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完成巴黎气候协定目标 需进一步挖掘光热发电等清洁能源技术发展潜力

   日期:2020-07-03     来源:环球科学    浏览:1486    评论:0    
一项新的研究分析表明,世界上大部分清洁能源领域与技术还没有先进到能够满足2015巴黎气候协定所设定的温度目标。

国际能源署(International Energy Agency,IEA)发布的《追踪清洁能源进展》报告称,在IEA认为对减小气候变化影响至关重要的46个清洁能源领域中,只有6个进展顺利,有望防止全球平均气温升高2摄氏度或更高。

国际能源署代理副实行署长DaveTurk说,该报告确定了无法满足巴黎气候协定可持续发展战略(sustainable development scenario,SDS)的能源领域与技术,并且为这些领域如何进一步减排或如何低成本地推广可再生能源技术提供了建议。

“(该报告)的确试图分辨出哪些技术与领域能够帮助大家打造符合巴黎气候协定希望的清洁能源未来。“Turk如此说道。

上文所提及的46个领域涵盖电力、燃料供应、工业技术、交通、建筑、能源集成技术(比如智能电网以及二氧化碳直接捕集技术)。而那6个“进展顺利”的技术为太阳能光伏业、生物能源发电、电动车辆、轨道交通、照明产业以及数据中心与传输网络。

报告提及,另有24个领域需要更加努力以实现2025与2030的目标,而最后剩下的16个领域则完全没有步入正轨。

Turk说,要达到SDS的目标,提高可再生能源的产量与效率占了80%的工作量。“为了实现全面、稳健和经济的能源转变,大家需要一系列的技术和方案。”

聚焦式太阳能技术与碳捕集封存技术

不能满足SDS目标的领域之一是聚焦式太阳能发电(concentrating solar power,CSP)。2019年全球CSP发电量增长了34%,超过了IEA所设定的至2030年该领域年均增长约24%的目标。

但是,过去十年的总体趋势表明,国际能源署2025年和2030年的SDS目标仍然很难实现。报告称,2019到2025年间,全球的CSP产电量需要增加两倍以上才能实现该技术的SDS目标。

“大家每年所做的还远不能达成目标。”Turk说。

报告指出,2019年,以色列、中国和韩国对CSP增长的贡献最大,同时中国、摩洛哥和南非的CSP产电量有望在下个十年继续快速增长。但是在美国,CSP和很多其他清洁能源技术一样,潜力尚未得到充分利用,美国可再生能源理事会主席兼首席实行官Gregory Wetstone说。

“生在美国是很幸运的,因为大家拥有海量的可再生资源,”Wetstone说,“大家要更好地利用这些资源。聚焦式太阳能当然也是其中一种。”

电力行业的碳捕集、利用与封存(Carbon capture,utilization and storage,CCUS)是IEA指出的另一种“进展不顺”的技术。

目前仅有两个大型CCUS项目处在运行中,即美国德克萨斯州的Petra Nova项目和加拿大的Boundary Dam项目,它们加起来每年一共能捕集240万吨二氧化碳。IEA指出这远低于SDS提出的每年要捕集3.1亿吨二氧化碳的目标。

全世界有14个利用CCUS技术的发电项目正在开展。IEA称,这些项目与Petra Nova项目、Boundary Dam项目加在一起每年能捕集3600万吨二氧化碳。然而,为了在2030年达到每年捕集3.1亿吨的目标,二氧化碳的捕集率和最终的投资额需要大幅增长。

Turk说,虽然CCUS技术有一定的发展,但是这并不能跟上SDS的脱碳水平要求。如果减排不能仅靠碳捕集实现,那么将需要依赖一些其他的技术和方法。

“这就是大家紧张的地方,因为SDS的目标设定得太高了,大家需要采用许许多多的技术去实现它。”Truk说。

“做当然能做”

全球碳捕集与封存研究院宣传与传播总经理Guloren Turan说,如果只考虑电力行业,想要达到IEA设定的3.1亿吨目标,那么需要200到250座配备碳捕集与封存设备的发电厂。要达到这一数量“当然是可行的”,Turan说,但是需要“落到实处的支撑政策”,包括投资该技术、制定相应的计划以减少项目的风险。

不过,气候与能源解决方案中心的专家Mahmoud Abouelnaga说,他认为在2030年前,每年从发电过程中捕集3.1亿吨碳是不可行的。因为就算14座CCUS电厂全部开动,每年也只能捕集3600万吨碳。

Abouelnaga在邮件里写道:“同样,现实地考虑一下CCUS项目发展的长期进程就能发现,在2030年达到捕集3.1亿吨二氧化碳的目标是很困难的。”他认为,缺乏支撑性政策,比如联邦税收减免与地质封存检测结果的不确定性,等等这类因素都拖了CCUS项目的后腿。

Turan说,要满足SDS的目标,到2050年大约需要2000座碳捕集与封存设施。眼下有59座处于不同建设阶段的该类设施,其中21座正在运行,也就是说“还需要将规模扩大100倍“,Turan在邮件中写道。

在新冠肺炎疫情爆发前,因为去年宣布新建了5座配有CCUS设备的发电厂,IEA称CCUS取得了“新的进展“。

报告称:“在新冠肺炎疫情危机中,许多计划中的项目将面临越来越多的不确定性和短期投资困难“,即使有旨在刺激CCUS项目的45Q税收减免政策。”还在建设中的CCUS发电项目中,几乎一半都计划出售捕集到的二氧化碳用于提高原油采收率,但是二氧化碳的价格通常与原油挂钩,而后者的价格在2020年暴跌。

 
 

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