2021-4-5 11:33 來源: 南方能源觀察 |作者: 廖宇
突然一下火起來的碳中和,點(diǎn)亮了中國的股市。上一次能源電力板塊這么興奮的時(shí)候,還是2015年3月電改9號(hào)文發(fā)布,帶出的“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念。
碳中和不是某個(gè)行業(yè)的改革,也不是一個(gè)國家的頂層設(shè)計(jì),而是全世界當(dāng)下重金構(gòu)建的話語體系。
目前各國都在積極展開“宣告”,美國、德國和日本宣告的都是2050脫碳。
那么他們的碳中和計(jì)劃和中國有什么不同呢?
我們先來看看各自的表述:
美國:到2035年,通過向可再生能源過渡實(shí)現(xiàn)無碳發(fā)電;到2050年,讓美國實(shí)現(xiàn)碳中和。為此投入2萬億美元。
德國:到2038年,德國不再擁有火電。到2050年,德國實(shí)現(xiàn)溫室氣體零排放。
中國: 2030年碳達(dá)峰,2060年碳中和。
讓我們先把幾個(gè)不同的概念捋一捋。
碳達(dá)峰
二氧化碳排放不再增長,達(dá)到峰值之后再慢慢消減
碳中和
二氧化碳排放通過二氧化碳去除技術(shù)應(yīng)用達(dá)到平衡
凈零排放
所有溫室氣體排放量與溫室氣體清除量達(dá)到平衡
氣候中性
一個(gè)組織的活動(dòng)對(duì)周圍氣候系統(tǒng)沒有產(chǎn)生凈影響
這里,我們還要追加一個(gè)概念,什么是溫室氣體?
溫室氣體
大氣中吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣態(tài)成分,包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。
平心而論,氣候中性是最頂級(jí)、最嚴(yán)苛的概念,近似于天空中飛過的一只鳥,不呼吸、不排泄,還不帶來一絲風(fēng)。
僅從字面上看,似乎很難發(fā)覺德國、美國與中國碳中和的差別,但是最近玩命漲停的股市卻讓這個(gè)問題變得非常妖嬈:為什么漲停的都是高排放企業(yè)?
難道這些企業(yè)不是即將被“摁死”在2030年前嗎?參股碳交易中心,設(shè)立碳管理公司,購買了碳排放配額,他們就可以拿到“免死金牌”?
同樣是排碳大國,世界公認(rèn)的資源浪費(fèi)大國美國,其實(shí)與中國的碳中和最大的不同就在于:他們回避了碳高峰這個(gè)問題。
美國的能源結(jié)構(gòu)里,煤電大概只有不到四分之一,所以要達(dá)到宣布的2035年全部使用新能源發(fā)電的目標(biāo),其實(shí)并沒有那么艱難。即使是新能源已經(jīng)超過50%的德國,因?yàn)楹椭袊瑯訐碛泻芏嗝弘?,也不得不把火電完全退出設(shè)置在2038年。從理論上來講,碳達(dá)峰實(shí)際上代表的是和碳中和完全不一樣的邏輯路徑。
碳達(dá)峰的意思是,如果只設(shè)置時(shí)間點(diǎn)但不設(shè)置峰值,那么這個(gè)“到達(dá)”其實(shí)是一種延遲,但是如果設(shè)置了峰值卻沒有時(shí)間點(diǎn),那么這個(gè)到達(dá)就是一種緩沖。換句話說,在時(shí)間點(diǎn)和峰值這兩個(gè)維度取得的最優(yōu)設(shè)置,會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)的變化更加凸顯必然性而回避突然性。
在2030年碳達(dá)峰以前,其實(shí)人們要做的就是不斷地安裝新能源,甚至是不計(jì)代價(jià)地完成增長。這就如同當(dāng)年使用計(jì)劃生育基本國策來控制人口高峰類似,雖然準(zhǔn)備時(shí)間倉促,對(duì)復(fù)雜性缺乏耐心,中國的碳達(dá)峰計(jì)劃還來不及制定明確的排放系數(shù),甚至無法在總量上分門別類地設(shè)定邊界,但至少給一個(gè)板塊帶來了前所未有的機(jī)遇:數(shù)字化。數(shù)字化可以幫助建立碳達(dá)峰模型,對(duì)如何描述、控制碳排放建立起可量化的模型描述,在提前時(shí)間達(dá)峰和消減峰值總量兩個(gè)維度進(jìn)行優(yōu)化決策,智能化實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)系統(tǒng)的交互。
