碳中和與碳達(dá)峰目標(biāo)下電力行業(yè)的發(fā)展研究

王銘乾 孫一鳴

摘要：本文從碳達(dá)峰碳中和的概念、碳達(dá)峰碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑兩個(gè)方面分析了碳達(dá)峰的概念以及實(shí)現(xiàn)路徑，并且從分析我國電力使用現(xiàn)狀、保留火電機(jī)組、發(fā)展新能源發(fā)電、碳的再利用和森林碳匯五個(gè)方面分析了電力行業(yè)在碳中和與碳達(dá)峰目標(biāo)下的發(fā)展研究。希望能為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：碳中和;碳達(dá)峰;電力行業(yè)

前言：習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上宣布，中國將要提升國家自主貢獻(xiàn)力度，以更加有力的政策和措施來實(shí)現(xiàn)碳中和。在國內(nèi)和國際的幾次會(huì)議中，習(xí)近平總書記的講話先后闡述了碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)、意義、政策以及行動(dòng)和價(jià)值，受到國內(nèi)國外的一致關(guān)注。

1碳達(dá)峰的概念以及實(shí)現(xiàn)路徑

1.1碳達(dá)峰、碳中和的概念

我國碳排放的最大來源是煤炭等化石能源的燃燒，所以為了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的重要發(fā)展目標(biāo)，我國電力企業(yè)應(yīng)該適當(dāng)控制化石能源的使用，以更加清潔的能源結(jié)構(gòu)來帶動(dòng)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。對碳達(dá)峰來說，碳達(dá)峰包括達(dá)峰年份和峰值，在習(xí)近平總書記的講話中可以判斷出達(dá)峰年份為2030年。為了達(dá)成這一目標(biāo)，我國的煤炭等化石能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)需要積極控制二氧化碳的排放和化石能源的使用，最大程度上的完成碳中和。

1.2碳達(dá)峰、碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑

由于世界各國的發(fā)展現(xiàn)狀之間存在較大區(qū)別，不同國家碳達(dá)峰和碳中和的年份以及路徑都有所區(qū)別。這是國家社會(huì)發(fā)展過程中必不可少的一個(gè)自然過程[1]。為了能夠促使我國經(jīng)濟(jì)低碳發(fā)展，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的發(fā)展目標(biāo)，就應(yīng)該順應(yīng)國際規(guī)則和行業(yè)規(guī)則，大力控制我國各個(gè)行業(yè)的煤炭使用與煤炭排放。由于不同國家的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展路徑不同，實(shí)現(xiàn)碳中和的方法也有著區(qū)別，對我國來說，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的主要方法是大力發(fā)展其他清潔能源，爭取以清潔能源來代替現(xiàn)有的化石能源。相關(guān)科研人員要大力研發(fā)相關(guān)科技內(nèi)容，以更加有效的方法來取得碳中和的效果。

2電力行業(yè)在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的發(fā)展研究

2.1分析我國電力使用現(xiàn)狀

從國家的長期發(fā)展角度來說，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和是國家所必需的重要發(fā)展目標(biāo)，是社會(huì)進(jìn)步的自然過程，對于西方發(fā)達(dá)國家而言，碳達(dá)峰時(shí)期的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)度過了工業(yè)化的階段，步入后工業(yè)化或者信息化階段。這一階段的西方國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要不依靠電力發(fā)展的工業(yè)，所以用電水平也相對穩(wěn)定。中國現(xiàn)在正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展期，但是縱觀我國國家形式，不難看出我國現(xiàn)在尚未完成工業(yè)化，其經(jīng)濟(jì)的增長還很大程度上的依賴以燃燒化石能源為主的工業(yè)產(chǎn)品。要想在大力發(fā)展我國經(jīng)濟(jì)的同時(shí)達(dá)成碳中和與碳達(dá)峰的目標(biāo)，就需要發(fā)展出既可以滿足我國工業(yè)的增長，又可以滿足我國碳中和、碳達(dá)峰的發(fā)展目標(biāo)的碳排放方法。而在我國電力行業(yè)中，影響其達(dá)成碳中和與碳達(dá)峰兩大目標(biāo)的又一重要影響因素是我國現(xiàn)存的資源狀況。經(jīng)研究調(diào)查結(jié)果可得，我國國內(nèi)資源含量整體以煤炭的形式為主，和歐美國家的天然氣、頁巖氣等資源含量有著區(qū)別。所以對于我國國情來說，完全淘汰煤炭發(fā)電并不現(xiàn)實(shí)。

2.2保留火電機(jī)組

既然受我國現(xiàn)有的能源狀況影響，想在我國完全淘汰煤炭發(fā)電是不現(xiàn)實(shí)的，那么要想實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的發(fā)展目標(biāo)，就需要以節(jié)能為引領(lǐng)，保留一定數(shù)量的火力發(fā)電機(jī)組。為了能夠達(dá)成節(jié)能的目標(biāo)，相關(guān)工作人員就需要對現(xiàn)存的火力發(fā)電設(shè)施進(jìn)行改造，使其能夠擁有節(jié)能的效果。目前較為常見的改造方法是大力發(fā)展大型火電發(fā)電機(jī)組，以大型的火電發(fā)電機(jī)組代替小型老舊的發(fā)電機(jī)組。以這樣的方式來提升當(dāng)前我國火力發(fā)電的靈活性和煤炭的消耗量，使火電機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放。另外一種降低火電機(jī)組碳排放量的有效做法是將煤炭燃料中摻入非煤炭燃料，進(jìn)一步降低煤電碳排放。一般會(huì)使用一些生物燃料和污泥等雜質(zhì)來降低火電的二氧化碳排放量。

