將碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局

施正榮

全球碳中和，中國(guó)有態(tài)度

2020 年9 月22 日，國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上鄭重宣布：中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施， 二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2021 年3 月15 日習(xí)近平主席在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上發(fā)表重要講話強(qiáng)調(diào)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030 年前碳達(dá)峰、2060 年前碳中和的目標(biāo)。2021 年4 月22 日，習(xí)近平主席在“領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會(huì)”上的講話中強(qiáng)調(diào)：中國(guó)力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)，是中國(guó)基于推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求做出的重大戰(zhàn)略決策。中國(guó)承諾實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于發(fā)達(dá)國(guó)家所用時(shí)間，需要中方付出艱苦努力。

可以說(shuō)，達(dá)成碳中和已成為全球共識(shí)。全球已有127 個(gè)國(guó)家和地區(qū)承諾了碳中和。其中，大部分計(jì)劃在2050年實(shí)現(xiàn)，如歐盟、英國(guó)、加拿大、日本、新西蘭、南非等。美國(guó)已承諾在2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和。一些國(guó)家計(jì)劃實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間更早，如烏拉圭提出2030 年實(shí)現(xiàn)碳中和，芬蘭是2035 年，冰島和奧地利是2040 年，瑞典是2045 年。蘇里南和不丹已經(jīng)分別于2014 年和2018 年實(shí)現(xiàn)了碳中和目標(biāo)，進(jìn)入負(fù)排放時(shí)代。而全球十大煤電國(guó)家中，已有五個(gè)做出了相應(yīng)的承諾和對(duì)策（中國(guó)、日本、韓國(guó)、南非和德國(guó)），這不僅僅是我們一個(gè)國(guó)家，而是一場(chǎng)全球性的行動(dòng)。

如何實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

碳達(dá)峰與碳中和國(guó)家目標(biāo)將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)和深刻的影響。實(shí)現(xiàn)2030 年和2060 年的“雙碳”目標(biāo)需要全社會(huì)的共同努力?？偟恼f(shuō)來(lái)，在2030 年前，受工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程以及經(jīng)濟(jì)較快發(fā)展的影響，能源需求仍然在增長(zhǎng)，應(yīng)大力改善能源結(jié)構(gòu)，使得新增長(zhǎng)的能源需求主要由新增的非化石能源供應(yīng)來(lái)滿足， 保證煤炭、石油等化石能源基本不再增加；通過(guò)替代、回收和分解等技術(shù)控制工業(yè)過(guò)程的二氧化碳排放，控制非二氧化碳溫室氣體的排放。2030年后，能源系統(tǒng)要建成以新能源為主體的近零排放的能源體系， 煤炭、石油、天然氣等化石能源的消費(fèi)量要控制在極低水平；通過(guò)替代、回收和分解等技術(shù)持續(xù)降低工業(yè)過(guò)程的二氧化碳排放，同時(shí)持續(xù)降低非二氧化碳溫室氣體的排放。

我國(guó)的碳中和目標(biāo)與凈零排放技術(shù)路徑，將遵循從煤炭消費(fèi)達(dá)峰、二氧化碳排放達(dá)峰、能源消費(fèi)達(dá)峰，到建成綠色低碳、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代化能源體系，再到實(shí)現(xiàn)完全碳中和的基本路線。

能源是否安全、穩(wěn)定、可負(fù)擔(dān)，必然是影響碳中和進(jìn)程的現(xiàn)實(shí)問題?！疤歼_(dá)峰、碳中和”背景下的能源轉(zhuǎn)型形式，供給側(cè)將從煤炭、石油、天然氣、核能等向光伏、風(fēng)電等電力零碳化，與氫氣、合成燃料等燃料零碳化轉(zhuǎn)變；需求側(cè)則向高效化、智慧化、再電氣化轉(zhuǎn)變。以此為指引，可以說(shuō)，陽(yáng)光將為我們提供取之不盡、用之不竭的熱、電、可再生燃料。人類社會(huì)將迎來(lái)從碳基向硅基能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代。

光伏是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑

面對(duì)化石能源日益短缺，氣候變化與環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，新能源不僅關(guān)系我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題，也是目前世界各國(guó)共同關(guān)注的科技前沿問題。新能源涉及領(lǐng)域跨度大，比如光伏、氫能、電池、風(fēng)電都屬于新能源范疇。

其中，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展是解決碳達(dá)峰、碳中和的有效途徑之一。太陽(yáng)能是可再生能源，光伏發(fā)電是零碳電力，在世界大部分國(guó)家其發(fā)電成本比火電發(fā)電的成本還低。目前，全球光伏產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)5 000 億元人民幣，而光伏產(chǎn)業(yè)打造了中國(guó)工業(yè)史上的奇跡：中國(guó)光伏裝機(jī)量連續(xù)4 年全球第一，中國(guó)光伏組件產(chǎn)量連續(xù)12 年全球第一，全球70%以上的光伏產(chǎn)品由中國(guó)制造，全球前十光伏企業(yè)中9 家為中國(guó)企業(yè)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成完備的光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。

