現(xiàn)在外面天氣炎熱。
上海七月份的平均氣溫已經(jīng)達到了31攝氏度。最近10天，氣溫都在30度以上，這周更是高達40度。
作為一個加拿大人，我一直覺得中國的夏天挺炎熱的。上世紀八十年代我來天津留學，那時候家里都沒有空調(diào)。晚上大家都是出門到戶外乘涼，甚至直接睡在外面，平時都是靠冰鎮(zhèn)西瓜、電扇或手搖扇、涼茶來消暑降溫。
現(xiàn)在空調(diào)已經(jīng)很常見了，我住的地方就很舒適。然后我就開始想，空調(diào)制冷需要消耗能源，碳排放導致全球變暖，我這種舒適的生活方式符合“可持續(xù)”發(fā)展的原則嗎？
顯然，要實現(xiàn)可持續(xù)性需要減少使用化石燃料。問題是，在實現(xiàn)這個目的的道路上我們能走多快？
帶著這個問題，我閱讀了中國的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》。文件是上個月由包括國家發(fā)展與改革委員會、國家能源局、財政部、自然資源部在內(nèi)的九個部門聯(lián)合發(fā)布的。
文件為中國2021至2025五年制定發(fā)展規(guī)劃，為實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》中應對氣候變化自主貢獻承諾提供短期指導。
中國承諾在2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。為實現(xiàn)這一目標，中國承諾2030年將非化石能源在能源消費中的占比提高至25%。
該文件稱，到2025年，非化石燃料要占能源消費總量的20%。2021年，該比例為17%。2020年至2025年期間，該比例需要上升4個百分點，這一目標跟上一個五年期間實際實現(xiàn)的增量是一樣的。
在過去二十年間，化石燃料在能源結(jié)構(gòu)中占比下降，化石燃料消費則繼續(xù)實現(xiàn)絕對增長（圖1）。過去十年中，煤炭的絕對消費量一直保持穩(wěn)定，但在能源消費總量中的占比已從75%降至56%，一部分原因是中國能源消費越來越依賴天然氣，而天然氣的碳排放比較少。隨著乘坐汽車和飛機需求的增長，原油消費量持續(xù)增長。
中國穩(wěn)定的能源消費量跟不斷新建火力發(fā)電廠之間存在什么聯(lián)系呢？
據(jù)中國氣候變化事務特使解振華先生說，中國要通過制定現(xiàn)代、有效的計劃、廢除舊的規(guī)劃來實現(xiàn)不斷升級。近年來，中國已經(jīng)停用了12萬兆瓦的火力發(fā)電廠，超過大多數(shù)國家的發(fā)電能力，他說。2021年，中國共有130萬兆瓦火力發(fā)電能力。
去年，中國超過一半的非化石能源產(chǎn)量來自水力發(fā)電，風能、核能以及太陽能分別占24%、17%、8%。后三者是增長最快的非化石能源（圖2）。
中國的能源轉(zhuǎn)型才剛剛開始。要實現(xiàn)碳中和目標，中國必須加快腳步。根據(jù)中國的長期減排戰(zhàn)略，到2060年，非化石燃料在能源消費中的比例將升至80%。這一提升速度明顯超過了2025和2030年目標中的規(guī)劃。
該長期戰(zhàn)略還分燃料來源設置了發(fā)電目標。到2025年，中國三分之一的電力將來自可再生能源。其中，水電和其他可再生能源分別占15%和18%（圖4）。雖然水電的份額基本持平，但其他可再生能源的份額將在2020年和2025年之間上升7個百分點。在2015年至2020年，其他可再生能源發(fā)電份額增長了5個百分點。
中國的減排目標在很大程度上依賴風能和太陽能發(fā)電來實現(xiàn)，計劃在2020年和2030年之間將風能和太陽能發(fā)電量提高一倍以上，使中國的風能和太陽能發(fā)電裝機量達到約120萬兆瓦。
中國已經(jīng)是世界領先的風能和太陽能發(fā)電大國。2020年，中國的風能和太陽能發(fā)電量幾乎是美國的三倍，超過歐洲45%，比所有其他國家總和還多54%（圖5）。中國的風能和太陽能發(fā)電量占全球的37%。由于沒有其他國家有如此快速的擴張計劃，中國的發(fā)電份額還將繼續(xù)上升。
根據(jù)計劃，到2025年，每年的可再生能源消費量將相當于10億噸煤。這種對可再生能源的增加使用每年將節(jié)省約26億噸碳排放量。2020年，中國的碳排放量為107億噸。
中國從化石燃料向可再生能源的供能轉(zhuǎn)型面臨兩大挑戰(zhàn)。
首先是以合理的成本將電力推向市場。太陽能和風能發(fā)電現(xiàn)在從發(fā)電場就在與煤炭發(fā)電相互競爭。問題在于可再生能源需要廣闊的開放空間，這些空間往往遠離消耗電力的人口中心。
解決方案是在電力傳輸方面斥巨資將風力發(fā)電場和太陽能發(fā)電場連接到電網(wǎng)，然后盡可能高效地將電力輸送到全國各地。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)計劃在“十四五”期間投資2.9萬億元，比2016年至2020年增加13%。
這項投資的一個主要部分將是讓中國的超高壓輸電能力在五年計劃期間翻一番，達到10.5萬兆瓦。超高壓傳輸比低壓選項便宜25%，部分因為超高壓線路在傳輸過程中僅損失了低壓線路的四分之一的功率。到目前為止，中國擁有世界上范圍最廣的高壓輸電網(wǎng)絡， 35條線路共跨越了34500公里。
可再生能源面臨的第二個挑戰(zhàn)是儲能。由于風能和太陽能依賴天氣狀況，因此發(fā)電和電力需求之間在時間上可能錯位。存儲可以幫助供需同步。
最常見的儲能技術是在晴朗或有風的時候?qū)⑺萌胨畮?。當需要電力時，水從水庫中流出，在此過程中轉(zhuǎn)動渦輪機。
2020年，中國擁有3萬兆瓦的抽水蓄能。歐洲為2.8萬兆瓦，美國為1.9萬兆瓦，世界其他地區(qū)為4.3萬兆瓦。根據(jù)中國能源發(fā)展五年計劃，到2025年，抽水蓄能容量將達到6.2萬兆瓦，另有6萬兆瓦正在建設中。2025年投入運行的抽水蓄能容量約占風能和太陽能發(fā)電量的7%，高于2020年的5.6%。
中國也在擴大電池儲能。國家電網(wǎng)計劃到2030年擁有10萬兆瓦的電池儲能，而現(xiàn)在只有3千兆瓦。此外，政府鼓勵民營企業(yè)參與儲能市場，允許他們買賣電力。
我寫完這篇文章時，已經(jīng)開始下雨了。這真的是傾盆大雨，它應該有助于涼爽天氣。我已經(jīng)關掉了空調(diào)。實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)長路漫漫，這有賴于限制需求，以及去碳化的能源供應。
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