導(dǎo) 讀
碳中和背后是一場高科技競爭,這場競爭的背后并非國際社會強(qiáng)迫我國實(shí)行低碳,而是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要實(shí)現(xiàn)低碳。本文匯總了江億院士關(guān)于碳中和的30個(gè)重要思考和觀點(diǎn),包含鄉(xiāng)村、建筑、能源、供熱等多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和的路徑。
江億:中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任、中國節(jié)能協(xié)會理事長
碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑
思考01:中國能源革命將倒逼工業(yè)、交通、建筑改變自身用能結(jié)構(gòu)
第一步,中國能源革命最主要任務(wù)是建立零碳新型電力系統(tǒng)。圍繞整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,倒逼工業(yè)、交通、建筑改變自身用能結(jié)構(gòu)。第二步是城市做光儲直柔改造,主要目的不是為了利用屋頂面積,而是解決柔性用電靈活調(diào)控,參與調(diào)控、成為電力系統(tǒng)的虛擬電廠。
思考02:碳中和背后是一場高科技競爭,是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要實(shí)現(xiàn)低碳
江院士認(rèn)為,碳中和背后是一場高科技競爭,這場競爭的背后并非國際社會強(qiáng)迫我國實(shí)行低碳,而是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要實(shí)現(xiàn)低碳。
實(shí)現(xiàn)零碳熱源必須破解三大問題,分別是熱源產(chǎn)熱與終端用熱在時(shí)間上不同步、熱源的分布位置與用熱終端地理位置不一致、熱源輸出的參數(shù)與終端用熱需要的參數(shù)不匹配。
消費(fèi)側(cè)的節(jié)能一方面靠發(fā)展創(chuàng)新的節(jié)能技術(shù),提高用能效率;同時(shí)也不能丟掉我們 綠色用能綠色生活方式的傳統(tǒng)。一定要避免日常生活能耗隨收入增加后出現(xiàn)的大幅度增長。
思考03:加快建設(shè)智能有序充電樁系統(tǒng),全面回收各類工業(yè)余熱
在他看來,實(shí)現(xiàn)能源革命,由化石能源全面轉(zhuǎn)為零碳能源需要關(guān)注三大投資領(lǐng)域:
新型城鎮(zhèn)建筑配電系統(tǒng)和智能有序電動車充電樁的建設(shè)。他建議,加快建設(shè)智能有序充電樁系統(tǒng),充分挖掘利用電動車電池資源,同時(shí)盡快實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)具電氣化。
新型農(nóng)村能源系統(tǒng)的建設(shè),使農(nóng)村有能源消費(fèi)者變?yōu)榱闾寄茉吹闹匾a(chǎn)地。他建議,充分開發(fā)利用農(nóng)村各類閑置屋頂資源,發(fā)展光伏發(fā)電。
使流程工業(yè)低品位余熱供給系統(tǒng)成為建筑供暖和非流程工業(yè)生產(chǎn)用熱源。他建議, 全面回收各類工業(yè)余熱,為北方建筑冬季采暖和非流程制造業(yè)提供熱源。
思考04:采用“基準(zhǔn)值法”開展生產(chǎn)側(cè)排放控制試點(diǎn)
直接碳排放、間接碳排放、碳排放責(zé)任方面的相關(guān)情況。僅以直接碳排放為評價(jià)指標(biāo)是存在一些問題的。實(shí)現(xiàn)碳排放責(zé)任分?jǐn)傆袃煞N方法:跟蹤全過程各個(gè)環(huán)節(jié)碳排放量、基準(zhǔn)值法。
并提出了工作建議:進(jìn)一步推進(jìn)碳排放責(zé)任核算方法的深入論證和國際交流;建立產(chǎn)品基準(zhǔn)值分類和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)體系;采用“基準(zhǔn)值法”開展生產(chǎn)側(cè)排放控制試點(diǎn);采用“基準(zhǔn)值法”開展地區(qū)減碳工作評價(jià)和控制試點(diǎn)將“基準(zhǔn)值法”用于各省市、碳排放責(zé)任的評價(jià)和控制,從而推進(jìn)先進(jìn)地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。
思考05:全面的零碳改造更可以助力我國制造業(yè)真正由制造大國上升為制造強(qiáng)國
