【谷騰環保網訊】《城(cheng)鄉建(jian)設領域碳達峰實施方(fang)案》近(jin)日印發(fa)，城(cheng)市作(zuo)為現代經(jing)濟活動的中(zhong)心，其(qi)在(zai)應對全球氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)與推進可持續發(fa)展(zhan)中(zhong)發(fa)揮的作(zuo)用，愈發(fa)受到重視，方(fang)案中(zhong)建(jian)設綠色低碳城(cheng)市專設一章便是體現。

但具體實踐中，城(cheng)市(shi)在推進用能(neng)結構(gou)調整(zheng)等(deng)方面仍存在較(jiao)多困難。現有氣候治理框架下，超大特(te)大城(cheng)市(shi)的(de)可再生能(neng)源利(li)用難點有哪些，未來低碳轉(zhuan)型之路該(gai)如何前行？對此，中國環(huan)境報記者(zhe)專訪了(le)香港理工大學建筑環(huan)境及(ji)能(neng)源工程學系可再生能(neng)源研究室教授楊洪興。

土地有限、波動明顯，可再生能源面臨挑戰

城(cheng)市是現代(dai)經濟活動的(de)(de)(de)中心，也是最主要(yao)的(de)(de)(de)能源(yuan)、資源(yuan)消耗者和(he)主要(yao)的(de)(de)(de)溫室氣(qi)體排放者。在我國，為數不多的(de)(de)(de)超(chao)大(da)特大(da)城(cheng)市占據(ju)著相(xiang)當比例(li)的(de)(de)(de)碳排放量。

中科院(yuan)陳明星(xing)課題組曾對城(cheng)市(shi)(shi)尺度(du)下全國碳排放(fang)進行了初步核算，結果顯示，2019年全國碳排放(fang)總(zong)量(liang)約在109億(yi)噸，而北京(jing)、上海(hai)等(deng)7座超(chao)大城(cheng)市(shi)(shi)和武(wu)漢、東(dong)莞、西安等(deng)14座特大城(cheng)市(shi)(shi)的(de)總(zong)排放(fang)量(liang)約21億(yi)噸，占比(bi)為19.45%。

國(guo)際能(neng)(neng)源(yuan)署(shu)（IRENA）發(fa)(fa)布的《中國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)體系碳中和路線圖》指出，提高能(neng)(neng)效、發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)可再生能(neng)(neng)源(yuan)等方面是中國(guo)在(zai)(zai)2030年前(qian)實現碳達峰的重要領域。但(dan)楊洪興認為，發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)可再生能(neng)(neng)源(yuan)在(zai)(zai)超大特大城市并不輕松，仍有(you)眾(zhong)多挑戰(zhan)。

“風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)兩(liang)種較易大(da)量(liang)推(tui)(tui)廣(guang)的(de)可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源形式，是(shi)分(fen)布式可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源系統的(de)兩(liang)個主(zhu)要(yao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)來源，但這兩(liang)種能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源在超(chao)大(da)特(te)大(da)城市(shi)的(de)推(tui)(tui)廣(guang)并(bing)不(bu)容易。”楊(yang)洪(hong)興介(jie)紹，超(chao)大(da)特(te)大(da)城市(shi)可利用(yong)土地(di)資源有限(xian)，難(nan)于安(an)裝(zhuang)(zhuang)大(da)量(liang)的(de)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)光伏系統，風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)資源也(ye)很(hen)有限(xian)。同時(shi)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)應用(yong)推(tui)(tui)廣(guang)，還存在著屋(wu)頂可利用(yong)面積少、陰影(ying)遮擋以及安(an)裝(zhuang)(zhuang)維護(hu)難(nan)、立(li)面墻體發電效率低等(deng)限(xian)制(zhi)。

同時，當電網中(zhong)有大量的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)供電時，電網的(de)(de)(de)電壓穩定(ding)是影響可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)廣泛應用的(de)(de)(de)又一阻礙。楊(yang)洪興指出，城市負(fu)荷需(xu)求(qiu)大，用電尖峰(feng)負(fu)荷高，用戶(hu)側電力(li)需(xu)求(qiu)逐年(nian)來的(de)(de)(de)不(bu)斷提(ti)升就對于電網蓄(xu)能(neng)、設備更(geng)新換代、傳輸等(deng)有較高的(de)(de)(de)要求(qiu)。“當大量間歇、波動且受天氣情況影響大的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)電力(li)加入時，就對城市電網的(de)(de)(de)蓄(xu)能(neng)、傳輸、調峰(feng)、設備更(geng)新等(deng)提(ti)出了更(geng)高的(de)(de)(de)要求(qiu)。”