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的途徑主要包括電力生產(chǎn)清潔化,發(fā)展智慧城市提高能源利用率,交通和工業(yè)的電動(dòng)化、氫能化等綜合能源利用,以及碳捕捉等。從電源側(cè)來看,新能源主要轉(zhuǎn)化為電能使用,要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,就要大力發(fā)展清潔能源的高效利用。從用能側(cè)來看,隨著分布式能源系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等交互式能源設(shè)施廣泛接入,各種新型能源需求不斷涌現(xiàn)。此外,儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展迅速,未來也將從源網(wǎng)荷各個(gè)環(huán)節(jié),深刻影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。而數(shù)字化是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合系統(tǒng),包含仿真和3D虛擬現(xiàn)實(shí)可視化,通過連續(xù)、不中斷的大數(shù)據(jù)管理集成系統(tǒng)。智能生產(chǎn)是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理服務(wù),提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù)、優(yōu)化生產(chǎn)決策。通過人與智能機(jī)器的合作,去擴(kuò)大、延伸和人機(jī)智能一體化。數(shù)字化和電氣化基本上是碳達(dá)峰前最重要的實(shí)踐邏輯。
這就讓我們能更好地理解能源企業(yè)近期為何要傾盡所有投資新建云平臺(tái)、數(shù)字電廠、AI區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中臺(tái)——借助碳達(dá)峰來促進(jìn)中國的制造業(yè)完成一場(chǎng)不啻于辛亥革命的信息化改造。
但到了2030年之后,人們的邏輯就要發(fā)生很大的一個(gè)變化。
走向碳中和的后30年,人們不再考慮如何處理二氧化碳及其他廢棄物,而是將其所有產(chǎn)物均視為可交易的用于創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源,去形成新的合作伙伴關(guān)系和市場(chǎng)。由此,用數(shù)字化的方式去形成一個(gè)更加清潔、循環(huán)的全新數(shù)字經(jīng)濟(jì)模式。從這里引申開來,碳中和不僅僅是中和碳,數(shù)字電網(wǎng)因此也不僅僅是電網(wǎng)的數(shù)字化,而是借用碳和數(shù)字化來構(gòu)造一個(gè)全新的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
所以在未來的數(shù)字化電網(wǎng)中電腦、機(jī)器和電器之間可以互相交流。他們每一個(gè)都可以通過建立的網(wǎng)址被單獨(dú)控制。這里所有基本的電器和機(jī)器,從光伏設(shè)備到電動(dòng)汽車,都必須使用共同的語言。數(shù)字電網(wǎng)是以云技術(shù)等新一代數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力,以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代物聯(lián)網(wǎng)、信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),通過數(shù)字技術(shù)與能源企業(yè)業(yè)務(wù)、管理深度融合,不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平而形成的新型能源生態(tài)系統(tǒng)。數(shù)字技術(shù)的深入應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源出力及供電負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)分布式能源供需就地平衡,提高可再生能源消納能力。數(shù)字電網(wǎng)與智慧城市對(duì)接,還可發(fā)揮電力數(shù)據(jù)在城市治理、政策制定、宏觀經(jīng)濟(jì)等方面的作用。同時(shí),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也將提升電網(wǎng)對(duì)新能源的消納能力,并降低電力傳輸損耗。
之后在一個(gè)智能的能源系統(tǒng)中,參與者測(cè)量自己的電力需求并傳達(dá)給系統(tǒng),他們了解自己目前和預(yù)計(jì)使用的電力產(chǎn)品,還會(huì)把不斷更新中的電價(jià)做比較——而且盡可能是自動(dòng)的。
這樣的一個(gè)未來能源系統(tǒng),我們可以用一句話來描述:風(fēng)光氫儲(chǔ)充一體化。靈活性、移動(dòng)性、分散性成為基礎(chǔ),能源安全不被認(rèn)為再是重要的外交措辭,因?yàn)檫@一切必然是跨國界超主權(quán)的,就如同比特幣會(huì)在后面幾十年對(duì)金融界做的改造一樣。難道數(shù)字化只能為中心化服務(wù)嗎?