江億指出,零碳能源建設(shè)將拉動農(nóng)村以光伏屋頂為基礎(chǔ)的新型能源系統(tǒng)建設(shè)、生物質(zhì)能 源全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、城市建筑“光儲直柔”配電的建設(shè)和改造、全覆蓋的智能充電樁網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、 跨區(qū)域熱網(wǎng)的建設(shè)改造和大型跨季節(jié)蓄熱裝置的建設(shè)。
屆時(shí)目前的大多數(shù)制造業(yè)產(chǎn)能也已經(jīng)收回成本,該更新?lián)Q代,這就為全面的制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和零碳化改造提供了良好的內(nèi)部和外部條件。零碳電力系統(tǒng)可為制造業(yè)提供充足的低成本電力,全面的零碳改造更可以助力我國制造業(yè)真正由制造大國上升為制造強(qiáng)國。
思考06:先電力后其他、先農(nóng)村后城市、先建筑交通后工業(yè)
中國能源革命的整體順序應(yīng)該是先電力后其他,重點(diǎn)就是電力;先農(nóng)村后城市,電力也是農(nóng)村先行;先建筑、交通后工業(yè),因?yàn)榻ㄖ?、交通改造不會影響我國?jīng)濟(jì)發(fā)展,不會拖制造業(yè)后腿,還能形成新的工業(yè)產(chǎn)業(yè)的市場需求,所以能促進(jìn)制造業(yè)。這些完成后再進(jìn)行工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,就會特別順利。
思考07:充分利用農(nóng)村資源,實(shí)現(xiàn)以屋頂光伏為基礎(chǔ)的全民電氣化
我國能源低碳轉(zhuǎn)型要先立后破,要先建設(shè)起來零碳的新型電力系統(tǒng),在通過市場逐步淘汰燃煤機(jī)組。此項(xiàng)任務(wù)的瓶頸在于儲電,在于解決電源側(cè)與用電側(cè)在時(shí)間上的不匹配問題。
在農(nóng)村建設(shè)新型的農(nóng)村能源系統(tǒng),充分開發(fā)利用農(nóng)村的空間資源和儲能資源,實(shí)現(xiàn)以屋頂光伏為基礎(chǔ)的全民電氣化,并且把大量廢棄的生物質(zhì)材料加工為零碳的生物質(zhì)燃料進(jìn)入能源市場;在城市則發(fā)展“光儲直柔”建筑配電和智能有序充電樁網(wǎng)絡(luò),使建筑成為電網(wǎng)的柔性負(fù)載。
思考08:將我國的電力系統(tǒng)從集中變?yōu)榉植际?,形成新的電力網(wǎng)
“實(shí)現(xiàn)零碳能源,需要我們?nèi)骐姎饣?,盡可能減少對化石燃料的依賴。”江億認(rèn)為, 這一選擇將推動我國的電力系統(tǒng)從集中變?yōu)榉植际?,形成新的電力網(wǎng),同時(shí),在用電終端上, 將發(fā)展靈活用電的柔性負(fù)載,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、光電的有效消納。在燃料上,也將大力發(fā)展商品化生物質(zhì)能源。以上這些能源方面的低碳革命將拉動相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施投資和新的相關(guān)零碳產(chǎn)業(yè)。
鄉(xiāng)村碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑
思考09:構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),農(nóng)村有著巨大優(yōu)勢
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),光伏發(fā)電、風(fēng)電等項(xiàng)目開發(fā)最需要空間資源,農(nóng)村地區(qū)恰恰有著特別大的優(yōu)勢。通過高分衛(wèi)星圖加人工智能等方式,全面分析了全國農(nóng)村屋頂狀況。經(jīng)統(tǒng)計(jì)識別,我國農(nóng)村區(qū)域各類屋頂面積共有273億平方米。” 這些屋頂為農(nóng)村發(fā)展光伏帶來機(jī)遇。
江億稱,以目前戶均可安裝屋頂光伏20-40千瓦計(jì) 算,農(nóng)村地區(qū)實(shí)際可利用的屋頂總安裝量達(dá)19.7億千瓦,預(yù)測年發(fā)電量接近3萬億千瓦時(shí)。“對照 2019年全社會用電量7.2萬億多千瓦時(shí),3萬億千瓦時(shí)已超過 1/3的量。
思考10:把農(nóng)村屋頂利用好,讓村民充分用電的基礎(chǔ)上結(jié)余至少1.5萬億度電