而中國臺灣地區便是電(dian)(dian)壓穩定性(xing)需求重(zhong)要(yao)性(xing)最好的(de)例(li)證。“由于偏激的(de)新能源(yuan)和核能政策(ce)造(zao)成電(dian)(dian)網備用電(dian)(dian)量不足，當(dang)陰天、晚上或(huo)無(wu)風的(de)夏(xia)季用電(dian)(dian)量高的(de)時候，目前局部(bu)甚至大范圍停電(dian)(dian)常常發生，嚴重(zhong)影響了城市居民的(de)正常生活(huo)。”楊洪興(xing)介紹(shao)道。

此外，能源(yuan)結構調(diao)整所(suo)帶來的(de)(de)，還有相當的(de)(de)經濟(ji)成本(ben)和時間(jian)成本(ben)。楊洪興指出，低碳(tan)電力(li)設備(bei)的(de)(de)投資建設、電網基礎(chu)設施更(geng)新換代成本(ben)等支出，會對地(di)方(fang)及國家財(cai)政帶來相當大(da)的(de)(de)壓(ya)力(li)。而作(zuo)為參與(yu)者民(min)眾，對于低碳(tan)經濟(ji)的(de)(de)接(jie)受程度與(yu)安全意識、培養正確使用(yong)新設備(bei)的(de)(de)操作(zuo)能力(li)等也需要一(yi)定的(de)(de)過渡(du)時間(jian)。

綠色低碳取得進展，香港經驗有哪些？

目前，我國超大(da)特大(da)城市的(de)可持(chi)續(xu)能(neng)源利用路徑仍在探索(suo)之中。但已(yi)有的(de)城市經(jing)驗能(neng)夠為問題(ti)解決(jue)提供借鑒，香港便(bian)是如此。

根據(ju)香(xiang)港(gang)特別(bie)行政區政府統計(ji)處(chu)最新數據(ju)，2021年年底(di)香(xiang)港(gang)人口臨時數字已(yi)達到740.31萬人。盡管(guan)人口數量眾多(duo)，但香(xiang)港(gang)的(de)城(cheng)市綠色低碳(tan)卻走(zou)在前(qian)面。2021年10月《香(xiang)港(gang)氣(qi)候行動(dong)計(ji)劃2050》頒布，其中包括在凈零碳(tan)發電（分布式(shi)可再生能源建設推廣等）、節能綠建（新建與續存樓宇的(de)節能、提(ti)高(gao)能源利用效率的(de)能量需(xu)求管(guan)理等）、綠色運輸（汽車減碳(tan)與電氣(qi)化等）、全民減廢（廢棄物(wu)管(guan)理以減少(shao)城(cheng)市廢棄物(wu)填(tian)充(chong)等）等多(duo)方面的(de)行動(dong)指南，以應(ying)對在2050年前(qian)實現碳(tan)中和的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

楊洪(hong)興介紹，香(xiang)港(gang)的(de)(de)(de)減碳計劃(hua)首(shou)先便是(shi)從(cong)能(neng)源、建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)方(fang)面入(ru)手。“在香(xiang)港(gang)，發電所產生(sheng)的(de)(de)(de)碳排放(fang)量(liang)超(chao)過總量(liang)6成(cheng)，而建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)耗(hao)部分則超(chao)過9成(cheng)的(de)(de)(de)電力消耗(hao)。將目前(qian)僅占1%左(zuo)右的(de)(de)(de)可(ke)再生(sheng)能(neng)源電力將會(hui)在2035年增長到7.5%-10%，并在往后持續提升至15%，這(zhe)對于可(ke)利(li)用(yong)土地面積有(you)限(xian)的(de)(de)(de)高(gao)密度的(de)(de)(de)超(chao)大(da)特(te)大(da)城市來說(shuo)，是(shi)一個相當(dang)可(ke)觀的(de)(de)(de)比例。其中(zhong)，離(li)岸風電的(de)(de)(de)開(kai)發勢在必行(xing)。同時，政府建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)節能(neng)規(gui)范與(yu)智慧(hui)能(neng)源管理系統也是(shi)香(xiang)港(gang)推行(xing)節能(neng)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)兩大(da)重(zhong)點，建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)光伏補貼政策也將極大(da)推動城市可(ke)再生(sheng)能(neng)源利(li)用(yong)的(de)(de)(de)發展(zhan)。”

