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已經碳達峰的發達國家在研究什麽碳中(zhōng)和技(jì)術(shù)?

來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2022-02-09 10:26:13

據經濟合作與發展組織(OECD)統計(jì)數據顯示,2020年碳(tàn)排放達峰國家的數量已經有54個,其中碳排放量排名前15位的國家中,美國、俄羅斯、日本、巴西、印度尼西亞、德國、加拿大、韓國、英(yīng)國(guó)和法國已經實現碳達峰。作為發展中(zhōng)國家的自主貢獻,我國在2020年承諾將於2030年以(yǐ)前實(shí)現二氧化(huà)碳達峰。發達國家普遍比我國早10年達峰,那麽他們達峰(fēng)之後政府和企業在研究什麽碳中和技術和戰略?氫能、CCUS、可再生能源、儲能技(jì)術和特高壓技術均有開展,但作為組合拳在不同的國(guó)家有不同的打法。 

首先,氫氣作為能量密度非常高(gāo)的一(yī)種非化石能源(yuán)可用(yòng)於交通和運輸(海陸空全方位);作為(wéi)非(fēi)碳能源,氫(qīng)能(néng)可以實現電力深度脫碳;還可以參與冶金、低碳(tàn)鋼生產等,所以在雙碳(tàn)背景下,具(jù)有巨大的應用(yòng)場景及龐大的(de)產(chǎn)業鏈價值的氫能備受各(gè)國關(guān)注,占世界GDP70%的18個國家(jiā)已經(jīng)製定了氫能發展戰略,其中美(měi)國、日本、德國、韓國及英國布局(jú)已久(jiǔ)、成績斐然。 

大規模的氫氣“製備、儲存、運輸、加注及應用”甚至再電氣化(huà)將(jiāng)成為我國雙碳目標實現的有力助推器。 

截至目前,已經達峰(fēng)的國家(jiā)經曆了10年到(dào)50年或短或長(zhǎng)的“達峰(fēng)後時代”,為實現碳中和做出了各種努力和(hé)清(qīng)潔技術探索,值得我們借(jiè)鑒。 

英國 

英國曾經由於經濟發展不注意環境保護而飽受汙染之痛,1952年12月(yuè)份的“倫敦(dūn)煙(yān)霧事件“這一嚴重大(dà)氣汙染事件直接或間接造(zào)成了超(chāo)過(guò)1.2萬人死亡。

所以(yǐ),英國痛定思痛,成為世界上最早開始環境治理的國家,並於1991年實現碳達峰。2002年5月31日英(yīng)國與(yǔ)歐盟其他成員國一同簽署(shǔ)了《京都議定書》並積極參與溫(wēn)室氣體減排行動,比如2002年建成了(le)世界上第一個零碳社區貝丁頓(如下圖(tú))。

2008年(nián)英(yīng)國頒(bān)布(bù)了《氣(qì)候(hòu)變化法》及全球首個產品碳足跡標準:PAS 2050《商品和服務(wù)在生命周期內的溫室氣體排放評價規範》。該(gāi)標準是為公眾(公司(sī)、客戶和其他(tā)利益(yì)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決策(是否購買)而編製,用於監督企業的低碳(tàn)活動,並沿用(yòng)至今。2019年英國修訂了《氣(qì)候變化法》並(bìng)發布了2050年實現碳中和的計劃,作為路(lù)線(xiàn)圖,2020年英(yīng)國發布的”綠色工業革命“計劃涵蓋了海上風能、氫能、綠色航運、碳捕捉、自然(rán)環境等十個方麵的(de)內(nèi)容,並計劃為(wéi)此投(tóu)入120億英鎊(bàng);還將投入10億英鎊用於海上浮式風力發(fā)電、綠色能源存儲係統。此外,許多城市正在努力打造(zào)零碳城市,涉及供暖、能源、交通的深度(dù)脫碳及新建建築的淨零碳排放等。

德國

在(zài)世界(jiè)各國中,德(dé)國是(shì)積極進行(háng)能源轉型的國家之一。作為煤炭資源豐富的國家,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(lián)邦德國出(chū)台了《聯邦汙染防治法》,主要對大型工業企(qǐ)業進行(háng)法律約束,製定了嚴格(gé)的排放標準。德國於1990年實現碳達峰,2000年正式頒布了《可再生能源法》,對推動風電、太陽能光伏等(děng)可再生能源的(de)發展發揮了決定性的作用,主要的產煤區的(de)生態環境也得到了改善(shàn)。 

