风电和光伏电源比例达到多少时电力系统能够实现碳中和？

我国提出的碳达峰碳中和目标完成难度

我国提出的碳达峰碳中和目标完成难度

我国提出碳达峰、碳中和目标（力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和），既是气候变化成为主流科学界的共识，更是大国担当的庄严承诺。但要实现这个目标，需要付出艰苦努力。

首先，欧盟CO2排放达峰是一个自然过程，而中国CO2排放达峰时间表是人为设定的。欧盟大部分国家是在90年代初，甚至有些国家是在70年代后期或80年代时就已达峰，平均达峰时间是在90年代，并且是通过事后计算才知道的。达峰后，欧盟的CO2排放有漫长的平台期，是从90年代开始一直到2000年左右，接近20多年。

有些国家的平台期达到30年，之后才开始快速下降，这一趋势下欧盟提出了2050年实现碳中和。中国的CO2排放达峰时间表是人为设定的，目前CO2排放仍在爬坡，没有看到峰顶。

各地对达峰概念的理解不一，现在仍处于研究阶段，很多地方把达峰安排为努力爬坡，而不是尽早达峰，尽可能把排放量基础做大，利用所谓的发展空间。显然我国CO2达峰还需付出艰苦努力。

其次，在碳中和问题上，欧盟承诺的碳中和时间和达峰时间间隔约为65-70年，个别国家是80年左右，而我们只有约30多年的时间。达峰后，我们几乎没有平台缓冲期，就要快速下降。

如：五中全会确定了2030年前CO2排放达峰，2035年就需要稳中有降，2035年到2060年只剩25年，要在这25年的时间实现碳中和。我们没有平台期的缓冲就需要下降，而且是快速下降。在缺乏足够时间的条件下我们如何实现碳中和，这是我们未来应该考虑的重要话题。

第三，二氧化碳排放主要来自于化石燃料的燃烧，与其他能源消费大国相比，中国能源结构以煤炭为主，我国能源结构中，煤炭占比高达57%，是所有工业大国中最高的。使用煤炭产生的二氧化碳排放比石油高30%，比天然气高70%，能源系统产生的碳排放71.7%来自煤炭使用。以煤炭为主体的能源结构决定了我国实现“双碳”目标必将付出艰苦努力。

因此，要实现双碳目标，大力发展以光伏、风电为代表的可再生能源就成为实现目标的重要路径。据测算，2060年实现我国提出的碳中和目标，需要将电力行业的碳排放量控制在40.2亿吨以内。因此，2021年及未来更长一段时期内，风电、光伏和核电在电力装机和发电量中的合计占比有望逐年提高。

根据能源局发布的统计数据测算，2030年我国风电、光伏和核电的合计发电量占比将超过26%。另外，国际可再生能源署预测，到2050年，中国风电、光伏发电合计占总发电装机量比重将超过70%。

怎样实现碳中和？

一、大力调整能源结构

推进能源体系清洁低碳发展，稳步推进水电发展，安全发展核电，加快光伏和风电发展，加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统，完善清洁能源消纳长效机制，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。同时，推动能源数字化和智能化发展，加快提升能源产业链智能化水平。

二、加快推动产业结构转型

大力淘汰落后产能、化解过剩产能、优化存量产能，严格控制高耗能行业新增产能，推动钢铁、石化、化工等传统高耗能行业转型升级。积极发展战略性新兴产业，加快推动现代服务业、高新技术产业和先进制造业发展。

三、着力提升能源利用效率

完善能源消费双控制度，严格控制能耗强度，合理控制能源消费总量，建立健全用能预算等管理制度，推动能源资源高效配置、高效利用。继续深入推进工业、建筑、交通、公共机构等重点领域节能，着力提升新基建能效水平。

词语概念

“碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵。排出的二氧化碳或温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，这就是所谓的“碳中和”。

减少二氧化碳排放量的手段，一是碳封存，主要由土壤、森林和海洋等天然碳汇吸收储存空气中的二氧化碳，人类所能做的是植树造林。

二是碳抵消，通过投资开发可再生能源和低碳清洁技术，减少一个行业的二氧化碳排放量来抵消另一个行业的排放量，抵消量的计算单位是二氧化碳当量吨数。一旦彻底消除二氧化碳排放，我们就能进入净零碳社会。

碳中和是什么

碳中和是指企业、团体或个人在一定时期内，通过植树造林、节能减排，直接或间接产生的温室气体排放总量，以抵消自身的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”。

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　　换句话说，我们可以计算二氧化碳的排放总量，然后通过植树来吸收这些排放，从而达到环保的目的。平衡是通过抵消尽可能多的碳排放来实现的。