江億談到,如果好好把農(nóng)村屋頂利用好,就可以實(shí)現(xiàn)全面電氣化。不僅可以用電力替代現(xiàn)在農(nóng)村的燃油、燃煤、燃?xì)猓€能在讓村民充分用電的基礎(chǔ)上,結(jié)余至少 1.5 萬億度電。
“農(nóng)村屋頂挺多,但是現(xiàn)在多數(shù)地方開發(fā)的方式都是企業(yè)到村里跟村民租屋頂,然后裝 上光伏,產(chǎn)權(quán)歸企業(yè)。村民日常仍需正常買電用。實(shí)際上除了這種方式,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)村用電 自發(fā)自用。”
江億稱,目前,農(nóng)村直流微網(wǎng)功能就是充分利用村里各種閑置屋頂,接收各戶 的富裕電量,儲存之后上網(wǎng)調(diào)蓄,把全村徹底電氣化,取消煤、油、氣和生物質(zhì)燃料。
思考11:探討城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)的碳中和路徑,首先要把邊界范圍定義清楚
探討城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)的碳中和路徑,首先要把邊界范圍定義清楚。城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)主要有工業(yè)、交通、建筑三大部門。
從工業(yè)來看,分成流程工業(yè)和非流程工業(yè)。流程工業(yè)以能源作為基本原料,非流程工業(yè)用能則主要是用它作為燃料提供熱量,再就是用電,間接的碳排放是用電造成的。
交通主要是貨運(yùn)、客運(yùn),還有就是乘用車,未來乘用車將逐漸實(shí)現(xiàn)電氣化。從交通部門管理來看,以前比較多的關(guān)注營運(yùn)車輛,包括貨運(yùn)和客運(yùn)。
從建筑領(lǐng)域來看,有公共建筑與居住建筑區(qū)分,城鎮(zhèn)建筑與農(nóng)村建筑區(qū)分,各自特點(diǎn)不同,應(yīng)該把它們定義清楚。
思考12:一個(gè)個(gè)村就像是小型發(fā)電廠,輸出的是優(yōu)質(zhì)電力
就是依托農(nóng)村直流微網(wǎng),充分利用各類閑置屋頂,接收家家戶戶的富裕電量,儲存之后上網(wǎng)調(diào)蓄。”江億解釋,一戶有光伏,配上3-5千瓦時(shí)蓄電池,自用電量足以解決。
進(jìn)而再滿足村里的公共用電、大型農(nóng) 機(jī)充電、農(nóng)業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)用電等。“多余電量經(jīng)儲存調(diào)節(jié)后,在與電網(wǎng)約定好的時(shí)段上網(wǎng),或根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度要求上網(wǎng)。
思考13:農(nóng)村通過發(fā)展屋頂光伏,可以徹底改變農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)
中央提出“雙碳”戰(zhàn)略給農(nóng)村的能源問題找到了新的解決途徑,也是一個(gè)新的機(jī)遇。從“雙碳”出發(fā),未來的主要能源是電力。電力主要由風(fēng)電、光電構(gòu)成,而風(fēng)電、光電的開發(fā)最需要的資源是空間。
恰恰在空間資源上,農(nóng)村有著特別大的優(yōu)勢,抓住這個(gè)優(yōu)勢好好發(fā)展以屋頂光伏為基礎(chǔ)的農(nóng)村新能源系統(tǒng),可以徹底改變農(nóng)村的能源結(jié)構(gòu),使農(nóng)村的社 會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平能夠?qū)崿F(xiàn)跳躍式的飛躍。
思考14:零碳愿景下的能源供給方案
建立新型零碳電力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的革命,其中包括改變電源結(jié)構(gòu)和調(diào)控方式, 這是一個(gè)革命性變化。要建設(shè)帶有跨季節(jié)儲能設(shè)施的跨區(qū)域熱網(wǎng),以全面協(xié)調(diào)低品位熱量的供、需、儲。包括電源從現(xiàn)在集中電源改成集中和分布相結(jié)合的電源供給,現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)節(jié)靠電源側(cè)發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié),未來要變成電源和終端聯(lián)合調(diào)節(jié)。
建筑碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑
思考15:建筑實(shí)現(xiàn)全面電氣化,要從目前的煤電轉(zhuǎn)化為綠電
