能源資訊 |儲熱是碳中和的必經(jīng)之路！專(zhuān)家解讀碳中和的認知誤區與現實(shí)路徑

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全國碳市場(chǎng)7月16日正式開(kāi)市，近日，澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)學(xué)院院長(cháng)劉科在深圳“科技創(chuàng )新院士報告廳”做“碳中和誤區及其現實(shí)路徑”的專(zhuān)題演講。

當前對碳中和的六大誤區

劉科院士指出，當前業(yè)內對碳中和的挑戰及認知有限，存在幾個(gè)誤區：

誤區一：認為風(fēng)能和太陽(yáng)能比火電都便宜，因此太陽(yáng)能和風(fēng)能完全取代火電實(shí)現碳中和。事實(shí)上，每年有8760小時(shí)，而太陽(yáng)能每年發(fā)電小時(shí)數各地不同，平均在1700小時(shí)左右；也就是說(shuō)太陽(yáng)能大概在1/5 – 1/6 的時(shí)間段比火電便宜；而在其他5/6的時(shí)間段，如果要儲電，其成本會(huì )遠遠高于火電。

誤區二：人們以為有個(gè)魔術(shù)般的大規模儲電技術(shù)，但實(shí)際上能源行業(yè)沒(méi)有計算機行業(yè)的摩爾定律。“人類(lèi)花了100多年時(shí)間的研發(fā)，電池的能量密度并沒(méi)有得到革命性的根本的改變”，迄今大規模GW級的儲電最便宜的還是100多年前就被發(fā)明的抽水儲能技術(shù)。

誤區三：用二氧化碳制成化學(xué)品，但從規模上，二氧化碳制成化學(xué)品并不具備減碳價(jià)值。全世界約87%的石油都被燒掉了，約13%的石油生產(chǎn)了我們所有的石化產(chǎn)品。二氧化碳轉化為其他化學(xué)品對減碳的貢獻是相當有限的。

誤區四：認為利用CCUS（碳捕集、利用與封存技術(shù)）技術(shù)能夠碳中和。把生產(chǎn)過(guò)程排放的二氧化碳進(jìn)行捕獲提純，再投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行循環(huán)再利用或封存，理論上能夠實(shí)現二氧化碳的大規模捕集，但是“碳中和不光是一個(gè)技術(shù)的問(wèn)題，更是經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展平衡的綜合性問(wèn)題”，劉科院士強調，在目前的技術(shù)下成本很高，也無(wú)法實(shí)現徹底固碳，而且二氧化碳在自然界的補集難度也很大，迄今靠CCS或CCUS減低的CO2排放量是非常有限的。

誤區五：認為通過(guò)提高能效能夠實(shí)現碳中和。通過(guò)增加能效能夠顯著(zhù)降低工業(yè)流程、產(chǎn)品使用中的碳排放，前20年中國能效確實(shí)有顯著(zhù)提高，但同時(shí)期，碳排放總量不但沒(méi)降低，而且增加很多。因此，提高能效是減碳的重要手段，但只要使用化石能源，提高能效對碳中和的貢獻也是非常有限的，提高能效確實(shí)是減低碳排放的成本最低，最應該優(yōu)先做的。

誤區六：希望以電動(dòng)車(chē)取代燃油車(chē)來(lái)降低碳排放，但事實(shí)上電動(dòng)車(chē)與燃油車(chē)之爭在一百年前就已經(jīng)開(kāi)始了。劉科院士表示，“如果能源結構不改變，如果電網(wǎng)67%的還是煤電，那電動(dòng)車(chē)是在增加碳排放，而不是減少碳排放。只有能源結構和電網(wǎng)里大部分是可再生能源構成的時(shí)候，電動(dòng)車(chē)才能算得上清潔能源”。

未來(lái)如何實(shí)現碳中和？

劉科院士提出實(shí)現碳中和的幾個(gè)現實(shí)路徑：

第一個(gè)路徑是通過(guò)現有煤化工與可再生能源結合實(shí)現低碳能源系統。一方面可以讓現有的煤化工實(shí)現凈零碳排放，另一方面是通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能電解水制備綠氫和氧氣，合成氣不經(jīng)水汽變換，大大降低煤制甲醇的CO2排放。

第二個(gè)路徑是利用煤炭領(lǐng)域的碳中和技術(shù)——微礦分離技術(shù)。在煤燃燒前，把可燃物及含污染物的礦物質(zhì)分離開(kāi)，制備低成本類(lèi)液體燃料+土壤改良劑，源頭解決煤污染、濫用化肥及土壤生態(tài)問(wèn)題，同時(shí)低成本生產(chǎn)甲醇、氫氣等高附加值化學(xué)品。

第三個(gè)路徑是實(shí)現光伏與農業(yè)的綜合發(fā)展，將光伏與農業(yè)、畜牧業(yè)、水資源利用及沙漠治理并舉，實(shí)現光伏和沙漠治理結合，及光伏和農業(yè)聯(lián)合減碳。

第四個(gè)路徑是峰谷電與熱儲能綜合利用，火電廠(chǎng)就是半夜也不能停，在半夜12點(diǎn)到早晨6點(diǎn)這個(gè)區間，火電廠(chǎng)盡管還在排放大量二氧化碳，但發(fā)的電沒(méi)人用；利用分布式儲熱模塊，在谷電時(shí)段把電以熱的形式儲下來(lái)，再在需要時(shí)用于供熱或空調，可大大降低二氧化碳排放，實(shí)現真正的煤改電，再配合屋頂光伏戰略及縣域經(jīng)濟，進(jìn)一步減少電能消耗。

第五個(gè)路徑是利用可再生能源制甲醇，然后做分布式的發(fā)電。可以使用甲醇氫能分布式能源替代一切使用柴油機的場(chǎng)景，和光伏、風(fēng)能等不穩定可再生能源多能互補。

文章摘自國際能源資訊網(wǎng)

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