　　日常生活中的碳排放

　　汽车

　　一辆每年在城市行驶20000公里的大排量汽车排放2吨二氧化碳。发动机燃烧的每升燃料向大气中释放2.5千克二氧化碳。

　　人体

　　每人每天通过呼吸释放约1140克二氧化碳。但只要光合作用存在，食物生产中消耗的二氧化碳与呼吸释放的二氧化碳基本平衡。

　　植物

　　植物白天吸收二氧化碳，晚上释放。所以植物的二氧化碳净排放量为零。一个中型工厂一年可以吸收大约6公斤二氧化碳。

　　电脑

　　二氧化碳的平均间接排放量为每年10.5公斤。

　　暖气

　　使用煤油作为燃料的供暖每年向大气中排放2400千克二氧化碳。天然气的二氧化碳排放量是1900 kg，而电加热只有600 kg。

　　进口水果

　　空运一吨芒果或梨，里程10000 km，二氧化碳排放量3.2吨。

　　2060年碳中和的挑战

　　中国低碳发展转型仍有巨大的发展空间和潜力，面临巨大挑战

　　一是制造业仍处于国际产业价值链的中低端，能源和物资消耗高，附加值低，经济结构调整和产业升级任务艰巨;

　　二是煤炭消耗占比比较高，仍在50%以上，单位能源二氧化碳排放强度比世界平均水平高30%左右;

　　三是单位GDP能耗仍然很高，是世界平均水平的1.4倍，是发达国家的2-3倍。建立绿色低碳经济体系是一项艰巨的任务。

　　业务抵销

　　第一步：计算碳足迹，建立低碳体系

　　碳足迹计算是对所有可能的温室气体源进行排放源清单和数据收集，以了解温室气体的排放源，量化收集的数据信息。这是走向碳管理的第一步。碳排放报告核查是第三方对从清单中获得的数据和信息的保证声明提供的正式书面声明。

　　第二步:减少碳排放

　　通过企业排放源清单，详细了解企业的碳排放来源和数量，并据此制定一系列有效措施，从而减少企业生产经营活动造成的碳排放。

　　第三步:实现碳中和

　　抵消碳排放的基本原则是购买自愿碳减排，即中性的交易方式。碳中和的实现通常由买方(排放者)、卖方(排放者)和交易机构(中介)完成。

　　根据国际能源署(IEA)的统计，碳排放量较大的行业有:能源生产(50%)、制造和建筑(30%)、交通运输(10%)。这三个行业加起来占碳排放总量的90%。

　　实现碳中和目标的主要措施

　　节能

　　主要包括降低和提高效率。减排主要包括乘坐公共交通，节能减排。效率提高主要是指提高生产、转化、运输、储存和利用的效率。

　　移除

　　主要包括物理去除和生物移除。物理移除是碳的捕获、储存和利用技术。生物去除是通过各种植物和土壤来固定植物和土壤中的二氧化碳。

　　替代

　　用非化石能源替代化石能源。以能源电力行业为例，即清洁能源发电代替化石能源发电，用电代替化石能源消耗。

　　实现碳中和的巨大影响

　　电力工业

　　电力行业是碳减排技术最成熟、成本最低的行业，承载着先实现碳中和甚至负排放的预期，这意味着必须安装碳捕集装置。碳中和的实现将带来电力需求的长期高速增长。在2060年之前，中国的电力需求将是今天的2-3倍，这意味着电力系统的规模将翻一番。

　　目前，可再生能源的增长率远未达到碳中和。到2060年实现碳中和，每年新增风电和太阳能装机2亿千瓦，目前只有5000万千瓦左右。为了应对可再生能源的波动，有必要对现有的燃煤发电进行全面灵活的改造。在充分利用燃煤动力的灵活性后，电化学储能将进行大规模开发。

　　考虑到设备寿命20-30年，最迟2030年以后不能再安装新的燃煤动力设备。考虑到产业链发展的20年成熟期，最迟要在2035年开始大规模部署碳捕集设备。

　　交通行业

　　中国交通能源需求将长期持续快速上升，2060年前仍有50%的增长空间。考虑到汽车的10-15年寿命，2060年实现碳中和意味着从2045年开始不再销售燃油汽车，新能源汽车的销量至少是2019年的20倍。

　　碳中和要求铁路运输快速电气化，即电力机车;交通运输将是氢能的第一个大规模应用产业，交通运输的碳减排将促进氢能产业的初步发展和成熟。(特别是东北地区，那里比较冷，不适合电动车行驶);生物质燃料将长期发挥作用，特别是在飞机、轮船和其他不适合发电或制氢的设备中。

　　工业行业

　　随着建设规模的缩小，钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等高能耗建筑材料的产能将急剧减少。将进入新一轮产能过剩阶段。

　　电炉取代燃煤或燃气炉将有很大的发展前景;碳中和的实现有赖于关键替代技术的研发，如氢能炼钢;减少生产中的浪费和节能将是短期减排的主要措施;比如钢铁行业会大规模利用废钢，中国钢铁生产中废钢的比例只有21.7%，远低于美国(69%)和欧盟(55%)。

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