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“碳中和下的汽车生活”系列报道③

车用能源 绿色低碳路径

什么是 碳达峰 碳中和?

碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。

碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对 “零排放”。

风能、太阳能、氢能等清洁能源的迅速发展,为中国经济社会发展和民生福祉改善提供了坚实的基础保障,让每一位驾乘人员的出行、生活发生变化。

01增加非化石能源 迎接能源转型

纵观全球能源转型的实践,新技术正在取代资源,成为能源安全的基石,风、光、生物质、地热、热泵、分布式能源、高效的节能技术等将是新能源的重要发展方向,基于先进能源技术的快速发展,越来越多的国家正在把碳中和作为现实目标。

我国虽然正处于化石能源和非化石能源多元发展、协调互补的能源结构发展第二个阶段,但实现碳中和目标并不容易。因此,转变发展方式、进行能源转型,就成为我国“减碳”的必由之路之一。

国家能源咨询专家委员会副主任、中国工程院原副院长、中国工程院院士杜祥琬认为,当今,非化石能源的进步,正在推动人类文明由工业文明走向生态文明,能源的技术进步与破解资源匮乏是能源结构转型的两个驱动力。为实现碳减排、碳中和的目标,我国要努力提高非化石能源在能源结构中的占比,减少化石能源的使用,依靠电气化、智能化、网络化、低碳化,走向能源结构以非化石能源为主的第三个发展阶段。

具体来说,重点要在提能效降能耗、非化石能源替代化石能源方面做文章,尤其是在一次能源结构中提高可再生能源的比例,积极向绿色低碳转型。

以中国石油为例。作为央企骨干企业,中国石油积极发展绿色低碳能源,已在河北张家口投运了两座加氢站,并开始为氢能源汽车加注氢燃料。

其实,从“十三五”以来,中国非化石能源消费比重已逐步提高。2020年,中国非化石能源占一次能源消费比重为15.5%。预计到2035年后,非化石能源占比将超过化石能源。

02  核心在于发展可再生能源

目前,在我国可再生能源结构中,水能、风能和光能发电占据着主力地位,但由于我国水电、风电、光电企业多集中在西北地区,而用户多集中在中东部发达地区,长距离导致可再生能源白白浪费。

如何解决这一问题?业内人士普遍认为,应该大力发展电动汽车和氢燃料电池汽车。

中国科学院院士欧阳明高认为,可再生能源是一个完整的技术体系,不仅需要太阳能、风能等,更需要氢能作为能源载体和储能方式,配合可再生能源形成真正的新能源体系。他说:“作为未来储能的重要方式——电动汽车与燃料电池汽车,将在应用、储存可再生能源方面发挥重要作用。”

可再生能源用氢能实现大规模、长周期储能,是氢能燃料电池立足的基本点。

2060年实现碳中和目标,要靠能源体系的去碳化,而能源体系的去碳化要靠新能源汽车储能,这就是下一步新能源汽车的目标,即用新能源汽车带动能源转型,实现高质量发展。如果实现了新能源汽车的规模化,传统汽车、能源、化工行业都将发生天翻地覆的变化,真正实现汽车代替马车以来百年未有之大变局。

我国在2020年推出的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,对推广氢燃料电池汽车的数量目标提出了更高要求:2020年达到8000~1万辆,2025年达到5万~10万辆,2030~2035年之间实现百万辆。

但不可回避的是,在能源转型升级过程中,我国将面临一个重要的瓶颈——研发和创新能力。尤其是在经济发展中,需要引入新技术、新机制,成为新动力的重要组成部分,培育新的增长点来替代传统产业的动能衰竭。但这个任务不可能是短期的,未来还会持续相当长的时间。

03 多元化、低碳化、清洁化是能源的发展趋势

一直以来,我国的能源挑战来自能源结构的不平衡与碳排放,增加可再生能源,将更多的可再生能源纳入能源结构有利于解决这个问题。从长远看,通过可再生能源发电制氢实现油气替代,是解决我国能源安全的有效途径。

从应对能源挑战的角度出发,中国科学院副院长、中科院院士张涛提出积极进行能源技术创新的主张,认为多元化、低碳化、清洁化是能源的发展趋势,并提出绿氢与二氧化碳结合制成液态甲醇的技术路线。

“甲醇使用后分解得到的二氧化碳和水成为下一轮循环的载体,既可以解决氢的储运问题,还可中和二氧化碳。”张涛称这种甲醇为“天然的太阳能运输者”。

事实上,国家相关部门在此之前就已将甲醇应用到汽车上,并在山西、上海、陕西、甘肃、贵州5省市的10座城市组织开展甲醇汽车试点工作。经过多年的摸索和尝试,如今甲醇重整燃料电池和甲醇燃料电池两种技术路线已经成熟,与世界甲醇燃料电池产业发展水平同步。甚至在某些应用领域,我国积累的经验更加丰富。

2021年1月29日,工信部发布《道路机动车辆生产企业及产品》(第340批)公告。山西省新能源汽车工业有限公司生产的帝豪牌甲醇汽车,成为中国乃至全球汽车领域第一款满足国Ⅵ排放标准要求的甲醇汽车;成为可以利用现有社会资源,在实现“碳排放达峰”和“碳中和”的发展进程中,具有显著贡献的汽车;是真正意义的新能源汽车。

随着甲醇技术获得成功,就意味着可再生等能源又多了一条通向市场的路,汽车也多了一种来源丰富的燃料,更可贵的是中国又探索出一种碳中和的科学方法。

 绿色转型使经济复苏摆脱“碳锁定”。