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光伏風(fēng)電真的低能耗低碳排放嗎?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2016-01-26 12:00:37
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光伏風(fēng)電真的低能耗低碳排放嗎?碳排放是溫室氣體排放的總稱,其中最主要是二氧化碳,因此用碳(Carbon)一詞作為代表。一般民眾可以簡單地將“碳排放”理解為&

  碳排放是溫室氣體排放的總稱,其中最主要是二氧化碳,因此用碳(Carbon)一詞作為代表。一般民眾可以簡單地將“碳排放”理解為“二氧化碳排放”。

  近幾十年來,多數(shù)科學(xué)家和政府承認(rèn)溫室氣體已經(jīng)并將繼續(xù)為地球和人類環(huán)境帶來災(zāi)難,“碳減排”、“碳中和”這樣的術(shù)語也被所理解和接受。我們?nèi)粘I钪幸恢倍荚谂欧哦趸?,如何調(diào)整我們的生活,減少碳排放?


2015年聯(lián)合國氣候大會(huì)

  第一個(gè)思路是節(jié)能,例如少用空調(diào)和暖氣、少開車、少坐飛機(jī)等等。減少浪費(fèi),提升現(xiàn)有能源的使用效率,這當(dāng)然是應(yīng)有之義。但冬天暖氣燒多久是必要的,每年出行多遠(yuǎn)是必須的?我們應(yīng)該死守現(xiàn)有技術(shù),因環(huán)境的威脅而抑制發(fā)展、抑制需求嗎?同發(fā)達(dá)國家相比,中國的人均能源消費(fèi)水平并不高。如果科技的發(fā)展把我們引向了還不如沒有科技的時(shí)代,那么這并不科學(xué),甚至并不符合普通人的直覺。

  解決氣候和環(huán)境問題(或者說碳減排)的另一個(gè)思路,是進(jìn)行能源領(lǐng)域的技術(shù)革命,從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)加入“碳約束”的考慮。具體來說,就是以零碳或負(fù)碳的清潔可再生能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源??疾焐蟼€(gè)世紀(jì)人類能源的生產(chǎn)和消費(fèi)可以發(fā)現(xiàn),電力作為二次能源,在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)幾乎沒有額外的碳排放;而在電力生產(chǎn)過程中,化石能源,尤其是煤炭占絕對(duì)統(tǒng)治地位。反過來看,在煤炭的消費(fèi)中,大部分也是用于火力發(fā)電。因此,在電力工業(yè),尤其是發(fā)電端,以清潔可再生能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源火電,才是氣候、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等問題的核心解決方案。

  20世紀(jì)初電力革命,交流電技術(shù)的出現(xiàn)使遠(yuǎn)距離輸電成為可能,也決定了今天人類的電力產(chǎn)消模式——集中式的火電廠為城市和人群供電,人們用電的環(huán)境很清潔,這掩蓋了遠(yuǎn)在郊區(qū)的火電廠一刻不停的排放和污染。近幾十年世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速擴(kuò)大,使這種排放終于突破了環(huán)境的容忍度,變成我們看得見摸得著的警示。人們終于認(rèn)識(shí)到,原來我們用的每一度電,都背負(fù)著污染和排放。

  根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù),2014年中國電力裝機(jī)容量為13.60億千瓦,發(fā)電量為55459億千瓦時(shí),其中火電發(fā)電量41731億千瓦時(shí),占總發(fā)電量的比例為75.20%。這意味著2014年,我們每使用1度電,其中0.75度來自于產(chǎn)生碳排放的傳統(tǒng)化石燃料。

  根據(jù)中國資源綜合利用協(xié)會(huì)可再生能源專業(yè)委員會(huì)與國際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布《中國光伏產(chǎn)業(yè)清潔生產(chǎn)研究報(bào)告》,光伏發(fā)電的能量回收周期僅為1.3年,而其使用壽命為25年,也就是說在約24年里光伏發(fā)電都是零碳排放。

  光伏和風(fēng)機(jī)這類可再生能源技術(shù),在發(fā)電過程中不需要額外的“耗材”,而火電廠建成后每發(fā)一度電都需要相應(yīng)的燃煤。因此在長達(dá)20多年的生命周期中,光伏等技術(shù)的能耗與碳排放僅發(fā)生在部署時(shí)組件和風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。發(fā)電技術(shù)原理的根本不同決定了可再生能源的“清潔性”。

  根據(jù)測算,光伏發(fā)電的二氧化碳排放為33-50克/度,而煤電為796.7克/度。光伏發(fā)電的二氧化碳排放量只是化石能源的十分之一到二十分之一,在降低碳排放方面擁有壓倒性的優(yōu)勢。

  由此可見,如果能在發(fā)電端提升清潔可再生能源的比例,就能從總體上降低每度電的碳排放量。更重要的是,這種思路不需要對(duì)社會(huì)用電量(即發(fā)電量)進(jìn)行壓縮和約束,以技術(shù)手段突破環(huán)境對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式的約束,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打開全新的增長空間。