科學探索:清潔能源對限製氣候變暖的作用或許有限
來源:環球科學
發布時間:2021-06-28
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科學探索:清潔能源對限製氣候變暖的作用或許有限

圖片來源:pexels

一項新的研究分析表明,世界上大部分清潔能源領域與(yu) 技術還沒有先進到能夠滿足2015巴黎氣候協定所設定的溫度目標。

國際能源署(International Energy Agency,IEA)發布的《追蹤清潔能源進展》報告稱,在IEA認為(wei) 對減小氣候變化影響至關(guan) 重要的46個(ge) 清潔能源領域中,隻有6個(ge) 進展順利,有望防止全球平均氣溫升高2攝氏度或更高。

國際能源署代理副執行署長Dave Turk說,該報告確定了無法滿足巴黎氣候協定可持續發展戰略(sustainable development scenario,SDS)的能源領域與(yu) 技術,並且為(wei) 這些領域如何進一步減排或如何低成本地推廣可再生能源技術提供了建議。

“(該報告)的確試圖分辨出哪些技術與(yu) 領域能夠幫助我們(men) 打造符合巴黎氣候協定期望的清潔能源未來。“Turk如此說道。

上文所提及的46個(ge) 領域涵蓋電力、燃料供應、工業(ye) 技術、交通、建築、能源集成技術(比如智能電網以及二氧化碳直接捕集技術)。而那6個(ge) “進展順利”的技術為(wei) 太陽能光伏業(ye) 、生物能源發電、電動車輛、軌道交通、照明產(chan) 業(ye) 以及數據中心與(yu) 傳(chuan) 輸網絡。報告提及,另有24個(ge) 領域需要更加努力以實現2025與(yu) 2030的目標,而最後剩下的16個(ge) 領域則完全沒有步入正軌。

Turk說,要達到SDS的目標,提高可再生能源的產(chan) 量與(yu) 效率占了80%的工作量。“為(wei) 了實現全麵、穩健和經濟的能源轉變,我們(men) 需要一係列的技術和方案。”

聚焦式太陽能技術與(yu) 碳捕集封存技術

不能滿足SDS目標的領域之一是聚焦式太陽能發電(concentrating solar power,CSP)。2019年全球CSP發電量增長了34%,超過了IEA所設定的至2030年該領域年均增長約24%的目標。

但是,過去十年的總體(ti) 趨勢表明,國際能源署2025年和2030年的SDS目標仍然很難實現。報告稱,2019到2025年間,全球的CSP產(chan) 電量需要增加兩(liang) 倍以上才能實現該技術的SDS目標。

“我們(men) 每年所做的還遠不能達成目標。”Turk說。

報告指出,2019年,以色列、中國和韓國對CSP增長的貢獻最大,同時中國、摩洛哥和南非的CSP產(chan) 電量有望在下個(ge) 十年繼續快速增長。但是在美國,CSP和很多其他清潔能源技術一樣,潛力尚未得到充分利用,美國可再生能源理事會(hui) 主席兼首席執行官Gregory Wetstone說。

“生在美國是很幸運的,因為(wei) 我們(men) 擁有海量的可再生資源,”Wetstone說,“我們(men) 要更好地利用這些資源。聚焦式太陽能當然也是其中一種。”

電力行業(ye) 的碳捕集、利用與(yu) 封存(Carbon capture, utilization and storage,CCUS)是IEA指出的另一種“進展不順”的技術。

目前僅(jin) 有兩(liang) 個(ge) 大型CCUS項目處在運行中,即美國德克薩斯州的Petra Nova項目和加拿大的Boundary Dam項目,它們(men) 加起來每年一共能捕集240萬(wan) 噸二氧化碳。IEA指出這遠低於(yu) SDS提出的每年要捕集3.1億(yi) 噸二氧化碳的目標。

全世界有14個(ge) 利用CCUS技術的發電項目正在開展。IEA稱,這些項目與(yu) Petra Nova項目、Boundary Dam項目加在一起每年能捕集3600萬(wan) 噸二氧化碳。然而,為(wei) 了在2030年達到每年捕集3.1億(yi) 噸的目標,二氧化碳的捕集率和最終的投資額需要大幅增長。

Turk說,雖然CCUS技術有一定的發展,但是這並不能跟上SDS的脫碳水平要求。如果減排不能僅(jin) 靠碳捕集實現,那麽(me) 將需要依賴一些其他的技術和方法。

“這就是我們(men) 緊張的地方,因為(wei) SDS的目標設定得太高了,我們(men) 需要采用許許多多的技術去實現它。”Truk說。

“做當然能做”

全球碳捕集與(yu) 封存研究院宣傳(chuan) 與(yu) 傳(chuan) 播總經理Guloren Turan說,如果隻考慮電力行業(ye) ,想要達到IEA設定的3.1億(yi) 噸目標,那麽(me) 需要200到250座配備碳捕集與(yu) 封存設備的發電廠。要達到這一數量“當然是可行的”,Turan說,但是需要“落到實處的支持政策”,包括投資該技術、製定相應的計劃以減少項目的風險。

不過,氣候與(yu) 能源解決(jue) 方案中心的專(zhuan) 家Mahmoud Abouelnaga說,他認為(wei) 在2030年前,每年從(cong) 發電過程中捕集3.1億(yi) 噸碳是不可行的。因為(wei) 就算14座CCUS電廠全部開動,每年也隻能捕集3600萬(wan) 噸碳。

Abouelnaga在郵件裏寫(xie) 道:“同樣,現實地考慮一下CCUS項目發展的長期進程就能發現,在2030年達到捕集3.1億(yi) 噸二氧化碳的目標是很困難的。”他認為(wei) ,缺乏支持性政策,比如聯邦稅收減免與(yu) 地質封存檢測結果的不確定性,等等這類因素都拖了CCUS項目的後腿。

Turan說,要滿足SDS的目標,到2050年大約需要2000座碳捕集與(yu) 封存設施。眼下有59座處於(yu) 不同建設階段的該類設施,其中21座正在運行,也就是說“還需要將規模擴大100倍“,Turan在郵件中寫(xie) 道。

在新冠肺炎疫情爆發前,因為(wei) 去年宣布新建了5座配有CCUS設備的發電廠,IEA稱CCUS取得了“新的進展“。

報告稱:“在新冠肺炎疫情危機中,許多計劃中的項目將麵臨(lin) 越來越多的不確定性和短期投資困難“,即使有旨在刺激CCUS項目的45Q稅收減免政策。”還在建設中的CCUS發電項目中,幾乎一半都計劃出售捕集到的二氧化碳用於(yu) 提高原油采收率,但是二氧化碳的價(jia) 格通常與(yu) 原油掛鉤,而後者的價(jia) 格在2020年暴跌。

撰文:Miranda Willson、Carlos Anchondo

翻譯:常灝傑

審校:曾小歡

引進來源:科學美國人

引進鏈接:https://www.scientificamerican.com/article/most-clean-energy-tech-is-not-on-track-to-meet-climate-goals/


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