为了实现2030年碳达峰、2060年碳中和的目标,需要打造三端共同发力的格局,即形成发电端、能源消费端和固碳端的协同作用。
发电端的主要任务是构建新型电力系统,即实现从传统的烧煤、燃油向利用风电、光伏等清洁能源的转变。但是现阶段,风电和光伏等清洁能源波动性和无序性的天然缺陷尚未解决,储能建设还处于初级阶段,无法完全替代传统发电模式。
在储能建设的进程中,需扩大输电基础设施、平衡区域资源差异、增强对分布式能源的消纳能力。建立新型电力系统,每个环节上都还有大量的难关需要去攻克,解决技术难题将是未来工作的重要目标。
能源消费端的主要任务是实现电力替代、氢能替代以及工艺重构。使用清洁能源代替传统能源的新型发电模式将应用于交通、建筑及工业等领域,消费端的低碳化发展是实现碳中和的核心内容,需要通过各种生产工艺流程的更新和再造来完成。
在交通领域中,通过电力替代实现低碳化相对容易,但是后端完善体系中仍然存在不可忽视的问题,例如充电桩的建设问题;在建筑领域中,利用天然气、光伏等方式的低碳化技术也相对具备。总的来说,交通和建筑领域需要通过政府和市场的协同作用,逐步推广去碳化的道路。在工业领域中,虽然电力和氢能完全替代化石能源在理论上可以实现,但现有技术还不成熟,需要变革性的突破。能源消费端的替代之路还有很长的路要走。
固碳端的主要任务是加强生态建设、提高生态系统的碳吸收和碳储存能力,减少大气中二氧化碳的浓度。目前研究的主要有物理固碳和生物固碳两种方式,物理固碳是将二氧化碳储存在开采过的油井、煤层和深海里;生物固碳是利用植物的光和作用,将二氧化碳转化为碳水化合物,以有机碳的形式固定在植物体内或者土壤里。
现阶段,物理固碳的碳固存技术还需进行深入研究,生物固碳被认为是最具前景的方法,为此我国正在加快恢复天然森林植被、培育建设人工林。
发电端、能源消费端和固碳端三方协同可以加速推进碳中和的进程。在三端发力的搭建体系中,技术是一个挑战,但同时也会带来巨大的机遇。谁的技术走在前端,谁就可以在未来的国际竞争中取得优势。我国也会在该领域相关研发上不断提供政策鼓励和资金支持,力争技术和产业的迭代速度达到世界领先水平。