減少建筑運(yùn)行的直接碳排放:直接碳排放:由于燃燒或是能源導(dǎo)致的二氧化碳的直接排放;建筑運(yùn)行相關(guān)的直接碳排放:全面電氣化,不再使用燃料。
減少建筑運(yùn)行的間接二氧化碳排放:建筑實(shí)現(xiàn)全面電氣化,電力要從目前的煤電為主轉(zhuǎn)為綠電;綠電:核電、水電、風(fēng)電、光電、生物質(zhì)發(fā)電我國目前綠電占總電量30%,2030年達(dá)到一半,2045年全部綠電。
思考16:建筑配電系統(tǒng)將成為建筑實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的重要支撐技術(shù)。
“光儲直柔”是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用光伏發(fā)電、儲能、直流配電和柔性用能四項(xiàng)技術(shù)的簡稱, 但并非簡單的組合,而是有機(jī)融合并構(gòu)成一個(gè)整體來實(shí)現(xiàn)柔性用能,實(shí)現(xiàn)建筑與電網(wǎng)之間的 友好互動。建筑配電系統(tǒng)將成為建筑及相關(guān)部門實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的重要支撐技術(shù)。”
思考17:推廣零碳會促進(jìn)新的大量相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
江億描述了一個(gè)低碳的未來。隨著低碳社會的發(fā)展,熱量會越來越珍貴。“因?yàn)橐郧笆侨剂蠠鹛峁崃浚侔褵崃孔兂呻?,熱在前面,電在末端。推行零碳后,電在前面,風(fēng)電、光電、核電、水電都是電,熱在末端,于是熱的珍貴性就凸顯出來了。”
而這個(gè)時(shí)候,大規(guī)??缂竟?jié)儲熱在經(jīng)濟(jì)上、低碳發(fā)展上等各方面變得可行了,可以把全年的余熱收集起來,變廢為寶,實(shí)現(xiàn)零碳。由于有了儲能裝置,儲熱會比儲電更便宜。
他表示,通過技術(shù)革命,在2050年前后將實(shí)現(xiàn)建筑零碳運(yùn)行,“而且很重要一點(diǎn)是, 推廣零碳并不是給自己增加障礙和成本,反而會促進(jìn)新的大量相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”
思考18:建筑領(lǐng)域推進(jìn)碳中和過程中要避免大拆大建
江億指出,優(yōu)化建筑碳排放管理需要從全生命周 期進(jìn)行碳排放總量的核算與控制,而不是使用常用的清單法核算當(dāng)年的碳排放。江億強(qiáng)調(diào),在推進(jìn)碳中和的過程中,要避免大拆大建,把建設(shè)的重點(diǎn)從新建轉(zhuǎn)為維修和功能提升,發(fā)展建筑低碳的延壽和功能提升技術(shù),實(shí)現(xiàn)建設(shè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移;降低建筑運(yùn)行中產(chǎn)生 的碳排放。
對于如何推進(jìn)農(nóng)村零碳新型能源系統(tǒng)的建設(shè),江億建議:建立適配的融資機(jī)制,梳理各類有關(guān)農(nóng)村的補(bǔ)貼政策,集中財(cái)力,建成農(nóng)村微網(wǎng) 和生物質(zhì)加工能力,實(shí)現(xiàn)新型能源系統(tǒng)公共部分的建設(shè);提供政府擔(dān)保,低息貸款方式 解決每個(gè)農(nóng)戶家庭屋頂光伏和戶內(nèi)用電系統(tǒng)的改造,實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶無償用電,解決生活、生產(chǎn)的全部用能,還能夠靠剩余電力上網(wǎng)還本付息。
思考19:全面電氣化是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要途徑
建筑的低碳、降碳是指降低建筑運(yùn)行過程中直接和間接排放二氧化碳量,全面電氣化是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要途徑,當(dāng)然還必須繼續(xù)開展建筑節(jié)能工作,這是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的基礎(chǔ)。
除此之外,在全面踐行“雙碳”目標(biāo)的背景之下,建筑行業(yè)應(yīng)為電力系統(tǒng)“零碳化” 作出更多的貢獻(xiàn)。電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)革命性轉(zhuǎn)變,從目前以化石能源為基礎(chǔ)的集中式電力系統(tǒng) 轉(zhuǎn)為以可再生電力為主的集中與分布結(jié)合的新型電力系統(tǒng)。
