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上觀新聞:為了碳達峰、碳中和,迷宮式的地下儲能系統在哪里?|新科普

  上海將抓緊出臺碳達峰行動方案,努力建成國際碳金融中心。

  “碳達峰”“碳中和”這兩個詞語越來越熱。1月14日召開的上海市政府新聞發布會上,上海市生態環境局局長程鵬表示,上海將抓緊出臺碳達峰行動方案,明確達峰的目標和技術路線,細化重點行業和區域相關舉措。究竟什么是“碳達峰”“碳中和”?上海在哪些方面已有探索?

  【什么是碳達峰、碳中和】

  氣候變化是人類面臨的全球性問題,隨著各國二氧化碳排放,溫室氣體猛增,對生命系統形成威脅。在這一背景下,世界各國以全球協約的方式減排溫室氣體,我國由此提出碳達峰和碳中和目標。2020年9月22日,習近平主席在第75屆聯合國大會一般性辯論上作出莊嚴承諾,中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。上海理工大學能源與動力工程學院黃典貴教授表示,這個目標的提出,意味著將來我國的能源結構必須進行重大調整,我們的生產方式、生活方式都要發生深刻的變化。

  那么,究竟什么是“碳達峰”和“碳中和”呢?碳達峰是指某個地區或行業年度二氧化碳排放量達到歷史最高值,然后經歷平臺期進入持續下降的過程,是二氧化碳排放量由增轉降的歷史拐點,標志著碳排放與經濟發展實現脫鉤,達峰目標包括達峰年份和峰值。碳中和是指某個地區在一定時間內(一般指一年)人為活動直接和間接排放的二氧化碳,與其通過植樹造林等吸收的二氧化碳相互抵消,實現二氧化碳“凈零排放”。

  碳達峰與碳中和緊密相連,前者是后者的基礎和前提,達峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實現的時長和實現的難度;而后者是對前者的緊約束,要求達峰行動方案必須要在實現碳中和的引領下制定。

  【世界各國怎么做】

  世界各國推動“碳達峰”“碳中和”的措施根據各國的實際情況不盡相同,但是目標是一致的。

  2020年4月,法國頒布法令通過“國家低碳戰略”,設定2050年實現“碳中和”的目標。法國政府2015年首次提出“國家低碳戰略”,正式建立碳預算制度,并在2018-2019年調整了2050年溫室氣體排放減量目標,從原來比1990年減少75%,改為“碳中和”目標。與“國家低碳戰略”相輔相成的是法國在2015年8月通過的《綠色增長能源轉型法》,依法構建了法國國內綠色增長與能源轉型的時間表。此外,法國政府在過去幾年還制定并實施了《多年能源規劃》和《法國國家空氣污染物減排規劃綱要》等,為實現節能減排、促進綠色增長提供有力的政策保障。

  再來看我們的鄰國日本。2020年10月底,日本首相菅義偉首次發表施政演說時宣布,日本2050年將實現溫室氣體“凈零排放”。為實現這一目標,日本政府2020年12月25日發布“綠色成長戰略”,將在海上風力發電、電動車、氫能源、航運業、航空業、住宅建筑等14個重點領域推進減排。“綠色成長戰略”設定目標是到2050年讓日本發電量的50%至60%來自清潔能源,并將氫能源使用量提高到2000萬噸,在交通、發電等行業推動氫能源的普及應用。

  【上海的探索】

  中國為實現碳達峰、碳中和目標將持續提升能源利用效率,加快能源消費方式轉變。目前,全國各個省市都在做碳達峰相應的“十四五”規劃。在這方面,上海已經有一些嘗試和探索。比如,通過天然氣分布式能源,提高能源利用效率,降低城市運行成本,發展低碳經濟。

  什么是天然氣分布式?上海電力綠色能源有限公司總經理王國弟介紹,天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用,在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式,是當今世界高效能、高可靠、低排放的先進能源技術手段。天然氣分布式供能的優勢有比較明顯:節能20%以上,綜合能源利用率80%以上,減排溫室氣體40%以上;能夠減小電網峰谷差,對電網具有調峰作用;設備布置于地下室和屋頂,有利于節約城市土地資源;夏季能夠協調天然氣和電力的平衡供應,優化能源系統的運行。

  目前,在上海前灘地區、世博A片區、徐匯濱江等區域正在布局天然氣分布式能源項目。其中世博A片區項目運用市政道路下方空間,在博青路和博展路地下設東西兩個能源站,建筑面積各約19500平方米。兩站供能管道聯通,互為備用,建成后聯合運行,能夠全天候為A片區內云臺路以東的所有公共建筑提供約113.3萬平方米安全、可靠的優質冷熱源。世博項目的蓄能水槽利用建筑筏基與建筑完美融合為一體,實現系統調節高峰負荷的蓄能能力。

  世博A片區能源中心項目負責人王國弟介紹,世博A片區能源中心在建造過程中,充分利用在施工過程中自然形成的箱形結構地下空間,經過一系列的防水、保溫處理之后,形成一間一間“迷宮式”的儲能系統;每個房間約60個平方米左右,高度2米不到,共計能儲存約2萬噸水。這一項目的計劃綜合能源利用效率超過80%,目前已經正在配合客戶進行調試,力爭2021年下半年全面正常供能。未來,將“互聯網+”的技術把世博A片區的信號遠程輸送到前灘能源中心,在前灘進行“智能”集中調控,實現“智慧能源”。

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