來源:中國合成樹脂網(wǎng) 2022-02-09 10:26:13
據(jù)經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年碳排放達峰國家的數(shù)量已經(jīng)有54個,其中碳排放量排名前15位的國家中,美國、俄羅斯、日本、巴西、印度尼西亞、德國、加拿大、韓國、英國和法國已經(jīng)實現(xiàn)碳達峰。作為發(fā)展中國家的自主貢獻,我國在2020年承諾將于2030年以前實現(xiàn)二氧化碳達峰。發(fā)達國家普遍比我國早10年達峰,那么他們達峰之后政府和企業(yè)在研究什么碳中和技術(shù)和戰(zhàn)略?氫能、CCUS、可再生能源、儲能技術(shù)和特高壓技術(shù)均有開展,但作為組合拳在不同的國家有不同的打法。
首先,氫氣作為能量密度非常高的一種非化石能源可用于交通和運輸(海陸空全方位);作為非碳能源,氫能可以實現(xiàn)電力深度脫碳;還可以參與冶金、低碳鋼生產(chǎn)等,所以在雙碳背景下,具有巨大的應(yīng)用場景及龐大的產(chǎn)業(yè)鏈價值的氫能備受各國關(guān)注,占世界GDP70%的18個國家已經(jīng)制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略,其中美國、日本、德國、韓國及英國布局已久、成績斐然。
大規(guī)模的氫氣“制備、儲存、運輸、加注及應(yīng)用”甚至再電氣化將成為我國雙碳目標實現(xiàn)的有力助推器。
截至目前,已經(jīng)達峰的國家經(jīng)歷了10年到50年或短或長的“達峰后時代”,為實現(xiàn)碳中和做出了各種努力和清潔技術(shù)探索,值得我們借鑒。
英國
英國曾經(jīng)由于經(jīng)濟發(fā)展不注意環(huán)境保護而飽受污染之痛,1952年12月份的“倫敦?zé)熿F事件“這一嚴重大氣污染事件直接或間接造成了超過1.2萬人死亡。
所以,英國痛定思痛,成為世界上最早開始環(huán)境治理的國家,并于1991年實現(xiàn)碳達峰。2002年5月31日英國與歐盟其他成員國一同簽署了《京都議定書》并積極參與溫室氣體減排行動,比如2002年建成了世界上第一個零碳社區(qū)貝丁頓(如下圖)。
2008年英國頒布了《氣候變化法》及全球首個產(chǎn)品碳足跡標準:PAS 2050《商品和服務(wù)在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價規(guī)范》。該標準是為公眾(公司、客戶和其他利益相關(guān)方)在第一時間獲知產(chǎn)品的溫室氣體排放情況并采取對于環(huán)境有益的恰當(dāng)決策(是否購買)而編制,用于監(jiān)督企業(yè)的低碳活動,并沿用至今。2019年英國修訂了《氣候變化法》并發(fā)布了2050年實現(xiàn)碳中和的計劃,作為路線圖,2020年英國發(fā)布的”綠色工業(yè)革命“計劃涵蓋了海上風(fēng)能、氫能、綠色航運、碳捕捉、自然環(huán)境等十個方面的內(nèi)容,并計劃為此投入120億英鎊;還將投入10億英鎊用于海上浮式風(fēng)力發(fā)電、綠色能源存儲系統(tǒng)。此外,許多城市正在努力打造零碳城市,涉及供暖、能源、交通的深度脫碳及新建建筑的凈零碳排放等。
德國
在世界各國中,德國是積極進行能源轉(zhuǎn)型的國家之一。作為煤炭資源豐富的國家,德國一度使用大量的燃煤發(fā)電,導(dǎo)致了產(chǎn)煤區(qū)嚴重的環(huán)境污染和國民健康問題。
1974年,聯(lián)邦德國出臺了《聯(lián)邦污染防治法》,主要對大型工業(yè)企業(yè)進行法律約束,制定了嚴格的排放標準。德國于1990年實現(xiàn)碳達峰,2000年正式頒布了《可再生能源法》,對推動風(fēng)電、太陽能光伏等可再生能源的發(fā)展發(fā)揮了決定性的作用,主要的產(chǎn)煤區(qū)的生態(tài)環(huán)境也得到了改善。
