編者按:2023年9月12-14日,以“綠色 持續 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上,EDF北京代表處技術創新主任冉澤發表了《通往凈零的路徑:創新勢在必行》的主旨演講。
以下內容根據論壇演講實錄進行整理。
冉澤:各位專家、各位領導大家好。
今天匯報的題目是EDF之前做的一個研究,通往凈零的路徑,創新勢在必行。
大的背景就不說了,目前我們離1.5度的目標,2度的目標,差距很大。氣候減緩方案是三類,一個是通過技術解決,另外是通過行為改變,第三是通過自然氣候解決方案。我們這個報告主要是聚焦在氣候技術方面,當然為了更好的推進氣候減緩解決方案的推廣,需要各個相關方,企業、金融、政策制定者、民間、社會,所有的相關方進行推進。
按照目前無論是從氣候技術還是基于自然的解決方案,還有行為改變,如果只是按照目前的基本現狀,是無法實現凈零排放的,國際上提2050比較多,實際上,如果按照目前的趨勢,可能只能減掉一半,還有一半是減不掉的。在這種情況下,我們需要加速創新。加速創新怎么做呢?我們可以先看一下,整個能源行業涉及的方方面面很廣,各位專家從各個角度介紹了。但是我們如果去看的話,會發現其實作為基礎的,基本上都是和能源供應有關。如果能源供應是清潔的,那么后面的終端都會相應的清潔。
當然,有一部分還是需要其他領域共同推進,但是能源供應是一個基礎。在這個基礎上,我們首先是總結了三大基礎技術。第一是可再生電力,第二是電網連通性和儲能,第三是可持續燃料。可再生能源發電,這個不講了,因為這個中國是領先全球的。電網連通性和儲能,很多也是技術比較好的。可持續燃料,稍微展開一下,現在應該說全球對可持續燃料重視程度是越來越高,這個也是以歐盟為代表,歐盟說最早的時候要淘汰內燃機,現在已經不再提淘汰內燃機這個目標,也就是內燃機無罪,燃料有罪,只要這個燃料是碳中和的燃料就可以,現在歐盟在穩步的推進碳中和燃料,主要就是電合成燃料,電合成燃料主要是氫基,電解水制氫,再捕集二氧化碳,生成電合成燃料,這是他的工藝路徑。電合成燃料目前作為交通領域凈零排放重要的路徑之一,目前各種選項很多,但是這個確實,因為歐洲是目前在大規模推進電合成燃料,全球對電合成燃料這個技術路徑重視程度在提升。
這個方面,也再多說一句,氫基可持續燃料,既然來自于氫,現在氫能行業是在整體快速發展,處于爆發式增長的前期,這時候我們一定要把氫能產業發展好,其中一個點就是我們要重視氫能的泄露問題,就是防止氫能泄露,目前行業是從安全的角度泄露方面,事實上氫氣的泄露還會對全球變暖有一些影響。就是氫氣是間接的溫室氣體,這是行業很多人士目前還沒有重視的一個問題。其實這個研究都已經十年以上了,就是氫氣的間接溫室效應,但是因為之前行業沒有大規模發展,所以對這個重視程度不夠。舉一個類似的例子,比如說前兩年,尤其17年之前,國家推以氣代煤,當時都認為天然氣替代煤炭是很清潔的,這是沒有任何問題的。但是事實上當時很少有人提,如果天然氣泄漏之后,會有一個溫升效應,這幾年大家重視起來了,談甲烷減排。目前全球基本處于同一起跑線,這時候我們在發展初期,就要重視好這個防止氫氣泄露的問題,使氫氣的氣候效益最大化。這是我們現在要做的。
這是三個支撐技術。除了三個基礎技術,我們還根據減排潛力和行業代表性,篩選了十大擴展技術,這樣最終實現凈零排放。十項擴展技術,從重工業、建筑、交通等行業篩選的技術。綠色鋼鐵,一會兒其他同事會講相關的內容我就不再贅述。這里提一點,氫,也是和鋼鐵的注意點一樣,我們在氫的利用過程中要防止泄露問題。現在我們是提泄露,其實泄露是包括有意的排放,無意的是泄露,現在我們提甲烷減排,未來可能到一定程度上會提減少氫氣排放的問題。
