中國儲能網(wǎng)訊：殼牌和中石油認(rèn)為必須做三件事：增加不超過80萬億的電源投資，提高電氣化水平至60%，加快CCUS技術(shù)的發(fā)展
文 | 徐沛宇
能源產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)碳中和最關(guān)鍵的因素，而石油公司是當(dāng)前全球能源體系里最有話語權(quán)的角色。對于中國2060年實現(xiàn)碳中和的路徑，國際石油巨頭殼牌集團(tuán)和中國石油巨頭中石油集團(tuán)分別給出了自己的答案。
殼牌集團(tuán)2022年1月17日發(fā)布了《中國能源體系2060碳中和報告》（下稱殼牌報告），中石油集團(tuán)2021年12月26日發(fā)布了《世界與中國能源展望》（2021版）（下稱中石油報告），兩家公司均是首次對中國如何在2060年實現(xiàn)碳中和提出參考路徑。
兩家公司的上述報告提出了較為相似的發(fā)展方向，包括在2060年前增加不超過80萬億元的電源投資，提高消費終端的電氣化水平至60%，加快碳捕集、利用與封存(下稱CCUS)技術(shù)的發(fā)展與推廣等。
對比來看，殼牌提出的技術(shù)路徑更為具體。殼牌報告稱，要實現(xiàn)2060碳中和的目標(biāo)，中國需要實現(xiàn)八項具體目標(biāo)：
1、面向終端用戶的發(fā)電量增至三倍;
2、面向終端消費和制氫的電力系統(tǒng)規(guī)模增至四倍;
3、風(fēng)電和太陽能發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的占比提高到 80%;
4、氫能占終端能源消費的份額從目前的較低水平提高到 16%;
5、生物資源能源化利用增加八倍，并大幅增加生物質(zhì)的商業(yè)化利用;
6、增加提高能效的投資，在未來 40 年，使整個經(jīng)濟(jì)體的能耗強度降低一半;
7、在 2030 年至 2060 年期間，將政府主導(dǎo)的碳價格提高至少四倍;
8、未來 40 年內(nèi)，CCUS 規(guī)模增加 400 倍以上。
中石油報告更側(cè)重分析煤炭、石油和天然氣等化石能源的發(fā)展趨勢。中石油報告認(rèn)為，煤炭中短期消費穩(wěn)中有降，未來將發(fā)揮應(yīng)急兜底保障作用；石油中短期消費繼續(xù)增長，未來更加突出原料屬性；天然氣消費快速增長，未來將作為新能源最佳伙伴。
殼牌報告還提出，中國在2060年實現(xiàn)碳中和目標(biāo)極具挑戰(zhàn)，但目前仍具有技術(shù)可行性。然而，成功窗口稍縱即逝，若不采取重大行動，中國可能需要更長的時間才能實現(xiàn)凈零碳排放能源體系。未來十年中國需要采取多項關(guān)鍵行動，例如確立中國在低碳制造業(yè)的市場領(lǐng)導(dǎo)者地位，開始有序?qū)嵤┟禾哭D(zhuǎn)型退出等等。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，石油公司的報告提出了與其他研究機構(gòu)不同的碳中和路徑。國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心首任主任李俊峰表示，此前多家研究機構(gòu)認(rèn)為中國實現(xiàn)碳中和的條件是電氣化程度要達(dá)到80%。殼牌的報告認(rèn)為只需達(dá)到60%，另外40%靠燃料來解決。燃料包括氫、生物質(zhì)，以及一部分的化石能源。同時，需要加大CCUS的技術(shù)發(fā)展和普及。這個邏輯關(guān)系是清楚的，為業(yè)界提供了第二條發(fā)展路徑。
電氣化比例提高至60%
殼牌報告稱，要實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，中國需要大幅提升太陽能和風(fēng)能發(fā)電占比，從目前的10% 增高至 2060 年的 80%。到 2034 年，太陽能和風(fēng)能將超過煤炭，成為最大的電力來源。到2060 年，約60%的能源消費將實現(xiàn)電氣化。對于剩余的40%較難實現(xiàn)電氣化的行業(yè)，將需要推行采用低碳燃料。
該報告稱，重型公路運輸、航運和航空等行業(yè)，以及鋼鐵和化工等重工業(yè)都需要使用便攜的、高能量密度的燃料。這些目前依賴于化石燃料的行業(yè)在未來將不得不轉(zhuǎn)向新型低碳能源。為滿足這些較難電氣化行業(yè)的能源需求，氫、生物燃料等新型低碳燃料將發(fā)揮重要作用。
殼牌報告預(yù)計，中國的氫氣消費量將從目前的極低水平增長至2060年的17艾焦耳/年以上。這相當(dāng)于5.8億噸煤當(dāng)量，或者最終能源消費總量的16%。生物燃料的使用量將從目前相對溫和的水平增長至2040年的近5艾焦耳/年。不過，生物燃料需求在2045年達(dá)到峰值后，將出現(xiàn)下降，其原因有兩個:一是電氣化范圍的擴(kuò)大，導(dǎo)致公路客運對將生物燃料與液態(tài)化石燃料摻混使用的需求減少;二是重型公路和鐵路運輸中氫使用量的增長。到 2060 年，生物燃料需求將緩降至3艾焦耳/年以下。
