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離碳中和還有39年，現在都在忙什么發布時間：2021.11.01
聽了快一年的「碳中和」，在你的感知里，「碳中和」還只是一個概念？還是已經在改變著你的生活？
九月下旬，東北拉閘限電，很多人被拉回到關于停電的遙遠記憶中。
慌亂的討論后，碳中和、「能耗雙控」政策被推向輿論中心。限電的主要原因，被認為是電力市場的供需錯配，也有地方政府對于能耗問題的「急剎車」「補作業」，對煤電企業限產甚至直接關停。
「2030 年 碳達峰 2060 年 碳中和」的「雙碳」目標發布一年，沒想到小目標就需要「硬著陸」了。離 2060 年還有 39 年，接下來的路怎么走才是靠譜的，而不是「運動式減碳」呢？
其實實現碳中和，「靠譜」的方法有很多。
01
造大型「充電寶」
碳中和概念火起來后，清潔能源理所當然受到矚目。
仿佛清潔能源發展這么多年，這下終于有用武之地了。在能源使用過程中不排放二氧化碳，這么好的事情，為什么沒有讓清潔能源早就代替了「臟」能源——化石能源呢？
因為沒有成熟的大型「充電寶」——儲能設備。
最近儲能領域動作頻繁。華為剛剛拿下了全球規模最大的儲能項目，10 月 16 日，2021 全球數字能源峰會在迪拜召開，會上，華為數字能源技術有限公司與山東電力建設第三工程有限公司成功簽約沙特紅海新城儲能項目，儲能規模達 1300MWh。
過去幾年，清潔能源已經得到階段性較大發展，但儲能產業目前還處于商業化應用的初期，即將迎來重要發展時刻。
今年以來，國家出臺了系列政策支持儲能產業發展。4 月 21 日，國家發改委、國家能源局發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見 (征求意見稿)》，首次提出到 2025 年，實現新型儲能裝機規模達到 3000 萬千瓦（30GW）以上。據測算，到 2030 年，儲能市場空間可達 1.2 萬億元以上。
自 2020 年初至今年 10 月，十多個省份陸續發布了新能源強制配備儲能的要求，大致包括「儲能規模在項目容量的 10%—15%」「連續儲能時長 2—3 小時」等條款。
中國工程院院士杜祥琬曾公開表示，「儲能技術是未來能源系統具備柔性、包容性和平衡功能的關鍵節點。」
儲能之所以制約著清潔能源大規模應用，是從能源的根本需求上看，清潔能源都有致命的問題——不穩定。風、水、太陽能都有間接性和區域性的問題，時間和空間上分布嚴重不均。
如果依賴這些電力，必須進行大量的儲能。而儲能難點在于需要占用大量的場地，需要考慮嚴重的損耗，必然會造成不同時間不同區域的電費差距巨大的問題。
設想中，儲能技術可以將在陽光充足的夏季生產的太陽能儲存起來用于冬季，將多風季節的風力儲存起來用于少風時期。實際上，儲能技術遠未達到實現這一目標，風光水能長期存在著浪費和不均的問題。
當前，國內外主要運行的儲能項目以抽水蓄能為主。數據顯示，截至 2020 年，抽水蓄能在全球儲能的裝機占比高達 89.3%，但抽水蓄能有強地區性。其次是電化學儲能，占比達 9.2%。在電化學儲能中又以鋰離子電池為主，占比高達 88.8%。
目前電化學儲能當中，鋰電池儲能綜合性價比最高。但鋰電池適合分鐘至小時級別的儲能，未來跨季節的儲能還需要可再生能源制氫儲存，以及其它不同的方案。
美國、日本、韓國、歐洲和澳洲是主要電化學儲能市場。據中金研究數據，美國電化學儲能項目占全球項目總數高達 44%，太陽能熱發電熔融鹽儲能項目西班牙占 28.5%，日本在電化學儲能項目上占據 7.7%。相比之下，我國在電化學儲能項目上僅占全球總量的 5.5%，是美國的 1/8。
近年來，中國儲能電池市場增速較快。數據顯示，2020 年，中國儲能電池市場出貨量為 16.2 GW（10億瓦），同比增長 71%。2019 年 5 月至 2020 年 7 月，全球新增發電側電化學儲能項目 113 個，中國新增發電側電化學儲能項目 59 個，增速據世界前列。
世界各巨頭一直對儲能領域摩拳擦掌。2019 年，特斯拉與太平洋天然氣和電力公司達成一項合作，將在加州一社區，部署數個名為 Megapack 的巨型電池儲能設備。該設備的能量儲存能力非常強大，將能為「舊金山的每個家庭提供 6 小時的電力」。
