2021年中国碳中和行业研究报告-第2页-北极星大气网

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清洁能源在装机量之外的问题

由于自然资源的不稳定性，电调峰解决方案将成为发展关键

以目前的气象手段来说，对风的预测准确率很低。光伏在夜间则丝毫不起作用，并且白天不是用电高峰。所以中国新能源产业发展必须解决电调峰问题。目前有多种技术辅助实现电调峰，电池技术、抽水蓄能电站、水库库容比较大的电站、氢能源，还有传统火电站的碳中和改造，生物能源发电等。由于这些技术的适用时间不同，所以在建设中需要综合使用。

不久前，国家能源局、国家发改委联合发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》，文件指出新型储能装机规模达3000万千瓦以上。未来再建的新能源电厂，则必须配备储能发电机组，装机比例为10%，即电厂发电机组装机量的10%，是储能发电机组的最低装机量。这就意味着，如果实现2050年的能源结构改革，那么至少需要4.3亿千万的储能发电机组。从目前国家电网披露的信息来看抽水蓄能电站在建装机量为4160万千瓦，加上已经在运行的2073千瓦，距离目标还不足25%。并且抽水蓄能电站也不能解决全部问题，在西部一些缺水地区，抽水蓄能不可能实现，所以未来多种储能技术将得到均衡发展。其中氢能源由于其泛用性比较广，所以前景较大，但氢能源的运输网络是否会得到国家的政策和资源倾斜，是需要再观察的事情。

特高压的网络打造与天然气管道的共用问题

中国的幅员辽阔既为清洁能源的获取创造了条件，也为能源运输带来了问题。中国对能源需求量大的地区集中在东部沿海地区，而清洁能源的生产则大多集中在西北和西南地区，虽然核能因安全问题主要集中在东部沿海地区，但其总量不足以支撑庞大的电能消耗。所以电能传输的特高压网络对于中国清洁能源的使用来说是至关重要的问题，目前特高压已被列为中国新基建七大项目之一，在国家大力扶植的环境下，未来将得到妥善解决。

但是另外一个问题则更需要注意，即氢能作为解决电调峰问题的备选方案之一，其运输问题在当前中国的体制框架下，可能会遇到阻碍。氢是可通过电解水的方式利用多余的可再生能源制成，也可通过甲烷水蒸汽重组转化法制成。它可以按照最高10%的体积比例在天然气管网中与天然气混合，无需进行系统改进即可用于供热或发电。但天然气的运输网络与国家电网从属于不同机构，其协调涉及利益分配与未来能源主导权等诸多大问题。这在中国非常难办，如果氢能源想要得到更多资源倾斜，那氢能源汽车体系的打造将是很好的助力。

智能电网是输配电的核心工程，它将影响中国未来城市状态

目前关于智能电网，普遍着眼点在于优化能源分配与传输。这一方面源于城市的确是耗能大户，另一方面也源于现在技术运营颗粒度比较粗。但是当下，无论是技术领域的精细化趋势，还是碳中和不出大气层的新航天化发展，都倒逼着城市反思自身能源的可循环利用上。所以分布式发电与新能源微电网就变成了未来城市自身可生产能源，实现能源自产自销的基础设施。目前，能够转化二氧化碳等温室气体的所有手段，都无法逆转这个过程。所谓的碳捕捉和碳封存，仅是把二氧化碳收集起来，不排到大气中而已。所以未来的城市本身就是能产生能源的电厂，各类民用发电设备、城市节能改造、绿色建筑的设计理念会改变城市的状态。在这之前，智能电网的打造，民用发电设备并入国家电网的便捷性将是促进这个进程的关键一步。

目前国家个人能源的生产入网工作已经开始，由于电价由国家制定，所以不涉及经济性测算的问题。具备发电能力的建筑和机构只需要填写相关的申请表，就可以完成入网工作。不过由于现阶段发电设备的效能问题，城市自生的电能对空间的要求比较大，主要依靠大型仓库的房顶铺展太阳能电池板。

迫在眉睫的碳捕捉与碳封存

碳捕捉与碳封存技术并不治本，但势在必行

碳捕捉与碳封存技术，是目前工业生产环境下，最直接针对碳排放进行控制的手段，对碳中和之前的碳达峰目标有立竿见影的效果。由于其对传统能源企业来说，改造起来最容易落地，所以碳封存和碳捕捉技术最核心服务的是为电调峰预备的火力发电站，这样中国庞大的火力电站就不至于全部作废，从宏观视角上看，属于资源利用的最大化策略。

单就碳捕捉技术来看，主要分为三段：燃烧前、燃烧中和燃烧后，其技术实现原理各异，但当前均没有大规模应用。当捕捉以后，就需要进行碳封存。碳捕捉与碳封存全部完成后，将会给现在的能源企业增加巨大的财务负担。

目前碳封存的技术非常原始，仅仅是将捕捉到的碳进行填埋，这设计运输和封存的双重成本支出。

解决中国排碳问题不能仅靠能源产业

中国绿色产业与经济增长的协调性将得到加强

1990年以来，全球森林面积最多的六个国家和地区，除巴西和加拿大以外，都处于增长态势。而且从增速上看，中国增长接近40%，数据上遥遥领先于其他国家。这得益于中国近年来对环境的重视。欧洲等海外地区也借助中国的绿化行动获取了大量碳汇。绿色产业和中国追求经济增长的需求之间存在一些断层，这一方面源于绿色产业的经济性在过去没有得到重视，也没有充分开发，另一方面也源于科学技术和绿色理念长期游离于经济最繁荣的场景。这两方面原因都会在本轮碳中和浪潮下得到改善，使绿色产业和经济发展之间互助发展。

自然资源稀缺引导绿色产业变革

森林的极限也无法中和碳总量，导致产业向非传统领域渗透

从国家统计局公布的数据看，中国最后一次林业普查中森林面积22044.6万公顷，森林覆盖率为23%。虽然植树造林是国家大力提倡的事，但并非所有土地都可以种植林木。在林业体系中有宜林地的概念，全中国所有可种植森林的面积加在一起，也只有32591.1万公顷。这些宜林地全部转换为森林后，中国的森林覆盖率也不过33.95%，更不用说森林质量本身也不高的问题了。所以，由中国碳中和引发的关于绿色产业革命的问题，势必会从传统的林业本身，向其他关注碳中和的非林业传统领域去渗透，以求更好的解决问题。

新林生长最快，所以活立木蓄积量增速最快

按照树龄划分，森林可分为：幼熟林、中熟林、近熟林、成熟林及过熟林五个级别。但林木最为茂盛的成熟林虽然光合作用强度最高，但固碳效果并不是最好的。幼熟林，中熟林和近熟林中，树木木质部的增多主要依靠吸收二氧化碳完成，所以越是年轻的森林，碳中和能力反而更强。而林木木质部的增加，也就是森林蓄积量的概念，是评估和衡量碳中和的核心指标。按照不同的树种和森林质量，每生长1立方米林木，可吸收1.3至1.83吨二氧化碳。

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