2.3發(fā)展新能源發(fā)電

大力發(fā)展低碳能源也是一種較為常見的改善我國碳排放量的主要方法，但是我國的低碳能源使用中仍然存在一些問題。其中較為直接的問題就是我國低碳能源分布和需求較為不均勻。我國的低碳能源如風(fēng)能主要分布在西北地區(qū)，無法滿足東南地區(qū)的大量能量需求。同時(shí)，在前文中提到，我國的天然氣等清潔能源的含量較低，即使是大力發(fā)展清潔能源，也無法替代火電的重要地位。光伏發(fā)電作為一種新興能源產(chǎn)業(yè)，主要依靠太陽能來進(jìn)行發(fā)電，目前已經(jīng)取得了較為重要的地位，在我國的整體發(fā)電業(yè)務(wù)中占據(jù)了十分重要的地位。而光伏發(fā)電的選址較為苛刻，需要選擇太陽能充足而地理環(huán)境較為優(yōu)越的地區(qū)，滿足以上要求的發(fā)電地區(qū)對電力的需求情況卻較低，并且在電力運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)出現(xiàn)自然的損耗情況，這也會(huì)從一定程度上降低我國光伏發(fā)電的利用效率。所以我國的光伏發(fā)電業(yè)務(wù)和其他高新清潔能源發(fā)電業(yè)務(wù)還處于發(fā)展期，無法代替火電的重要地位。

2.4碳的再利用

除了減少碳的使用和改良工業(yè)結(jié)構(gòu)之外，想要有效減少煤化工業(yè)的碳排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的碳中和，可以采取一些做法，將電力企業(yè)中燃煤產(chǎn)生的的碳元素實(shí)現(xiàn)再利用。通過使用專業(yè)設(shè)備捕集廢氣中存在的二氧化碳并且將其進(jìn)行處理，可以使電力企業(yè)發(fā)展以工業(yè)產(chǎn)品為主要生產(chǎn)方式的碳元素二次加工，從而能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和的發(fā)展戰(zhàn)略。其中，甲醇是較為常見的煤化工業(yè)產(chǎn)物，該產(chǎn)品應(yīng)用范圍較廣，而且在各種工藝中需求量較大，是比較理想的煤化工業(yè)產(chǎn)品。目前，二氧化碳制甲醇的工業(yè)技術(shù)已經(jīng)得到突破，如果該技術(shù)能夠得到研發(fā)，那么未來的二氧化碳捕集和再利用則會(huì)成為工業(yè)節(jié)能減排的重要手段。除了能夠生產(chǎn)甲醇之外，二氧化碳還可以應(yīng)用于碳酸二甲脂等工業(yè)產(chǎn)品，也能夠生產(chǎn)尿素等化學(xué)肥料，為我國發(fā)展起到巨大的作用[2]。

2.5森林碳匯

森林碳匯是利用森林所固有的生態(tài)功能來固定空氣中二氧化碳，使大氣中的二氧化碳濃度降低、氧氣含量提升，從而起到改善環(huán)境的作用。除此之外，森林環(huán)境也能夠一定程度上調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)鼐植繗夂?，豐富當(dāng)?shù)匚锓N多樣性，起到提高當(dāng)?shù)鼐用裆钯|(zhì)量的重要作用。對于一些常年較為干旱，地理環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，森林也能夠起到防風(fēng)固沙、改善土地沙漠化等環(huán)境問題的重要作用。所以為了實(shí)現(xiàn)森林碳匯，就需要提升我國的現(xiàn)有森林資源含量。較為常見的做法是大量進(jìn)行人工造林，以種植樹木的方式來使森林資源能夠擴(kuò)大，對于一些現(xiàn)有的森林資源，要積極采取人工方式來對其進(jìn)行保護(hù)，確保森林資源不受傷害。經(jīng)過數(shù)據(jù)研究調(diào)查結(jié)果顯示，一公頃的生態(tài)森林每年可以固定20-40t二氧化碳，其固碳能力和固碳質(zhì)量都較為優(yōu)秀，所以為了實(shí)現(xiàn)森林的固碳作用，我國應(yīng)該加強(qiáng)對植樹造林工作重要性的認(rèn)識。大力發(fā)展森林種植業(yè)，將更多的人力物力資源投入到植樹造林工作之中。

結(jié)論：綜上所述，碳達(dá)峰和碳中和不是實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，而是盡可能地使用清潔資源來滿足我國的發(fā)電需要，將節(jié)能與摻燒的方法貫徹于電力行業(yè)的發(fā)展路徑之中，以低碳發(fā)展的方式來大力發(fā)展發(fā)電行業(yè)，從而保障電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉殿棟，王鈺.現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)碳減排、碳中和方案探討[J].煤炭加工與綜合利用，2021（05）：67-72

[2]朱法華，王玉山，徐振，等.中國電力行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和的發(fā)展路徑研究[J].電力科技與環(huán)保，2021，37（03）：9-16