中石油報告稱，為了實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，中國的電氣化水平將不斷提升，2060年應(yīng)達(dá)到60%;相應(yīng)地終端用電規(guī)模也將穩(wěn)步提升，2030年達(dá)11.3萬 億千瓦時，2060年進(jìn)一步升至14.6萬億千瓦時;考慮到2030年后，綠氫等中間轉(zhuǎn)換部門用電需求的穩(wěn)步增加，中國發(fā)電量規(guī)模將較終端用電需求增長更快。同時，非化石能源發(fā)電占比將快速提升，2060年將達(dá)到83%—91%。
為了實現(xiàn)高比例的電氣化水平，中國需要巨額的新增投資。中石油報告預(yù)計，隨著電力裝機規(guī)模的不斷擴(kuò)大，未來電源投資成本將保持較高水平，2060年前基本保持在年均1萬億-2萬億元之間，且呈現(xiàn)先低后高的走勢。
殼牌報告估計，中國需要在2020年至2060年之間，投資12.5萬億美元（近80萬億人民幣），并需要在未來二十年作出其中一半以上的投資。這些必要的投資可確保電力部門盡早實現(xiàn)脫碳，以便向終端用能行業(yè)推廣低碳電力，進(jìn)而實現(xiàn)終端用能行業(yè)的脫碳。
電力專家認(rèn)為，石油公司的研究報告對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)有新的啟發(fā)。國家電網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍表示，殼牌報告里特別關(guān)注了氫能、生物質(zhì)能，以及CCUS，這三大熱門技術(shù)目前還有較大的不確定性，所以如果這三個技術(shù)中的一個、兩個，甚至三個都能夠獲得飛速進(jìn)步的話，整個電力系統(tǒng)的架構(gòu)，跟其它系統(tǒng)之間的協(xié)同關(guān)系就需要重新審視。如果按照報告里預(yù)測的態(tài)勢發(fā)展，中國構(gòu)建未來新型電力系統(tǒng)時，可能需要對一些問題作出調(diào)整。
碳移除技術(shù)與碳價的預(yù)測
實現(xiàn)碳中和目標(biāo)一方面是要減少排放，另一方面則是要移除已排放的溫室氣體。
碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)遲遲未能商業(yè)化規(guī)模化運用，但石油公司在此領(lǐng)域具有較深的積累和技術(shù)優(yōu)勢，因此，石油公司對CCUS的前景普遍持樂觀態(tài)度，并加大了投資。
殼牌報告認(rèn)為，中國需面對過去十年建成的大量尚有多年經(jīng)濟(jì)壽命的煤電設(shè)施和重工業(yè)設(shè)施。利用CCUS技術(shù)來改造這些現(xiàn)有的燃煤電廠以及化工廠、水泥廠和鋼鐵廠等工業(yè)設(shè)施，就可以實現(xiàn)減排，而不必提前棄用這些資產(chǎn)。
該報告稱，在碳封存方面，中國擁有顯著的地質(zhì)潛力。估計地下可封存的量為2.4萬億噸，僅次于美國。中國目前有40多個CCUS試點項目，總封存量達(dá)300萬噸。其中許多項目是與提高石油采收率相關(guān)的小型開發(fā)項目。未來四十年，中國的二氧化碳封存量需要提高400倍 以上。中國的許多CCUS技術(shù)即將或者已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，其主要挑戰(zhàn)在于，如何創(chuàng)造條件來支持利益相關(guān)方投資建設(shè)大規(guī)模 CCUS 設(shè)施(尤其是作為工業(yè)脫碳解決方案的CCUS設(shè)施)。
中石油報告認(rèn)為，CCUS是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要選項，若CCUS技術(shù)取得重大突破，化石能源就得以在實現(xiàn)碳中和的同時更多保留。從具體領(lǐng)域看，2060年電力部門的脫碳規(guī)模在10億-19億噸，工業(yè)部門的脫碳規(guī)模在4億-5億噸。
殼牌報告的另一個亮點是，對中國的碳價做出了比較高的預(yù)測。該報告稱，為確保中國于 2060 年前實現(xiàn)凈零排放，提高碳價至關(guān)重要。在2030年之前的十年內(nèi)，碳價格(包括顯性碳稅/價格和隱性監(jiān)管成本)將緩慢上漲至300元人民幣/噸。在隨后的幾十年，其將加速上漲，最終于2060年達(dá)到1300元人民幣/噸。
殼牌報告稱，作出上述預(yù)測的原因是，碳價格上漲是為低碳能源領(lǐng)創(chuàng)造公平競爭環(huán)境的關(guān)鍵杠桿，將促使運輸業(yè)、建筑業(yè)和工業(yè)等部門做出更多努力來提升能源效率和排放效率。歐洲的事實證明，碳定價尤其對于推動煤的退出是有效的。中國系統(tǒng)性地開發(fā)和實施全國碳排放權(quán)交易市場，是推動中國沿著一條具有成本效益的碳中和路徑前進(jìn)的關(guān)鍵。
作者為《財經(jīng)》記者