新型電力系統(tǒng)中風(fēng)電光電將占發(fā) 電裝機(jī)容量的 80%以上,發(fā)電量的 60%以上。有效消納風(fēng)電光電將成為發(fā)展風(fēng)光電的最關(guān)鍵問題,通過一系列建筑用能技術(shù)進(jìn)行削峰填谷、實(shí)現(xiàn)柔性用電,可以為風(fēng)電光電的發(fā)展起 到重大作用,這就要求建筑在配電模式方面進(jìn)行變革。
思考20:把建筑物的性能提高,比把建筑物外面看著更漂亮點(diǎn),可能重要得多
要是有一個(gè)30年建成的房子,該怎么做?首先肯定我說不會給它拆了,推倒重來,這事跟我剛才說的就矛盾了。那么提升它的質(zhì)量,如果沒有電梯,把電梯給補(bǔ)上,這個(gè)對我們老年人太有好處了。
然后維護(hù)結(jié)構(gòu)的改造,尤其是在北方地區(qū),把房子保溫好了,門窗做好了,對改善屋子里的,尤其是冬天的性能,節(jié)約用能會有特別大的作用,起很大的好處。所以,把建筑物的性能提高,比把建筑物外面看著更漂亮點(diǎn),可能重要得多。
思考21:公共建筑低碳轉(zhuǎn)型要從四個(gè)方向發(fā)力
作為建筑節(jié)能重點(diǎn)領(lǐng)域的公共建筑,需要從強(qiáng)化能耗總量和強(qiáng)度雙控,發(fā)展為能耗與碳排放總量和強(qiáng)度雙雙控;從進(jìn)一步節(jié)能和提升建筑與系統(tǒng)能效,發(fā)展為提升建筑 用能系統(tǒng)的柔性和韌性、建設(shè)光儲直柔的建筑、社區(qū)、園區(qū)能源系統(tǒng),提升可再生能源利用量和吸納電網(wǎng)可再生電量;從制定規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)體系,到更加科學(xué)和嚴(yán)格的措施;要建立全過程節(jié)能低碳管理體系,盡快大幅度降低各類公共建筑的碳排放強(qiáng)度。
思考22:電池會是未來最寶貴的儲能調(diào)節(jié)的資源
零碳電力發(fā)展面臨的 兩大困難,一是空間在哪,風(fēng)電、光電安裝需要空間,建筑屋頂實(shí)際是一個(gè)非常好的資源, 應(yīng)該好好加以利用,開發(fā)屋頂光伏發(fā)電;另一個(gè)問題在于,發(fā)展風(fēng)電、光電是電源側(cè)跟用電 負(fù)荷二者的匹配,燈一關(guān),電廠就得少發(fā)電,二者要保持平衡。
但風(fēng)電、光電不能人為控制,就得對用電側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié),在這方面,建筑能起到很大的作用,尤其將來全面推廣電動車,電池會是未來最寶貴的儲能調(diào)節(jié)的資源。
能源碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑
思考23:在新型電力系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則下,終端用能設(shè)施將變成電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分
談到海南省實(shí)現(xiàn)零碳島的關(guān)鍵,江億院士指出建立零碳的新型電力系統(tǒng)是整體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。在新型電力系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則下,終端用能設(shè)施如建筑和汽車將變成電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。
一些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用使建筑和汽車的性質(zhì)發(fā)生了轉(zhuǎn)變,在未來的能源結(jié)構(gòu)中,建筑設(shè)計(jì)和汽車的選擇將不僅僅要考慮其使用的效果,還要考慮為投資和使用者可以 帶來什么樣的經(jīng)濟(jì)效益。
思考24:怎樣處理消納秸稈,是實(shí)現(xiàn)碳中和必須解決的重要任務(wù)
對于生物質(zhì),我們普遍認(rèn)為是零碳的,但是不同的消納方式都會產(chǎn)生氧化亞氮還有甲烷,這兩種氣體屬于非二氧化碳溫室氣體,而且比二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)更厲害。
在中國生物質(zhì)消納方式中,水稻秸稈還田產(chǎn)生的非二氧化碳溫室氣體占我國的非二溫室氣體排放中的很大比例。因此,怎樣處理消納秸稈,使其排放最少,是實(shí)現(xiàn)碳中和這一目標(biāo)中必須面對和解決的重要任務(wù)。
