中国成为世界工厂,能源消耗猛增。同时,这一时期大量的房地产及基础设施的建设也刺激了煤炭消费,钢筋水泥都需要消耗大量煤炭。
这期间,能效提高了很多,但单凭能效也难以解决碳中和问题。中国是原料和市场两头在外的经济,二氧化碳不能都算到生产国头上。
碳中和不等于不排碳,先立后破,经济开放对中国依然重要,经济不能一脚刹车。
极派Daily:碳中和的根本出路,是用非排碳能源代替排碳能源吗?
刘科:是的;从非排碳发电技术来看,只有风能、太阳能、核电和水电规模足够大。水电受地域的影响,能建的地方有限;核电有泄漏的隐忧,而风能和太阳能最大的问题是不稳定。社会需要一定规模的稳定能源,也就是base load(基底负荷)。
中国的风能、太阳能已经发展了40多年,输到东部的电仅相当于大约2亿吨标准煤的发电量,占火电的总发电量的12.5%左右,即使这样目前西部弃风、弃电已比较严重。为什么呢?
弃光弃风有两个原因,其一政策原因,可再生能源再好,但不能算我的GDP,地方保护主义宁肯用自己的火电也不用外省调来的可再生能源。这一问题随着中央对碳排放的重视,应该可以解决;其二是技术原因,因为电网只能容纳约15%左右的非稳定电源,波动性的能量输入是一种冲击。
如果继续增加风能、太阳能的同时,大规模储能问题解决不了,有时为了保障电网的安全,只能弃光弃风。
极派Daily:目前的储能技术能否解决这个问题?
刘科:西部太阳能电最便宜的每度1毛4分8,其中包括3分钱的资源税,实际成本只有1毛1分8。沙特日照时间长,太阳能每度甚至低至1美分。太阳能发电早已大规模产业化,成本已经足够低,降成本研究只能是锦上添花。
国家有峰谷电价的差价政策,以珠三角为例,谷电0.3元,峰电1.3元,中间有1元的差价利润,远大于太阳能发电的成本,如果有便宜成熟的大规模储能技术,谷电时储,峰电时卖,几个宁德时代不就出来了吗?没人去做,就是因为目前技术都是纸上谈兵,大规模储能的成本降不下来。
因此碳中和的核心是储能,如果技术有突破,市场很大,示范出来,资本会追着这些项目的。储能问题解决了,碳中和才能实现。
极派Daily:埃隆·马斯克梦想“用电池给全世界供电”,曾宣称,“我可以通过电动汽车的电池储存所有的能源”,您怎么看?
刘科:这是一种很好的愿景,但马斯克毕竟不是搞能源的,他的愿景就是以后电动车就变成储能器了。白天有太阳的时候拿汽车储,晚上没太阳的时候拿汽车放。
事实上,自铅酸电池发明至今的百年来,人类已花费了数千亿美元研发经费研究电池储能。从铅酸电池的90千瓦时/立方米增加到今天特斯拉的300-500 千瓦时/立方米,电池的能量密度并没有得到革命性的根本改变。汽油的能量密度则是8600千瓦时/立方米。至今,全世界一年电池产量储的电不够东京一天使用。
储能和储电是不同的概念,大规模电网级的储电目前成本还是太高。
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