不過儲能的技術進步仍然極其困難。致力于氣候問題解決的比爾·蓋茨也看到這一領域的重要性，但他曾在自己的書中說道，「我從來沒有想到我會在電池投資上虧損這么多錢」。
02
大樓里的碳中和
人們能感知到的能源消耗場景都已有「碳中和」動作，每日工作生活的辦公樓、小區也藏著「碳中和」。
在傳統樓宇的建造和使用兩個部分中，都有太多工業碳排放和能源消耗。
中國建筑節能協會能耗統計專委會公布的數據顯示，2018 年全國建筑全過程碳排放總量為 49.3 億噸二氧化碳，占全國碳排放量的 51.3%。如果繼續細分，建筑材料占比 28%，運行階段占比 22%，施工階段占比 1%。
水泥等建材生產過程就充滿碳排放，每生產 1 噸水泥就會產生大約 1 噸二氧化碳。建材的隱碳含量也是樓宇無法碳中和的「原罪」，影響著建筑物全生命周期內的碳排和能源足跡。
實現碳中和，低碳水泥的發展將十分必要，一些公司正在致力于改變高碳建材的問題。
美國新澤西一家創業公司 Solidia 生產的水泥，生產過程排放二氧化碳比過去減少 30%。這一工藝來自于羅格斯大學，比傳統工藝加入更多黏土和更少的石灰石，且溫度要求更低，使得碳排放減少。
加拿大蒙特利爾 CarbiCrete 公司，則完全剔除了混凝土中的水泥成分，用鋼鐵冶煉的副產品鋼渣來代替。
中國的房地產企業和機構也進入了綠色建筑的打造推廣行動中。朗詩、萬科等房地產企業從建筑全流程，致力于使用低碳清潔的材料。
在樓宇使用過程中，建筑管理者的任務，是需要考慮如何在建造初期就通過數字化產品實現智能配電，達到長期的節能減排目標。
美的、格力、海爾等電器企業，以及特斯聯 AI 碳中和云等智能管理系統，都在為樓宇設計整套系統節能減排技術，對新型建筑進行綜合能耗管理。
樓宇管理者可以通過智能用電系統實現數據可視化管理，通過圖形和圖標直觀地展示每個房間的耗電量等，追蹤能源使用情況，優化能源使用效率，實現能源精細化管理等。
而已建造的傳統建筑，則需要進行改造配電系統，空調系統和熱力系統等。
成都三里屯太古里將在 2018 至 2024 年間，將現有水環熱泵系統逐步改造為更高效節能的冷水機組+燃氣鍋爐系統，預計改造完成后，項目中業主區域和租戶區域每年總共可節約 1340 萬千瓦時（度）用電。
小區住戶和樓宇使用者的減排任務，可以通過智能家居實現。通過數字化的能源監控、統計和管理，可以更科學地實現樓宇的減排。
智能家居系統可以根據需求調整用電時間，切斷非必要活動的用電需求，還可以在用電高峰期時，提升用電的穩定性。
03
「捕捉碳」和「消除碳」
但就算一滴化石能源都不用，一口肉都不吃——何況這并不可能——人類還是會產生碳排放，碳中和的真正實現，還需要將這些不得不排放的碳處理掉。
碳清除主要有自然氣候解決方案即種樹、土壤封存等，以及碳清除負排放技術，是直接從空氣中去除碳。
種樹被詬病在于從樹的全生命周期來看，吸收和排放的碳幾乎持平，并不能真正消除碳，另外還需要大量場地和成本。
碳清除負排放技術用來將空氣中的二氧化碳過濾收集，再封存起來。微軟就投資并使用了這項技術。
微軟為一家空氣碳捕獲和儲存公司 Climeworks 在冰島的首個商業規模、完全可再生的工廠提供了資金。微軟也是其客戶，以每噸 600 美元左右的價格購買捕獲的二氧化碳，購買一噸就抵消一噸碳排放。
在 2020 年，微軟排放了相當于 11,164,000 公噸的二氧化碳。如果用捕獲碳實現碳中和，微軟面臨近 67 億美元的賬單。
可以看出這種技術目前成本較高，普及推廣還需要時間。
還有一種碳捕集和封存技術是將二氧化碳封存在混凝土中。加拿大一家公司 CarbonCure，就將其他工業流程中產生的二氧化碳礦化，儲存于混凝土中。
谷歌 CEO 桑達爾?皮查伊在今年 6 月份的一次直播講話中表示自己非常焦慮。他說，「我們希望，人們發出的每一封 Gmail 電子郵件，在谷歌搜索框中進行的的每一次查詢，都完全不含碳。這是我們的『登月計劃』，這令我倍感壓力。」
不管我們對碳中和的感知是概念還是實際，39 年后的碳中和目標拆解到當下已經并不遙遠，甚至已經迫近，需要更多的人「倍感壓力」的同時，再不必擔心停電。
來源：極客公園-鄭玥