2011年日本福島核事故后,德國政府進一步修正該方案目標到“2020年,35%以上的電力消費將來自可再生能源;到2030年,50%以上的電力消費將來自可再生能源;而到2050年,80%以上的電力消費將來自可再生能源“。2020年德國制定了《國家氫能戰(zhàn)略》并計劃為此投入70億歐元,同時,德國積極發(fā)展CCUS、儲能系統(tǒng)電池技術(shù)等領(lǐng)域的創(chuàng)新。2021年德國宣布在2038年之前關(guān)閉所有燃煤發(fā)電機組并于2022年關(guān)停最后的三座核電站,繼續(xù)推進可再生能源的技術(shù)進步。
美國
眾所周知,美國擁有強大的能源產(chǎn)業(yè),其中核能世界第一,太陽能和風(fēng)能迅速發(fā)展;同時農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)牢固,所以燃料乙醇和生物柴油產(chǎn)量巨大;除此之外,石油和天然氣的產(chǎn)量排名世界第一。
歷史上,美國曾經(jīng)把煤炭作為第一大能源消費來源,比如1949年煤炭約占一次能源消費總量的37%左右,主要用于發(fā)電和供暖;到1958年,天然氣消費量首次超過煤炭,成為第二大能源消費來源,并一直保持至今。2005年之后美國使用煤炭發(fā)電明顯降低并促成了其在2007年實現(xiàn)碳達峰。
2019年,由水電、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿葮?gòu)成的可再生能源首次超過煤炭,成為美國第三大能源消費來源,加上核能,美國非化石能源已占一次能源消費總量的20%。2020年煤炭僅占美國化石燃料消費量的13%,為美國控制碳排放總量做出了貢獻。
作為“車輪上的國家”,美國交通碳排放曾經(jīng)一度居高不下,所以美國積極推廣新能源汽車,各州紛紛出臺鼓勵使用生物燃料、獎勵“低碳燃料”的措施;2002年,美國發(fā)布了《國家氫能路線圖》對推動發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)給予了重要支撐。其中,加州是氫能產(chǎn)業(yè)的集中示范地區(qū),目前擁有加氫站100座左右,目標2026年達到176座。根據(jù)《美國氫能經(jīng)濟路線圖》發(fā)布的規(guī)劃,到2030年,全美將推廣使用氫燃料電池汽車530萬輛,預(yù)計在全美范圍內(nèi)建設(shè)5,600個加氫站。
此外,美國還成立了美國氣候聯(lián)盟,所有加入該聯(lián)盟的各州都同意實施碳減排計劃并制定了明確的減排目標。2021年COP26期間,美國宣布2050年實現(xiàn)凈零排放目標(即碳中和),并將通過在大部分經(jīng)濟領(lǐng)域中(包括汽車、建筑和工業(yè))改用清潔能源發(fā)電、提高能源效率并擴大使用從大氣中提取二氧化碳的技術(shù)作為技術(shù)路線圖。
日本
由于本國資源貧乏,化石能源一直是日本的主要能源且大量依賴進口;為了避免前兩次石油危機導(dǎo)致的能源安全問題,近年來日本逐漸調(diào)整一次能源結(jié)構(gòu),旨在降低對石油的依存度并初見成效,比如:1973年,石油占一次能源來源的75%,2017年降至41%,天然氣的比重由原來的2%提升至22%。但由于長期大量使用化石能源產(chǎn)生的碳排放,日本大約在2020年才實現(xiàn)碳達峰。
日本于2019年宣布目標在“本世紀后半葉盡早的時間”實現(xiàn)碳中和,其中CCUS和氫能源作為重要的兩個研究方向,比如探索在建筑行業(yè)使用能夠吸收二氧化碳的混凝土,在能源領(lǐng)域使用藻類固定二氧化碳并產(chǎn)生生物質(zhì)燃料,同時使用氫、氨等零碳燃料替代傳統(tǒng)的化石燃料,逐步淘汰燃油機車以實現(xiàn)交通領(lǐng)域的脫碳減排等。
為了實現(xiàn)低碳發(fā)展,2020年日本發(fā)布了《2050年碳中和綠色增長戰(zhàn)略》,鼓勵民營資本投資海上風(fēng)電、氫能等產(chǎn)業(yè)項目。預(yù)計到2030年氫能進口規(guī)模達到300萬噸,2040年海上風(fēng)電裝機量達到30~45吉瓦,20%的電廠使用氨混燒技術(shù),為日本實現(xiàn)碳中和目標奠定基礎(chǔ)。