中国设定的目标是在2030年达到二氧化碳排放峰值,并在2060年减少排放,实现碳中和。为此,需要将光伏和风电增加到10-15拍瓦时(PWh)到2060年。
然而,根据历史装机率和最近的高分辨率能源系统模型以及基于中国“十四五”能源发展规划(CFEDP)的预测,中国非化石燃料能源的生产能力将达到最大到2060年,每年发电量仅为9.5PWh。
现在,西班牙科学研究委员会(CSIC)教授、CREAF研究员JosepPeñuelas和CREAF研究员JordiSardans参与的一项国际研究制定了中国到2060年实现碳中和的最佳战略。
这项研究由复旦大学(中国)研究员王荣领导,发表在本周的《自然》杂志上。作者开发了一种空间方法,考虑不同变量及其组合以实现目标。
变量如新建光伏电站和风力涡轮机的最佳位置、季节模式、风力和可用日照时间、新电站和输电线路的建设时间、技术现代化、技术人员的学习比例、储能、成本和必要投资等。
正如作者所解释的,中国可以通过优化部署3,844个新的商业规模光伏(PV)和风力发电厂,同时扩大特高压输电和储能系统,并考虑到2060年实现碳中和。电力负荷灵活性和学习动力。该计划将把光伏和风电装机容量增加到每年15PWh。它还将使减少一吨二氧化碳(tCO2)的平均成本从97美元降至6美元。
为此,政府必须加大清洁能源投资,优化能源负荷,加强长距离特高压输电线路、抽水电站等运输和储存设施建设。
优化投资
化石燃料仍然主导能源相关投资,因此如果减少对光伏和风电公司的补贴,可再生能源的增长可能会放缓。
深度脱碳需要增加对可再生能源的投资。作者强调“政策干预对于降低可再生能源成本的重要性”。
就中国而言,他们估计光伏和风能的年度投资将从2020年的770亿美元增加到2020年代的每年1270亿美元,并在2050年代增加到每年4260亿美元。
这项投资将被附带收益所抵消,例如最贫困地区居民的收入,这些地区将大规模部署光伏发电。此外,如果谋划好制定和规划国家清洁能源发展战略的关键时刻,到本世纪中叶可以降低经济成本。
JosepPeñuelas教授评论道:“在这项研究中,我们提出了一种低成本、高效率的能源转型途径,该途径提供了显着降低替代目前依赖化石燃料、产生温室气体的能源的成本的可能性”。
对其他国家的影响
JordiSardans强调,光伏和风能的部署可以为拥有广阔沙漠和贫瘠土地的欠发达地区提供新的收入来源。这具有一定的意义,并为具有类似特征的其他全球区域树立了榜样。例如,它可以通过在非洲和中东等半干旱地区部署可再生能源来加速经济发展。
此外,他还指出,优化发展中大国的能源系统可以降低未来几十年可再生能源的实施成本,从而在2060年实现碳中和以外的更雄心勃勃的气候目标。
“我们的研究强调了利用可再生能源来减少CO2排放的技术和物理限制、增加投资以加速向光伏和风能能源转型的重要性,以及实现长期碳中和的最佳途径,”教授总结道。.佩努拉斯。