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已經碳達峰的發達國家在研究什麽碳中和技術?

來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2022-02-09 10:26:13

據經(jīng)濟合作與發展組織(OECD)統計數據顯示,2020年碳排放達峰(fēng)國家的數量(liàng)已(yǐ)經有54個,其中碳排放(fàng)量排名前15位的(de)國家中,美國、俄(é)羅斯、日(rì)本、巴西、印度尼西亞、德國、加拿(ná)大、韓(hán)國、英國和(hé)法國已經實現碳達峰。作為發(fā)展中國家的自主貢獻,我國在2020年承諾將於2030年以前實現二氧化碳達峰。發達國家普遍比我國早10年達峰,那麽他們(men)達(dá)峰之後(hòu)政府(fǔ)和企業在研(yán)究什(shí)麽碳中和技術和戰(zhàn)略?氫能、CCUS、可再(zài)生能源、儲能技術和特高壓技術均有開展,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(mì)度非常(cháng)高(gāo)的一種非化石能源(yuán)可用於交通和運輸(海陸空全方位);作為非碳能源,氫能(néng)可(kě)以實現電力深度脫碳;還可以(yǐ)參(cān)與冶金、低碳鋼生產等(děng),所以在雙碳背景下,具有(yǒu)巨大的應用場景及龐大的產業鏈價值的氫能備受各國關注,占(zhàn)世界GDP70%的18個國家已經製(zhì)定了(le)氫能發展戰略,其中美國、日本、德國、韓國及英國布局已久、成績斐然。 

大規模的氫氣“製備、儲存、運輸、加(jiā)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,已經達峰的(de)國家經曆了10年到50年或短(duǎn)或長的“達(dá)峰後時代”,為實現碳中(zhōng)和做出了各種努力和清潔技術探索,值(zhí)得我們借鑒。 

英國 

英國曾經由於經濟(jì)發展(zhǎn)不注意環境保護而飽受汙染之痛,1952年(nián)12月(yuè)份的“倫敦煙(yān)霧事件“這一嚴重大氣汙染事(shì)件(jiàn)直(zhí)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境治理的國家(jiā),並於1991年實(shí)現碳達峰。2002年5月31日英(yīng)國與歐(ōu)盟其他成員國一同簽署了《京都議定書》並(bìng)積極參(cān)與溫室氣體減排行(háng)動,比如2002年建成了世界(jiè)上第一個零碳社區(qū)貝丁頓(如(rú)下圖)。

2008年英國頒布了《氣候變化法》及全球首個(gè)產品碳足跡標準:PAS 2050《商品和服務在生(shēng)命周期內的(de)溫室氣體排放評價規範》。該標準是為公眾(公司、客戶和其他利益相關方)在第一時間獲知產品的溫(wēn)室氣體排放情況並采取對於環境有益的恰當(dāng)決策(是否購買)而編製,用於監督企業的低碳活動,並沿用至今。2019年英(yīng)國修訂了《氣候變化法》並(bìng)發布了2050年實現碳中和的(de)計劃,作為路線圖,2020年英國發布的”綠色工(gōng)業革命“計(jì)劃(huá)涵蓋了海上(shàng)風能、氫能、綠色航運、碳捕捉、自然環境等十個方麵的內容,並計劃為此投入120億英鎊;還將投入10億英鎊用(yòng)於(yú)海上(shàng)浮式風力發電、綠色能源存儲係統。此(cǐ)外(wài),許多城市正在努力打造零碳(tàn)城(chéng)市,涉及供暖、能源、交(jiāo)通的深度脫碳及新建建築的淨零碳排放等。

德國

在世界各國中,德國是(shì)積極進行能源轉型的國家(jiā)之一。作為煤炭資源豐富的(de)國(guó)家(jiā),德國一度使用大量的燃煤發電,導致了產煤區嚴重的環境汙染和國民健康問題。

1974年,聯邦德國出台了《聯邦汙染防治法》,主要對大型工業(yè)企業進(jìn)行法律(lǜ)約束,製定了嚴格的排放標準。德國於1990年實(shí)現碳達峰,2000年正式頒布了《可再生能源法》,對推動風電、太陽能光伏等可再生(shēng)能源(yuán)的發展發揮了決定性的作用,主要的產煤區的生態環境也得到了改善。 

