在體量上,碳排放可謂人類歷史上碰到的最大的廢棄物處理問題。通過技術(shù)和管理手段的創(chuàng)新,大氣中的廢碳,也能像垃圾一樣得到消納,甚至變廢為寶,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。
7月16日,全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)開市交易,此后6日累計(jì)成交量達(dá)483.3萬噸,成交額近2.5億元。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部測(cè)算,全國碳交易市場(chǎng)首批納入的企業(yè)的碳排放量超過40億噸二氧化碳。
2011年10月,國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于開展碳排放交易試點(diǎn)工作的通知》,批準(zhǔn)了北京、天津、上海等7個(gè)省市開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。我國碳市場(chǎng)由此開始建設(shè),釋放出“綠色低碳即競(jìng)爭力”這一信號(hào)。
浙江大學(xué)能源工程學(xué)院王濤教授認(rèn)為,在體量上,碳排放可謂人類歷史上碰到的最大的廢棄物處理問題。“通過技術(shù)和管理手段的創(chuàng)新,大氣中的廢碳,也能像垃圾一樣得到消納,甚至變廢為寶,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。”他說。
明晰攻堅(jiān)線路,下好創(chuàng)新先手棋
數(shù)據(jù)顯示,2019年,福建省碳排放2.4億噸,安徽省3.1億噸,初步考慮碳達(dá)峰年分別為2029年與2028年。同年,浙江省碳排放總量為4.16億噸,主要來自能源領(lǐng)域,占比高達(dá)67.3%。
“2020年浙江省能耗強(qiáng)度約為0.41噸標(biāo)煤/萬元,碳排放強(qiáng)度約為0.76噸二氧化碳/萬元,與發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體和先進(jìn)省份相比總體偏高。”浙江省科技廳社發(fā)處副處長金宏偉坦言,浙江省的目標(biāo)是“確保2029年達(dá)峰、力爭2027年達(dá)峰”,目前來看,存在一定壓力。
“十三五”以來,浙江省在大氣污染防治、節(jié)能減排等領(lǐng)域,通過省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃共計(jì)支持項(xiàng)目183項(xiàng),累計(jì)投入財(cái)政科研經(jīng)費(fèi)5.37億元,引導(dǎo)社會(huì)資金研發(fā)投入近30億元,在碳基能源清潔利用等方面具有良好的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)。
今年6月,浙江在全國率先出臺(tái)《浙江省碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新行動(dòng)方案》(以下簡稱《行動(dòng)方案》),提出到2025年,初步構(gòu)建全省綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新體系,大幅提升全省綠色低碳前沿技術(shù)原始創(chuàng)新能力,顯著提高減污降碳關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)能力,搶占碳達(dá)峰、碳中和技術(shù)制高點(diǎn)。
記者了解到,《行動(dòng)方案》聚焦可再生能源、儲(chǔ)能、氫能、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)、生態(tài)碳匯等五大核心技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)力,力爭到2025年取得重大科技成果10項(xiàng)以上。
根據(jù)《行動(dòng)方案》,浙江還將圍繞能源供給轉(zhuǎn)型和脫碳降碳需求,重點(diǎn)突破火電機(jī)組提效降碳,太陽能、風(fēng)力、生物質(zhì)與海洋能發(fā)電,規(guī)?;瘍?chǔ)能,先進(jìn)輸配電等關(guān)鍵技術(shù),支持“風(fēng)光倍增”工程和“千萬光伏”計(jì)劃實(shí)施。
金宏偉表示,“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期,浙江準(zhǔn)備用好科技創(chuàng)新這一關(guān)鍵變量。
打通基層壁壘,縣域嘗試“碳普惠”
放眼國際,發(fā)電行業(yè)因煤炭消費(fèi)多、二氧化碳排放大且管理制度相對(duì)健全等原因,是各國碳市場(chǎng)優(yōu)先選擇納入的行業(yè)。本次全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)上線,同樣采取循序漸進(jìn)的方式,首批納入2000多家電力行業(yè)的重點(diǎn)控排企業(yè),約占全國碳排放總量的40%。
然而,光伏發(fā)電行業(yè)可憑借零碳排放,在碳交易中可成為賣方。以浙江省為例,地方發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的自然資源條件雖并非最佳,但相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)化率在國內(nèi)位居前列。截至2020年底,浙江光伏發(fā)電裝機(jī)容量1517萬千瓦,光伏發(fā)電已成為浙江僅次于火力發(fā)電的第二大電力來源。