光伏的各種應(yīng)用場(chǎng)景

在即將到來(lái)的硅基能源時(shí)代，光伏應(yīng)用場(chǎng)景不勝枚舉：地面、屋頂、高速路道棚、墻體以及各類車輛。除了大型地面集中式光伏電站之外，還要在城市中做到“電從身邊來(lái)”，讓城市用戶成為能源的“產(chǎn)消者”。將城市變成“綠色能源發(fā)電廠”，首先要實(shí)現(xiàn)光伏最大化的安裝與利用。而城市人口密度大、用電需求量多、土地資源緊張，要解決光伏安裝的土地資源問題， “光伏＋”的應(yīng)用場(chǎng)景就蘊(yùn)含著無(wú)限潛力。以家庭、小區(qū)、工廠、公共建筑為單位作為分布式光伏電站，既可解決城市土地、資源緊缺等問題，也能滿足人類的綠色能源需求。且分布式光伏與電動(dòng)汽車等儲(chǔ)能裝置相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用”，可提高分布式光伏的經(jīng)濟(jì)性。

傳統(tǒng)光伏如要在建筑領(lǐng)域加以利用，現(xiàn)下的工藝和外形則必須改變，以適應(yīng)建筑的特點(diǎn)。以輕質(zhì)光伏為代表的新型光伏組件，在輕、柔、薄、美方面能與建筑更好結(jié)合，甚至可直接將光伏組件做成建筑材料，既防水又隔熱，還能發(fā)電產(chǎn)生能源。輕質(zhì)光伏組件的創(chuàng)新極大地拓展了光伏應(yīng)用場(chǎng)景，使“光伏＋”的應(yīng)用“無(wú)處不在”。 如光伏屋面、光伏折疊式車棚、光伏戶外家具、光伏充電樁、光伏幕墻、光伏聲屏障、車載移動(dòng)光伏能源、光伏貨車等，將為城市和用戶帶來(lái)了無(wú)限價(jià)值?？梢哉f(shuō)輕質(zhì)光伏代表了未來(lái)產(chǎn)業(yè)方向。

我國(guó)東部城市已經(jīng)開始了“光伏＋”的探索，就在江蘇省揚(yáng)中市零碳園示范項(xiàng)目——濱江公園，百米長(zhǎng)的廊橋由光伏板搭建成鏤空“天花板”，年發(fā)電量可達(dá)11.7 萬(wàn)度，廊橋一側(cè)則是光伏板制作的50 盞“太陽(yáng)花”以及支持手機(jī)無(wú)線充電的“光伏座椅”，別致、實(shí)用的造型設(shè)計(jì)成為當(dāng)?shù)氐囊淮舐糜尉坝^，吸引了大量當(dāng)?shù)鼐用窈屯獾赜慰蛥⒂^。

江蘇省揚(yáng)中市綠色能源島

另外，城市能源消費(fèi)量巨大，分布式光伏并不足以滿足城市能源全部需求。而采用可再生電力大規(guī)模制氫作為儲(chǔ)能，即讓城市100%可再生能源替代成為可能。由于氫能來(lái)自光伏發(fā)電，也屬于“硅基能源”的重要組成部分。

隨著技術(shù)快速進(jìn)步，可再生能源未來(lái)使用成本將更低廉。當(dāng)硅基能源與儲(chǔ)能技術(shù)、綠色建筑和物流交通等相結(jié)合，可使未來(lái)電力像Wi-Fi 一樣免費(fèi)且便利。

未來(lái)智能城市的特征之一就是光伏與儲(chǔ)能的結(jié)合，組成虛擬微網(wǎng)。有了電池，每個(gè)安裝光伏的建筑或家庭都能成為獨(dú)立的能源生產(chǎn)者，并且多余的能源可以存儲(chǔ)或者提供給電網(wǎng)。未來(lái)可再生能源與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的智能電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、傳輸和共享智能化，并以其泛在的路由設(shè)施，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)緊密聯(lián)系，助力智能交通、智能社區(qū)、智慧城市等未來(lái)發(fā)展。電力公司也應(yīng)從大規(guī)模發(fā)電向分布式、儲(chǔ)能、電力信息管理和傳輸并舉轉(zhuǎn)型，為新能源小型電廠和個(gè)人用戶提供能源管理，向產(chǎn)業(yè)鏈高端發(fā)展。

陽(yáng)光是地球上幾乎所有生命的主要能源，可為我們提供取之不盡、用之不竭的能量來(lái)源。想象一下這個(gè)場(chǎng)景：人類將在家中、辦公室和工廠里就可以通過(guò)光伏電站生產(chǎn)可再生能源，并通過(guò)“能源互聯(lián)網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)綠色能源共享，就如同在網(wǎng)上獲取和分享信息一樣便捷。光伏正在打開一個(gè)全新的世界，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)和生態(tài)文明建設(shè)的中堅(jiān)力量！