2022年太原能源低碳發(fā)展論壇期間,中國工程院院士、上海交通大學(xué)校長、黨委副書記林忠欽作主旨發(fā)言。
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目前,我國二氧化碳總排放量為125億噸/年,到2030年預(yù)計將達(dá)到130億噸/年,到2060年,在碳中和場景下則要實現(xiàn)不超過15億噸/年。從130億噸到15億噸的變化過程中,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
我國能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比較大,碳排放量較高。以2020年為例,我國一次能源消費(fèi)量為49.8億噸標(biāo)煤,二氧化碳排放量為100億噸。
實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的能源系統(tǒng)變革,需統(tǒng)籌化石能源與可再生能源的發(fā)展,要打通關(guān)鍵環(huán)節(jié),逐步實現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)型。
這其中包含五方面的轉(zhuǎn)變的和創(chuàng)新:新能源將從補(bǔ)充能源逐步走向主體能源,化石能源將從主體能源走向保障性能源,再電氣化有望成為碳中和的重要路徑,可再生燃料與零碳電力將形成重要組合,能源開發(fā)從資源稟賦導(dǎo)向要走向技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)向。在這個過程中,氫、電協(xié)同降碳將是重要舉措。未來氫能與電力協(xié)同互補(bǔ)將在我國終端能源體系中達(dá)到約20%的占比,成為能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
氫氣的需求將越來越大。在2030年碳達(dá)峰的前提下,我國氫氣的年需求量將超3700萬噸,在終端能源消費(fèi)中將占比5%。在2060年碳中和背景下,我國氫氣年需求量將達(dá)1.3億噸,在終端能源消費(fèi)中占比達(dá)20%,在工業(yè)領(lǐng)域占比達(dá)60%,交通領(lǐng)域占為32%,其他領(lǐng)域占比為8%。
在這個過程中,燃料電池有望成為重要突破口。我國在制氫、加氫站布局等方面制定了相關(guān)的路線圖,氫的存儲和運(yùn)輸成本將會降低。
目前,全球燃料電池汽車保有量約5萬輛,我國保有量為1萬輛左右。預(yù)計到2030年,全球燃料電池汽車保有量將超1000萬輛,我國將超200萬輛。目前豐田已經(jīng)在全球生產(chǎn)了1.8萬臺的燃料電池汽車,占全球總量的36%。在北京冬奧會上,豐田提供了200多臺燃料電池汽車,還在各應(yīng)用場景中提供了40余萬套備用電池。此外,韓國燃料電池汽車發(fā)展也很快,目前為止共生產(chǎn)銷售燃料電池汽車2.2萬輛,還向德國、瑞士銷售了數(shù)百輛燃料電池重卡。到2030年,重卡產(chǎn)量將超6萬臺。美國雖然不生產(chǎn)燃油電池汽車,但2021年,美國生產(chǎn)了約3.5萬輛燃料電池叉車,占全世界燃料電池叉車的90%。
當(dāng)前,我國汽車保有量約為3億輛。其中,重卡保有量占汽車總保有量的2.6%,但排放的二氧化碳量卻占了47%。1輛49噸重卡的碳排放量相當(dāng)于40量小轎車的碳排放量。燃料電池應(yīng)用中,重卡是突破口。重卡功率大、續(xù)航長、總成本高,可以充分發(fā)揮燃料電池優(yōu)勢。重卡的另外一個特點是運(yùn)營里程長、線路固定,使得加氫站的建設(shè)相對容易。
目前有三種模式可加速燃料電池重卡商業(yè)化進(jìn)程。一是國家示范城市群補(bǔ)貼模式,二是風(fēng)光電資源補(bǔ)貼模式,三是低成本氫的純商業(yè)化模式。
2020年,國家五部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》,將北京、上海、廣東作為首批燃料電池汽車示范應(yīng)用城市,河南、河北作為第二批城市群,每個城市群給予18.7億的補(bǔ)貼。針對49噸卡車,第一年度補(bǔ)貼是109萬/輛,逐年退減至第四年補(bǔ)貼為75萬/輛。希望通過類似的補(bǔ)貼政策,到2025年,可實現(xiàn)燃料電池汽車價格與柴油車相當(dāng)。
就山西而言,山西是世界上最大的煉焦煤生產(chǎn)基地,其煉焦煤保有儲量占全國總量的60%。2021年山西焦炭產(chǎn)量接近1億噸,占焦炭總產(chǎn)量的20%,位居全國第一。
山西的煤焦冶電可帶動40萬輛重卡的應(yīng)用,形成煤炭物流網(wǎng)絡(luò)。因此,建議山西要打好“全國最具優(yōu)勢氫氣價格”和“全國最大重卡應(yīng)用基地”這兩張牌,集聚全國智慧,引進(jìn)優(yōu)質(zhì)企業(yè),構(gòu)建全國高水平的技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。同時,建議山西制定氫能發(fā)展的鼓勵和獎懲政策,引導(dǎo)企業(yè)自覺使用氫能重卡,推動“氫化山西”,打造全國最大的氫能重卡應(yīng)用基地。