混凝土CCUS,把水泥生產過程中的二氧化碳捕集起來,再注入到混凝土中,這個技術可行性和商業可行性都比較差,我們需要在技術成熟度上進一步提升。這里提醒一點,就是CCUS,我們如果用CCUS,本身使用的電力應該是清潔電力,如果本身使用化石能源,也會減少氣候效益。另外二氧化碳封存起來以后,也要注意二氧化碳的泄露問題,如果說我們封存起來也在不斷的泄露到大氣中,那這個過程事實上就等于是白做,至少是使氣候效益打折。所以二氧化碳的CCUS也要注意清潔能源的利用和二氧化碳泄露的防止。
替代制冷劑,最早是氯氟烴,是破壞臭氧層,后來我們用了氫氟碳化物來替代,氫氟碳化物雖然不會對臭氧造成破壞,但是是一個強溫室氣體,是二氧化碳的增溫效應2千多倍,甚至更高。有一些現成的技術,這些替代制冷劑在COP,就是能效水平上,往往是相對較低,不如現在的制冷劑能效高,所以也是存在一些挑戰。當然也有一些成本的問題。
隔熱,保溫,這個國內重視程度是比較好了,因為各種老舊小區改造,現在很重要的一環就是加保溫。除了傳統意義上的保溫,還有一些綠色屋頂、動態玻璃等新的技術。
電動汽車,這部分其實最難啃的骨頭是長途貨運,去年電動重卡井噴,這里面一半是換電重卡,所以說,去年從車這一端來看,電動汽車,電動重卡取得了長足進步,但是目前依然挑戰比較大,短途倒運的場景,一般中電動重卡問題不大,但是長途貨運的場景,電動重卡面臨挑戰比較大,比如基礎設施這部分。但是現在目前比較好的消息,國內三一重工已經成功下線了續航800公里的,一次性充電800公里續航的重卡,場景就是針對快遞物流這個行業,因為我們知道,如果續航很長,意味著電池很重,電池很重的話,這時候就要找一個特定的場景,快遞,往往是對空間要求比較大,我們知道快遞盒子本身并不重,但是對空間要求比較高。所以就是有些快遞行業,可以成為長途重卡的先吃螃蟹的第一批用戶。另外是長途貨運的補能措施,充換電站,目前高速公路上的充換電站都是針對私家車的,未來重卡的充換電站如何解決,有人提出是否在高速公路的出口,下了高速公路以后,再給這些長途重卡補能,是不是就減少了擁堵的問題。當然各種建議都還在提,未來我們也還是充滿希望的。
替代蛋白。糧食安全問題是現在重要的關注點,所以替代蛋白發展前景是很廣泛的,包括我們現在知道,人工淀粉、人工蛋白經常是在新聞見諸報端,未來這個行業發展前景是比較可觀的。
農業領域,現有的農業領域,尤其是畜牧業需要考慮甲烷減排的問題,甲烷抑制劑和厭氧消化器,目前是存在一些風險和成本方面的挑戰,尤其是加甲烷抑制劑,目前沒有大規模推廣。
精準農業,這個就跳過了。
再看一下直接空氣捕集,目前國際上比國內更加重視一些,國際上大型的直接空氣捕集技術已經開建,而且是有一些比較大的規劃。直接空氣捕集現在面臨的問題,技術可行性和商業可行性都比較低,直接空氣捕集為什么說是重要的?因為根據部分研究成果,我們上了CCUS,依然無法實現凈零排放,CCUS和直接空氣捕集的區別是什么?CCUS是排放源排放,比如工廠、發電廠、化工廠,在濃度相對比較高的地方捕集,直接空氣捕集是在大氣中捕集,這個難度更高,成本也更高。直接空氣捕集重要性,是將來CCUS將來應用以后,還不能減排的部分,我們依靠直接空氣捕集解決。但是這個不能成為我們發展化石能源的理由,如果將來技術真的取得突破了,也不意味著我們化石能源行業可以肆無忌憚的發展。
另外一個問題,我們把二氧化碳捕集起來做什么用?現在CCUS和DAC面臨這個問題,未來綠電制氫,加上CCUS和DAC捕集的二氧化碳,這個產業發展起來,那么直接空氣捕集的二氧化碳就有了去處,這個隨著規模化的發展,隨著成本的下降,其實這幾個產業鏈會打通,聯系起來。
核裂變和核聚變,這個不再介紹了。
最后結束語,我們一方面作為主體,無論是政府、機構還是企業,還是相關的金融、研究機構等,自身要加速行動,還要推動整個行業制訂更加具有雄心的目標,加大各個領域的創新,實現2050,或者是未來某一個時間節點的全球凈零排放,謝謝大家。
責任編輯: 李穎