2011年日本福島核事故(gù)後,德國政府進一步修正該方案目(mù)標到“2020年(nián),35%以上的(de)電力消費將(jiāng)來自可再生能源;到2030年,50%以上的(de)電力消費將來自可再生能源;而到2050年(nián),80%以上的電力消費(fèi)將來自可再生能源“。2020年德國製定(dìng)了《國家氫能(néng)戰略》並計劃為此投入70億歐元,同時,德國(guó)積極發展CCUS、儲能係統電池技術等領域的創新。2021年德國宣布(bù)在2038年之前關(guān)閉所有燃煤發(fā)電機組並於2022年關停最後的三座核電站(zhàn),繼續推進可再生能源的技術進步。

美國

眾所周知,美國擁有強大的能源產(chǎn)業,其中核能世界第一(yī),太陽能和風能迅速發展;同時農業(yè)基礎牢固,所以燃料乙(yǐ)醇和生物柴油產量巨大;除此(cǐ)之外(wài),石油(yóu)和天然氣的產量排名世(shì)界第一。

曆史上,美國曾經把煤炭作為第一(yī)大(dà)能源消費來源,比如(rú)1949年煤炭約(yuē)占一次能源消費總量的37%左右(yòu),主要用於發(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(yuán),並一直保持(chí)至今。2005年之後美國使用(yòng)煤炭發電明顯降低並促成了其在2007年實現碳達峰。 

2019年(nián),由水電、風能、太陽能、地熱能等(děng)構(gòu)成的(de)可(kě)再生能源首次超過煤(méi)炭,成為美國第三大能源消費來源,加上核能,美(měi)國非化石能源已占(zhàn)一次能源消費總量的20%。2020年煤炭僅占美國化(huà)石燃料消費量(liàng)的(de)13%,為美國控製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一度居高不下,所以美國積極推廣新能源汽車,各州(zhōu)紛紛出台(tái)鼓勵使用生物燃料、獎勵“低碳燃料”的措施;2002年,美國發布了《國家氫能路線圖》對推動發展氫能和燃料電池技術給予了重要支撐。其中(zhōng),加州是氫能(néng)產業的集中示範地區,目(mù)前擁有加氫站100座左右,目標2026年達到176座(zuò)。根據《美(měi)國氫能經濟路線圖》發布的規劃(huá),到2030年,全美將推廣使用氫燃料(liào)電池汽車530萬輛,預計在全美範圍內建設5,600個加氫站。

此外,美國還成立了美國氣候聯(lián)盟,所有加入該聯盟的各州都同意實施碳減排計劃並製(zhì)定了明確的減排目標。2021年COP26期間,美國宣布2050年實現淨零排放目(mù)標(即碳中和(hé)),並將通過在大部分經濟領域中(包括汽車、建築和工業)改(gǎi)用清潔能源發電、提高能(néng)源效率並擴大使用從大(dà)氣中提取二氧化碳的技術作為技術路線圖。

日本

由於本國資源貧乏,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(miǎn)前兩次石油(yóu)危機導致的能源安(ān)全問題,近年來日本逐漸調整一次(cì)能源結構,旨(zhǐ)在(zài)降低對石(shí)油的(de)依存度並初見成效,比如:1973年,石油占一次能源來源的75%,2017年降至41%,天然(rán)氣的比(bǐ)重由(yóu)原來的2%提(tí)升(shēng)至22%。但由於長期大量使用化石(shí)能源產(chǎn)生的碳(tàn)排放,日本大約在2020年才實現碳達峰。

日本於2019年宣布(bù)目標在“本世紀後半葉盡早的時間”實現碳中(zhōng)和(hé),其中CCUS和氫能源作為(wéi)重要的兩個研究方向,比如探(tàn)索(suǒ)在建築行(háng)業使用能夠吸收二氧化碳的(de)混凝土,在能源領域使用藻類固定二(èr)氧化碳並產生生(shēng)物質燃料,同時使用氫、氨等零碳燃料替代傳統的化石燃料,逐步淘汰燃油機車(chē)以實現交通領域的脫碳(tàn)減排等(děng)。

為了(le)實現低碳(tàn)發(fā)展,2020年日本發(fā)布了《2050年碳中和綠色增長戰略》,鼓勵(lì)民營資(zī)本投資海上風(fēng)電、氫能等產業項目。預計到2030年氫能進口規模達(dá)到300萬噸,2040年海上風電裝機量(liàng)達到30~45吉瓦,20%的電(diàn)廠(chǎng)使用氨混燒技術,為日本實(shí)現碳中和目標奠定基礎。


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