在浙江省溫州市樂清市,當(dāng)?shù)胤植际焦夥鼏误w項(xiàng)目有6520個(gè),合計(jì)裝機(jī)容量約29.4萬千瓦,占溫州光伏發(fā)電裝機(jī)容量總量的近六成,年發(fā)電量約1億千瓦時(shí)。今年7月以來,當(dāng)?shù)貞{借區(qū)位優(yōu)勢(shì),啟動(dòng)建設(shè)樂清市碳市場(chǎng),目標(biāo)是建成浙江省首個(gè)地方“碳普惠”市場(chǎng)。
該市場(chǎng)建設(shè)單位之一、國網(wǎng)樂清市供電公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,普通居民樓安裝的光伏設(shè)備,只要通過發(fā)電量上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)減排,設(shè)備用戶就可以作為賣家進(jìn)入地方碳市場(chǎng),有機(jī)會(huì)通過碳交易獲取額外收益。而有減排需求的企業(yè),可根據(jù)自身情況,隨時(shí)購買所需碳量。
“相比于全國碳交易市場(chǎng),樂清市‘碳普惠’市場(chǎng)有著交易門檻低的優(yōu)勢(shì),允許企業(yè)和個(gè)人自主參與碳交易。”該負(fù)責(zé)人介紹,“碳普惠”是由政府推行,為市民和小微企業(yè)的節(jié)能減碳行為賦予價(jià)值而建立的激勵(lì)機(jī)制,通過將低碳行為量化為減碳量,使市民和小微企業(yè)可以換取商業(yè)優(yōu)惠,經(jīng)核證后的減碳量還可通過碳排放權(quán)交易變現(xiàn)。
據(jù)了解,樂清市“碳普惠”市場(chǎng)建成后,將爭取2022年融入長三角地區(qū)“碳普惠”體系,加快推動(dòng)江浙滬皖四地間的跨省自主碳交易,激勵(lì)樂清地區(qū)自愿減排項(xiàng)目開發(fā)。
廢氣捕集利用,技術(shù)從儲(chǔ)備轉(zhuǎn)向應(yīng)用
“開展碳交易后,碳排放會(huì)成為生產(chǎn)要素,被計(jì)入企業(yè)生產(chǎn)成本。這一改變更深層次的內(nèi)涵在于激勵(lì)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、研發(fā)使用低碳零碳技術(shù)。”金宏偉說。
通過大規(guī)模捕集燃煤電廠煙氣中的二氧化碳,可連續(xù)生產(chǎn)純度99.5%的工業(yè)級(jí)合格液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品……6月25日,位于陜西省榆林市,每年15萬噸碳捕集與封存示范項(xiàng)目在陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司一次通過168小時(shí)試運(yùn)行。
“這一由浙江大學(xué)牽頭承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,在技術(shù)層面確保了100%國產(chǎn)。”作為項(xiàng)目的技術(shù)骨干,王濤介紹,團(tuán)隊(duì)有20年的碳捕集技術(shù)積累,隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出,以往作為儲(chǔ)備的技術(shù),正加快轉(zhuǎn)向應(yīng)用。
走進(jìn)浙江大學(xué)熱能工程研究所,王濤向記者展示了團(tuán)隊(duì)運(yùn)用CCUS技術(shù)制備的混凝土磚樣品。“去年8月,我們促成全球首個(gè)工業(yè)規(guī)模二氧化碳養(yǎng)護(hù)混凝土示范工程落地河南,可實(shí)現(xiàn)每年1萬噸的二氧化碳溫室氣體封存,并生產(chǎn)1億塊輕質(zhì)實(shí)心混凝土磚。”
中國石油大學(xué)(北京)彭勃教授認(rèn)為,CCUS技術(shù)的規(guī)模化部署,在實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排效益的同時(shí),還將為能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和綠色低碳轉(zhuǎn)型提供緩沖時(shí)間。
根據(jù)《行動(dòng)方案》,浙江嘗試突破煙氣二氧化碳捕集、二氧化碳礦化及微藻利用技術(shù),部署直接空氣二氧化碳捕集等負(fù)排放技術(shù),并積極推動(dòng)火電機(jī)組十萬噸級(jí)二氧化碳捕集與利用技術(shù)應(yīng)用示范,力爭到2025年,實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集率、轉(zhuǎn)化利用率均大于90%,碳捕集能耗下降35%以上。
“CCUS技術(shù)等減碳技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,目前受到二氧化碳處理量大、應(yīng)用成本過高的制約,但不妨結(jié)合處理效率來看待。”王濤分析道,以一座百萬千瓦級(jí)燃煤電廠為例,完成脫硫脫硝技術(shù)處理,投資費(fèi)用約為1億元,完成碳捕集利用可能要20億元。
“但二氧化硫和二氧化碳在煙氣中的濃度相差數(shù)百倍,按單位質(zhì)量污染物的處理成本來算,孰高孰低,還難以評(píng)判。CCUS技術(shù)應(yīng)用成本還可通過技術(shù)迭代進(jìn)行壓縮。比如我們團(tuán)隊(duì)在榆林市的示范項(xiàng)目,最初試驗(yàn)的捕集成本為400元/噸,如今降至260元/噸。”王濤表示,相關(guān)減碳負(fù)碳技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,需要有條件的國企、央企、龍頭企業(yè)承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任。
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