思考25:未來建筑將是一個(gè)集發(fā)電、用電、儲電于一身的新型能源綜合體。
智能化建筑將不止要滿足綠色低碳的用能需求,還要滿足電力系統(tǒng)靈 活電力平衡的需求。大型建筑從上至下的使用面積,從屋頂、外立面甚至到地下空間都將成 為寶貴的資源,通過更科學(xué)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā),不斷提高利用效率和擴(kuò)展應(yīng)用場景,為用戶 提供新的價(jià)值體驗(yàn)和服務(wù)。從目前的技術(shù)發(fā)展趨勢可以預(yù)測光電技術(shù)、儲能技術(shù)與建筑設(shè)計(jì) 的融合會大有可為。
思考26:生物質(zhì)合理化消納需從干、濕兩方共同發(fā)力
從碳中和角度看待生物質(zhì)的合理化消納,最好的方式是——對于干生物質(zhì),就是先制成成型燃料,再燃燒,整個(gè)過程就不再有非二氣體排放;對于濕生物質(zhì)來說,就是沼 氣發(fā)酵,再分離出二氧化碳,利用或填埋這部分二氧化碳,剩下的甲烷是生物燃?xì)?,沼渣、沼液是有機(jī)肥,可以頂替一部分化肥,這么綜合起來,可能就是最好的處理方式。
思考27:糧食和能源的“雙生產(chǎn)雙輸出”,成為我國解決三農(nóng)問題的重要措施
我們就要建立以屋頂光伏為基礎(chǔ)的農(nóng)村新型能源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全面電氣化,替 代所有的化石能源。全面解決環(huán)境、固廢、健康問題,置換出生物質(zhì)能源,與光伏電力合作 制成零碳燃料,供應(yīng)能源市場,給農(nóng)區(qū)、林區(qū)農(nóng)民增加新的收入來源,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村土地糧食和能源的“雙生產(chǎn)雙輸出”,成為我國解決三農(nóng)問題的重要措施。下沉到生物質(zhì)發(fā)展方向來說,就是發(fā)展商品化生物質(zhì)燃料,用來替代化石燃料,減少化 石能源燃燒產(chǎn)生的直接碳排放。
供熱碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑
思考28:通過海水淡化制備熱淡水,實(shí)現(xiàn)水熱聯(lián)產(chǎn)、水熱同送
談及我國北方城鎮(zhèn)零碳供熱的實(shí)現(xiàn),江億特別指出:
要開發(fā)利用沿海地區(qū)核電、火電、鋼鐵廠余熱,通過海水淡化制備熱淡水,實(shí)現(xiàn)水熱聯(lián)產(chǎn)、水熱同送、水熱同蓄、水熱分離。
開發(fā)利用北方保留下來的3億千瓦火電,獲取4億千瓦熱量,通過蓄熱裝置和全部回收余熱, 為80億平方米建筑供熱。
部分鋼鐵、有色、化工產(chǎn)業(yè)和垃圾焚燒等余熱,也可供熱10億平方米,建立跨季節(jié)蓄熱裝置,充分利用全年排放的余熱。
對于30億平方米難以連 接集中熱網(wǎng)的建筑,通過集中的中水水源、以及分散的空氣源等多種電動熱泵方式供熱。
思考29:開發(fā)利用沿海地區(qū)核電、火電等,可為城鎮(zhèn)80億平方米建筑進(jìn)行供熱
開發(fā)利用沿海地區(qū)核電、火電、鋼鐵廠余熱,通過海水淡化制備淡水,實(shí)現(xiàn)水熱聯(lián)產(chǎn),再加上建設(shè)若干個(gè)大型跨季節(jié)蓄熱裝置,可為城鎮(zhèn)80億平方米建筑進(jìn)行供熱;
開發(fā)利用北方地區(qū)保留下的3億千瓦火電,通過蓄熱和余熱回收,可為80億平方米建筑供熱;
利用部分鋼鐵、化工產(chǎn)業(yè)和垃圾焚燒及其排放余熱,也可為 10 億平方米建筑供熱;
通過多種電動熱泵方式供熱,如集中的中水水源、分散的空氣源等,這些可為 30 億平方米難以連接集中熱網(wǎng)的建筑供熱。
思考30:社會減碳量的15%靠熱泵,余熱回收同時(shí)還能大幅降低煙氣里的污染物
江億院士在報(bào)告中指出,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),須實(shí)現(xiàn)以可再生能源為基礎(chǔ)的零碳能源和低碳能源結(jié)構(gòu)。熱泵技術(shù)的新挑戰(zhàn)第一是做高效,第二是高溫和干燥,第三是綠色工質(zhì)。
整個(gè)社會減碳量的15%靠熱泵。熱泵在建筑領(lǐng)域大概能替代3.5億噸,在集中供熱大概能替代1~1.5億噸,工業(yè)生產(chǎn)中能替代10億噸。余熱回收同時(shí)還能大幅降低煙氣里的污染物,改善大氣環(huán)境, 實(shí)現(xiàn)碳污共治。
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