能源鏈轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標緊密耦合
習總書記在2021年考察
福建時強調(diào):“要把碳達峰、
碳中和納入生態(tài)省建設(shè)布局,科學制定時間表、路線圖,建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化?!惫P者認為,這里面的“人”即社會因素,“自然”即物理因素,“科學制定”和“現(xiàn)代化”反映了信息因素;為了順利實現(xiàn)“雙碳”目標,就要在時間表、路線圖上做文章,即在發(fā)展路徑下功夫;要優(yōu)化建設(shè)路徑,就必須對路徑的代價實現(xiàn)量化評估,進而優(yōu)化決策。
能源鏈中的一次能源通過
電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成二次能源,將清潔、方便使用的電能傳輸、分配成為用戶消費的終端能源。在可以預見的將來,大規(guī)模可再生能源的應(yīng)用,能否順利克服其不確定性與不易控制等技術(shù)特征帶來的困難,很大程度上取決于電力系統(tǒng)能否實現(xiàn)有效而可靠的轉(zhuǎn)換和平衡。
能源鏈在支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的同時,也向大氣層排放了大量以二氧化碳為主要代表的溫室氣體,后者嚴重制約了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。能源鏈中的電力系統(tǒng)則是溫室氣體的主要排放源。隨著應(yīng)對氣候變化成為全球共識,經(jīng)濟社會的發(fā)展也促使人們通過植樹造林、碳捕獲、利用與封存(CCUS)等手段增加
碳匯。大氣層溫室氣體濃度是增加抑或減少,取決于
碳排放和碳匯之間的關(guān)系:當碳排放大于碳匯時,溫室氣體的濃度就會不斷增加造成全球平均溫度的上升,若其超過了大自然能自我修復的極限時,就會帶來極端的自然災害。
因此,能源鏈和碳元素鏈是緊密耦合的。以全球碳循環(huán)(2010~2019)情況為例,每年我們?nèi)藶榈幕剂先紵斐傻奶寂欧牛s340億噸每年)遠遠超出自然的土地生態(tài)活動形成的碳匯(約130億噸每年)與海洋生態(tài)活動形成的碳匯(約90億噸每年)之和。因為動物的呼吸、火山活動、山火等都會產(chǎn)生碳排放,所以碳排放不可能降到零值,僅僅依靠碳
減排難以實現(xiàn)碳中和。必須要增加足夠的碳匯來抵消這部分的碳排放。當離碳中和目標越來越近時,不論是進一步減少碳排放,還是進一步增加碳匯,都會越來越困難。而社會資源在
碳減排與碳增匯的配置決策上也需要優(yōu)化。
為此,需要獲取碳排放與碳匯的演化軌跡,并從中定性及定量評估碳中和的程度(例如取為碳匯量與碳排量的差值);優(yōu)化碳中和的邊際成本。由于目前我國的減排能力與經(jīng)濟發(fā)展要求之間還存在很大差距,因此碳排量還處于增速減緩的爬坡階段,達峰后的碳排放量將經(jīng)歷波動下降、變速下降的階段,而最終實現(xiàn)碳中和。其中,必須科學評估碳減排和增加碳匯的效益與機會成本,選擇最優(yōu)的決策來實現(xiàn)“雙碳”達標。