我對(duì)“3060”目標(biāo)還是比較有信心的:
1.對(duì)于國(guó)家長(zhǎng)期戰(zhàn)略而言,沒必要也不應(yīng)該搞“清晰”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑,提出可行的目標(biāo),對(duì)相應(yīng)的代價(jià)心中有數(shù)就可以了。
(資料圖)
2.具體到“2060碳中和”,還是有足夠穩(wěn)妥的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑的。目前中國(guó)CO2排放量約100億噸/年,其中電力(火電)約占50%,鋼鐵行業(yè)約占15%,水泥約占12~14%。這三塊就占了近8成,搞定了基本上就一切OK了。
2.1 電力方面,先假設(shè)2060年發(fā)電量與現(xiàn)在持平。目前火電(基本上都是煤電)占發(fā)電總量的71%,如果到時(shí)候可再生能源+日調(diào)節(jié)儲(chǔ)能電站的整體供電成本,能像某些人鼓吹的那樣,降低到目前煤電的水平(我對(duì)此持保留態(tài)度),那實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)0排放自然不成問題。如果達(dá)不到,那么按照最壞情況(只考慮目前已基本成熟的技術(shù)),可以按以下路徑走:
1)首先用核電(占比20~30%)+可再生能源(35~45%)將煤電發(fā)電總量占比壓減一半(35%),這樣不穩(wěn)定的可再生能源與穩(wěn)定可調(diào)的煤電的發(fā)電比值約1~1.3,大電網(wǎng)可以保持穩(wěn)定可靠。這樣就減掉25億噸/年;
2)到2040~2050年,火電/煤電的供電效率提升到60%左右應(yīng)該沒什么問題(有多條技術(shù)路徑可以做得到,比如IGCC、化學(xué)鏈燃燒+700℃超超臨界、富氧燃燒PFBC-CC,且相應(yīng)的碳排放進(jìn)行捕獲的成本都較低)。那么可以再減掉8、9億噸/年,剩下大約16億噸/年,且附加CCS成本(包括附加設(shè)備折舊)不會(huì)高于現(xiàn)行電價(jià)的20%。
2.2 鋼鐵方面,目前產(chǎn)量約10億噸/年,噸鋼CO2排放約1.6億噸。由于目前大鋼企所用高爐的爐身熱效率已在95%以上,繼續(xù)提高效率的空間不大。所以主要采取三方面措施:
1)改變目前長(zhǎng)流程煉鋼占比過高的情況(目前占比約94%),增加以電弧爐為代表的的短流程煉鋼比例(世界平均水平約25%,我國(guó)只有6%)。由于電弧爐噸鋼CO2排放僅為長(zhǎng)流程的1/4,僅此一項(xiàng)即可以將CO2總排放降低約15%;
2)利用爐頂煤氣循環(huán)、煤基/氣基直接還原鐵等技術(shù),降低長(zhǎng)流程煉鋼的噸鋼CO2排放(大約有10%以上的潛力);
3)壓減粗鋼產(chǎn)量。2060年中國(guó)城市化應(yīng)該已經(jīng)完成,粗鋼消費(fèi)量降低到8億噸/年以下應(yīng)該沒什么問題。
初步估算,2060年鋼鐵產(chǎn)業(yè)CO2排放量減到10億噸/年以下應(yīng)該沒問題,且相應(yīng)的CO2排放也可以低成本進(jìn)行捕獲。
2.3 水泥方面反而是大問題。目前水泥年產(chǎn)量約24億噸,噸水泥CO2排放約500kg,且難以進(jìn)行捕獲。好在城市化完成后,水泥用量必然大幅降低,目前的估算是水泥消費(fèi)量約8億噸/年,這樣剩下CO2排放約4億噸/年。
綜上,電力、鋼鐵、水泥三塊按保守技術(shù)水平估算,2060年排放上限是30億噸/年。我國(guó)目前的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯大約10億噸/年,根據(jù)林業(yè)部門的新氣候行動(dòng)目標(biāo),2030年后,我國(guó)森林蓄積量將達(dá)60億立米/年,相應(yīng)的森林碳匯將達(dá)到24億噸/年。如果仍按森林碳匯占陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯80%計(jì)算,彼時(shí)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯大約30億噸/年,正好與電力、鋼鐵、水泥的排放抵消。
另外,前面說過,電力、鋼鐵的碳排放(共26億噸/年)捕獲成本較低,那么僅考慮有收益的石油CO2驅(qū)替、煤層氣CO2驅(qū)替兩項(xiàng),每年直接/間接消耗/封存10多億噸CO2不成問題。相應(yīng)地,就可以“省下”10多億噸陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯去中和其他行業(yè)的CO2排放。
如果有更多需求,比如發(fā)電量比2020年增加1倍甚至更多,那么一方面可以增加核電和可再生能源(即使不考慮儲(chǔ)能純用火電調(diào)節(jié),可再生能源與火電發(fā)電量即使提高到2:1,仍然可以保持大電網(wǎng)穩(wěn)定),另一方面可以增加NGCC等靈活性更高、排放更低的火電電源。碳匯方面則可以考慮無收益但源匯匹配較好的碳封存手段,如在塔里木盆地等地區(qū)的鹽水層封存、中等深度煤層的地下氣化采煤+采空層超臨界CO2封存,等等(相關(guān)技術(shù)正在進(jìn)行工程化驗(yàn)證,按現(xiàn)有計(jì)劃應(yīng)該在2030年之前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化)。
所以,真的不需要過于擔(dān)心完不成“3060”目標(biāo),更不必?fù)?dān)心“會(huì)被西方國(guó)家?guī)У綔侠锶ァ保覀冇谐浞值目臻g來根據(jù)自己的需要進(jìn)行規(guī)劃和發(fā)展。