未來的能源系統(tǒng)是由風(fēng)光氫能構(gòu)成的零碳能源生產(chǎn)體系和綠氫綠氨用電戶構(gòu)成的儲(chǔ)充用一體數(shù)字化控制的消費(fèi)體系。
來源:BEDW2021年會(huì)Enertrag公司年報(bào)
因此我們可以清晰地判定,美國的碳中和路徑更多地需要放在用能這一側(cè),而中國似乎需要更加艱巨的面對(duì)能源供給側(cè)帶來的挑戰(zhàn),德國則不得不在保證強(qiáng)大的制造力的同時(shí),以忽略核電、水電的方式為需求側(cè)的能效管理帶來強(qiáng)大的互動(dòng)性。
毫無疑問,碳中和這樣的政策會(huì)給全行業(yè)帶來巨大的變化和挑戰(zhàn)。一些美國、德國、日本的公司正在樹立實(shí)現(xiàn)碳中和的信念。
來源:蘋果公司網(wǎng)站
2020年7月,蘋果公司宣布他們已經(jīng)在全球的運(yùn)營中取得碳中和。同時(shí)公司計(jì)劃到 2030 年,為整個(gè)業(yè)務(wù)、生產(chǎn)供應(yīng)鏈和產(chǎn)品生命周期實(shí)現(xiàn)碳中和。Apple 目前在全球公司運(yùn)營方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳中和。新承諾意味著到 2030 年,每一部售出的 Apple 設(shè)備都不會(huì)造成任何氣候影響。
很顯然,因?yàn)樘贾泻?,蘋果將來會(huì)為了它的數(shù)據(jù)中心和工廠而成為全球最大的新能源投資運(yùn)營商。而蘋果的客戶和供應(yīng)商們也會(huì)因此而成為零碳計(jì)劃的追隨者,這個(gè)時(shí)候只要蘋果宣布提供某一個(gè)區(qū)塊鏈碳足跡服務(wù),這些人的所有生存環(huán)節(jié)都將被數(shù)字化記錄和監(jiān)測(cè)。
蘋果不會(huì)把自己變成一個(gè)種樹的公司,但它一定會(huì)用它的系統(tǒng)讓這件事被它的客戶們做掉——比如通過蘋果上周發(fā)布的47 億美元綠色債券項(xiàng)目。
在這件事上,蘋果的確是美國公司的表率,但是很顯然還不夠直接。
更直接的是一家德國公司,也是德國首富旗下的企業(yè)——德國最大的連鎖超市ALDI阿迪超市。這家擁有2000家分店的德國企業(yè)用最簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)碳中和:在自己的超市屋頂安裝光伏,停車場(chǎng)里安裝充電樁,采取虛擬電廠運(yùn)營自己的儲(chǔ)能和冰柜,讓物流車被氫能和電動(dòng)卡車取代。
來源:德國Aldi公司網(wǎng)站
在不開門的周日,阿迪超市就是附近村落的發(fā)電廠和充電站。
來源:德國Aldi公司網(wǎng)站
阿迪超市為這種商業(yè)模式買單的理由只有一個(gè):因?yàn)檫@樣其實(shí)降低了它的能源費(fèi)用,提升了公司管理效率。當(dāng)然,這是在運(yùn)營能力和碳中和的執(zhí)行力到達(dá)了一定水平之后才能實(shí)現(xiàn)的。
像這樣的德國公司還有很多,但是從示范效果來講,還是一家日本公司更值得鑒賞。
來源:日本武田株式會(huì)社網(wǎng)站
武田藥品工業(yè)株式會(huì)社2019財(cái)年在價(jià)值鏈上實(shí)現(xiàn)了碳中和。為達(dá)成此重要成就,武田采取了多種行動(dòng):在公司內(nèi)部持續(xù)推行能源節(jié)約措施;倡導(dǎo)綠色能源采購;投資可再生能源認(rèn)證;積極參與高質(zhì)量碳補(bǔ)償項(xiàng)目并通過驗(yàn)證。
