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詹姆士•斯维尼(James Sweeney) :脱碳的有效能源政策

中国绿发会
原创
长期致力生态文明建设、生物多样性保护与绿色发展
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9月6日,2021全球绿色发展高峰论坛于在中国四川省成都举办。“碳中和愿景下能源转型与创新”是此次绿色发展峰会的焦点话题,大会邀请了海内外院士、各国能源行业专家学者及著名高校、相关专业人士,紧扣应对全球气候变化的共同目标,分享对中国、美国和欧洲的未来能源转型,实现碳中和的见解和愿景,探讨中国西部成渝双城经济圈的绿色发展和新型电力系统。作为生态领域的领军人物,中国绿发会副理事长兼秘书长周晋峰受邀参与此次论坛。

绿会融媒对此次论坛进行了直播,直播回放请参见:

https://live.baidu.com/m/media/pclive/pchome/live.html?room_id=4742688095&source=h5pre

现将峰会嘉宾美国斯坦福大学管理科学及工程系教授,能源效率中心创始人,美国能源经济学会资深会士詹姆士•斯维尼(James Sweeney)的讲话内容分享如下。

非常感谢此次峰会的主办方,我深感荣幸能够向各位参会人员发表此次演讲。我们知道现在新冠疫情的挑战非常大,所以我不能到现场见到大家,希望在之后有机会见到大家。

今天我想讲一讲“脱碳的有效能源政策”,首先给大家共享一下屏幕,在我的演讲中,我想重点讲一下脱碳能源系统。

对于在能源系统的所有人来讲,我们的目标是能够实现一个可持续的系统。关于可持续的能源系统的时候,我想讲三个方面:第一是经济,能源系统它必须是符合经济发展规律的,必须要确保有充足的能源资源,而且这个能源系统是相对可以获利的;第二是安全,我们刚刚谈到了网络安全、国内国外安全等等,还有物理安全,对于能源系统来说,安全性是非常基础的一个特征;第三是环境,能源系统必须是绿色的、环保的。我把这三个方面叫“能源政策三角”。我们讲到能源电力的时候,有一些能源是混合使用或者共同使用的,有些能源是相互替代的。今天我想先看一下在环境这个方面,我们所做的让环境更加绿色的这些努力,都必须要让能源系统更具有推广性,也就是说可以推广到中国、美国以及其他国家。

关于未来发展,我们有四大途径,不管是中国还是美国都要遵循这4大途径,来帮助我们解决碳排放问题和能源系统问题。第一是能源效率(Energy Efficiency),要用更少的能源来做同样的事情;第二是最终用途替代(End Use Substitution),也就是终端替代,刚刚Daniel Kammen教授给大家分享了出租车车队的项目,我们需要使用碳密度或者是碳强度更低的能源来进行生产;第三是低碳能源生产(Low Carbon Energy Production),我们都讨论了这个方面,我觉得这个问题对于中国来说更加的恰当,因为我们现在需要采取措施来解决二氧化碳排放问题,特别是煤电厂所产生的二氧化碳排放;第四个途径就是碳捕获和碳储存(Carbon Capture and Storage)。

接下来我们看一下,如何通过提高能源效率来进行减碳。从微观层面,我们可以在建筑方面进行一些提高能效的努力,比如灯泡、建筑的灯光也可以帮助我们提高能源效率。不管是在办公室还是在家,不用一直动手开关电灯,而是采用运动感应开关或者使用光敏开关;还有新旧建筑的保温、高效炉等等,这些都是我们在微观层面上所进行的提高能源效率的努力。在宏观层面,斯坦福大学有一个“集成校园范围内的加热/冷却”项目,是一个微型电网

。项目会有一个中央站,然后进行热水的泵取,帮助我们为建筑或者是校园来进行供热。同时也有电冷水机和锅炉等设备来帮助我们进行电力的使用,在为校园供热和供冷的同时,可以降低或者是减少化石能源的使用。当然太阳能的发电是有很大的输出,所以在斯坦福大学,我们现在所用的冷储就是用热水和冷水水箱来进行一个冷储,它们是高度保温的。我们可以通过冷水、热水水箱来进行能源的储备,同时在建筑物的内部也会进行热回收。提高能源效率的这些项目,可以是一些简单的技术,比如保温发光等,当然了它也可以涉及到复杂的技术,比如在工厂所使用的这些设备等。

接下来看一下通过终端能源的替代来进行减碳,我想在中国大概一半的碳排放都是来源于发电,所以我们要去改变发电的方式,要从煤发电转到清洁能源发电。我们还有其他的比如说农业碳排放占总量的2%,工业占10%左右等等,我们怎么样进行替代呢?汽车可以采用电动车,还有电动的火车,甚至在实验方面可以用电动的飞行器,这些技术如果开发成功了都可以帮助我们去取代对于化石能源的直接使用。在工业领域,我们有电气化的锅炉,当然了在工业这个领域还会涉及到很多的技术,很多新的想法、新的概念,来帮助我们实现终端能源的替代来进行减碳。中国电力大部分是通过煤来进行发电的,如果这个情况不发生改变的话,是没有办法解决这个问题的。因为有一半的二氧化碳排放都是通过发电来产生的,之前也有人讲过各种各样的清洁能源,比如说风能、太阳能等等,我们也需要通过碳捕获和储存来脱碳,这些方面都非常的必要。

未来我们怎样进行定量分析,接下来给大家介绍一个通路定量分析框架,叫Kaya恒等式,通过这个恒等式,我们可以去分析能源使用所产生的二氧化碳排放情况,可以看到每一个经济活动单位的二氧化碳排放。我们要让能源系统变得更加清洁的话,就要去注意这些方面。我们可以看到它们相乘的时候,就会得到最后二氧化碳排放的总和。其实这些相乘的因素都是指二氧化碳排放的各个方面: GDP、每GDP的能源使用和每单位能源使用的二氧化碳排放量,那它也会涉及到碳捕获和封存。

我们看一下中国的情况。首先,从1990年到1995年中国经济的能源强度在这5年当中其实是降低的,大概是降低了7.5%,然后我们可以看到在后面的几年当中就出现了上升,这意味着二氧化碳排放大概每年的变化是5~6个百分点。在回顾历史的过程中,你会注意到,虽然中国讨论了很多可再生能源与清洁能源,但是降碳是怎么实现的,主要是通过GDP的能源强度和效率来实现的。二氧化碳排放降低了,不是因为在能源效率方面提高了,而是因为经济在过去的几年当中的增速有所放缓。要解决现在的问题,也就是能源的碳强度。如何可以让能源的碳强度更加快速下降?不管经济目标到底是什么,就是要持续的提高能源效率。但是我们的现实是当经济增速非常快的时候,你可能会发现到二氧化碳排放的量也会随之增加。中国的经济发展可以说非常的迅速,如果我们对比一下美国的变化情况,美国的脱碳更多的是通过提高能源效率来实现的。

最后我再花一分钟时间总结一下。不管是在地区还是全国层面都需要我们真正的去实施现在的清洁能源部署的政策,才能够真正的去影响到能源效率、能源的替代、碳捕获和储存。当然了不仅仅是需要在政策方面的一些努力,我们也需要资金和技术,需要不断的进行监管,重大同时还需要去改变我们每一个人的行为方式,这样才能够去影响能源转型的整个过程,才能够帮助我们去实践我提到的四大途径,最终实现脱碳目标。最后非常感谢大家,我的演讲就到此为止,谢谢。

(本文根据录音整理,未经本人核实)

整理/虫二 审/老夏