2011年日(rì)本(běn)福島核事故後,德國政府進一(yī)步修正該方(fāng)案目標到“2020年,35%以上的電力消費將來(lái)自可再生能源;到2030年,50%以上的電力消(xiāo)費將來(lái)自可(kě)再生(shēng)能源;而到2050年,80%以上的電力消費將來自可再生能源“。2020年德國製定了《國家氫能(néng)戰略》並計劃(huá)為此投入(rù)70億歐元,同時(shí),德國積極發展CCUS、儲能係統電池技術等領域的創新。2021年(nián)德國宣布在2038年之前關閉(bì)所有燃煤發電機組並於2022年關(guān)停最後的三座核電站,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業,其中核能(néng)世界第一,太陽能和(hé)風(fēng)能迅速發展;同時農(nóng)業(yè)基礎牢固,所以燃料乙醇和生物柴油產量巨大(dà);除此之外,石油和天然氣的產量排名世界第一。

曆史上,美國曾經把煤炭作為第一(yī)大能源消費來源,比如1949年煤炭約占一次能源(yuán)消(xiāo)費(fèi)總量的37%左右,主要用於發電和供暖;到1958年,天然氣消費量首次超過煤炭,成為第二(èr)大能源消費來源,並一(yī)直保(bǎo)持至(zhì)今。2005年之後(hòu)美國使用煤炭發電明顯降低並促成了(le)其(qí)在2007年實(shí)現碳達峰(fēng)。 

2019年,由水電、風能、太陽能、地熱(rè)能等構成的可再(zài)生能源首(shǒu)次超過煤(méi)炭,成為美國第三大能源消費來(lái)源,加上(shàng)核能(néng),美國非化石能源已占一(yī)次(cì)能源消費總量的20%。2020年煤炭僅(jǐn)占美國(guó)化石燃料消費量的13%,為美國控製碳排放總量做出了貢獻。

作為“車輪上的國(guó)家”,美國交通碳排放曾經(jīng)一度居高不下,所以美(měi)國積(jī)極推廣新能源汽車,各(gè)州紛紛出台(tái)鼓勵使用生物燃料、獎勵“低碳燃料”的措施;2002年,美國發布(bù)了《國家氫能路線圖》對推動發展氫能和燃(rán)料電池技術給予了重要支撐(chēng)。其中,加州是氫能產業的集中示範地區,目前擁有加氫站100座左(zuǒ)右(yòu),目標2026年達(dá)到176座。根據《美國(guó)氫能(néng)經濟路(lù)線圖》發布的規劃,到2030年,全美(měi)將推廣使用氫燃料電池汽車530萬輛,預計在全(quán)美範圍內建設5,600個加氫(qīng)站。

此外(wài),美國還成立了(le)美國氣候聯盟,所(suǒ)有加入該聯盟的各州都同意實施碳減排計劃並製定(dìng)了明確的減(jiǎn)排目標(biāo)。2021年COP26期間,美國宣(xuān)布2050年實現淨零排放目(mù)標(即碳中和),並將通過在大部分經濟領域中(包括汽車、建築和工業(yè))改用清潔能源發電、提高能源效率並擴(kuò)大使用從大氣中提取二氧化碳的技術作(zuò)為技術路線圖。

日本

由於本國資源貧乏,化石(shí)能源一直是日本的主要能源且大量依賴進口;為了避免前兩(liǎng)次(cì)石油危機導致的能源安全問題,近年來日本(běn)逐漸調整一(yī)次能源結構,旨(zhǐ)在降低對石油的依存度並初見成效,比如:1973年,石(shí)油占一次能源來源的(de)75%,2017年降至(zhì)41%,天然氣的比重由原(yuán)來的2%提升至22%。但由於長期大量使用(yòng)化(huà)石能源產生的碳排放,日(rì)本(běn)大約在2020年才實現碳達峰(fēng)。

日本於2019年宣(xuān)布目標在“本世紀後半葉盡早的時間”實現碳中和,其中CCUS和氫能源作為重要(yào)的兩個研究方向,比如探索在建築行業使用能夠吸(xī)收二氧化碳的混凝土,在能源領域使用藻類固定二氧化碳並產生生物質燃料,同時使用(yòng)氫、氨等零碳燃料(liào)替代傳統的化石燃料,逐步淘汰燃油機車以實現交通領域的(de)脫碳減(jiǎn)排等。

為了實現低碳發展,2020年日本發布了《2050年碳中和綠色增長戰略》,鼓勵民營資本投(tóu)資(zī)海上風電、氫能等產業項目。預計到2030年氫能進口規模達到300萬(wàn)噸(dūn),2040年海(hǎi)上風電(diàn)裝機量達到(dào)30~45吉瓦,20%的電廠使用氨混燒技術,為日(rì)本實現碳中和目標奠定基礎。


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