武田能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),一個(gè)重要原因是:該公司在12個(gè)國家資助了超過30個(gè)可再生能源和碳補(bǔ)償項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的目標(biāo)包括鼓勵(lì)利用風(fēng)能和太陽能、確保清潔水供應(yīng)、保護(hù)森林和生物多樣性等。在聯(lián)合國的17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中,上述項(xiàng)目共覆蓋了15個(gè)。這些項(xiàng)目不僅讓當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)受益,同時(shí)將協(xié)助打造一個(gè)更加可持續(xù)化的未來。所有碳補(bǔ)償項(xiàng)目都需要滿足嚴(yán)格的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),包括附加性、可衡量性、透明度、注冊(cè)和第三方驗(yàn)證等。
武田資助的項(xiàng)目包括:
馬拉維清潔飲水項(xiàng)目——通過鉆探新水井及修補(bǔ)破損的舊水井,為社區(qū)提供安全飲用水,減少用于燒水和凈化水的木柴用量。
美國工作林地計(jì)劃(Working Woodlands Program)——保護(hù)位于美國田納西州東北角的8600多英畝林地,改造為私人公園,吸引人們前來美國的這一低收入地區(qū)開展休閑旅游。
日本森林管理項(xiàng)目——在日本通過可持續(xù)林業(yè)管理實(shí)踐,支持自然碳匯并提升本地空氣質(zhì)量。
中國太陽能灶項(xiàng)目——資助偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)戶安裝太陽能灶,替代用于做飯和燒水的煤燃料,幫助改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。
印度太陽能項(xiàng)目——支持發(fā)展太陽能照明和熱水采暖,替代印度各邦普遍使用的化石燃料。
與很多喜歡回購股份、投資地產(chǎn)、并購整合的會(huì)賺錢的公司不同,武田這家生物制藥公司最讓人佩服的其實(shí)是:它已經(jīng)240歲,但是依然沒有以傳統(tǒng)公司自居,在環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新令人嘆為觀止。
碳中和真正的發(fā)力之處,是在用戶消費(fèi)側(cè),在于對(duì)話語體系的堆砌,在于數(shù)字化模型的構(gòu)建。
在2020年到2050年間,將有70萬億元左右的基礎(chǔ)設(shè)施投資被直接或間接地撬動(dòng),包括發(fā)電側(cè)大量的光伏和風(fēng)電裝機(jī)、容量持續(xù)增長的跨區(qū)輸電通道、數(shù)量在千萬量級(jí)的5G基站建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、交通領(lǐng)域加氫站和電動(dòng)車充電站的加速布局,以及高鐵、城際鐵路的大規(guī)模擴(kuò)展等。
這一切真正的改變,從某個(gè)能耗企業(yè)愿意拿1000萬出來投光伏儲(chǔ)能能效平臺(tái),愿意在網(wǎng)站上每年更新環(huán)境責(zé)任報(bào)告,愿意設(shè)置首席能源官,愿意給每個(gè)員工配電動(dòng)車充電樁開始。
邁向2030,中國的改變必然讓世界矚目。