香(xiang)港的減碳計(ji)劃還(huan)涉(she)及綠色(se)運輸與全民減廢兩(liang)方面，主要包括氫(qing)燃(ran)料電池巴士(shi)及重(zhong)型(xing)車輛的試行、私(si)家車電力化的推廣與新能源輪渡的使用，城市固(gu)體廢棄(qi)物(wu)收(shou)費、可降(jiang)解(jie)塑料餐具規范(fan)與廢棄(qi)物(wu)燃(ran)燒發電。

楊洪(hong)興認為，香港與(yu)北京、上海(hai)等超大特大城(cheng)市(shi)相比，有(you)著眾(zhong)(zhong)多相同點：存在著城(cheng)市(shi)耗(hao)電量大，尖峰(feng)負(fu)荷需求(qiu)大、電網調節(jie)壓力大、可利(li)用土地面積(ji)受(shou)限(xian)的(de)難點。也有(you)著一系列發展綠色(se)低碳(tan)城(cheng)市(shi)的(de)基(ji)礎條件，包括電力基(ji)礎設施更新換代迅速、城(cheng)市(shi)經(jing)濟(ji)基(ji)礎好(hao)、民眾(zhong)(zhong)節(jie)能環保(bao)意識高。

“在(zai)這樣的背(bei)景(jing)下，香港對(dui)于電力生產與(yu)建(jian)筑節能(neng)、交(jiao)通運輸(shu)綠色(se)低碳化(hua)與(yu)廢棄物減排回收等(deng)(deng)方(fang)面的措施，都(dou)是可以借(jie)鑒(jian)共(gong)通的。同時，一些對(dui)于地域、自然資源(yuan)條(tiao)件要求不高的新技術新應(ying)用探索，如建(jian)筑電氣化(hua)、分布式能(neng)源(yuan)系統(tong)推廣、交(jiao)通電氣化(hua)、高壓直(zhi)柔(rou)輸(shu)電、柔(rou)性用電負荷(he)等(deng)(deng)，都(dou)可以在(zai)北京、上海等(deng)(deng)特大城市進行試驗推廣。”楊(yang)洪興說。

開源節流，儲能技術、能源管理需重視

楊(yang)洪興認為，香(xiang)港和(he)(he)內地超大(da)特大(da)城市(shi)的綠色低碳(tan)(tan)轉型需要從開源節流兩方面(mian)進(jin)(jin)行(xing)，針對不同行(xing)業部門進(jin)(jin)行(xing)可行(xing)的路徑規劃，是碳(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)中和(he)(he)目(mu)標在各個城市(shi)的實現范式。

“開源(yuan)主要是增加可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)，尤其是風電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)使用(yong)(yong)。在(zai)可利(li)(li)用(yong)(yong)的(de)(de)城(cheng)市屋頂，路(lu)邊和(he)(he)可利(li)(li)用(yong)(yong)的(de)(de)地方修建分布(bu)式(shi)(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)站，同時投資建設高壓(ya)大(da)(da)容量(liang)輸電(dian)(dian)(dian)線路(lu)，大(da)(da)量(liang)引進北方和(he)(he)西北的(de)(de)光(guang)電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)風電(dian)(dian)(dian)。此外，海上風場的(de)(de)建立(li)可以有(you)效增加可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)情況，對于一些沿(yan)海特大(da)(da)城(cheng)市來(lai)(lai)說是非常(chang)有(you)利(li)(li)的(de)(de)碳中和(he)(he)路(lu)徑。”相比(bi)于單一的(de)(de)城(cheng)市內部分布(bu)式(shi)(shi)可持(chi)續能(neng)(neng)源(yuan)，楊洪興(xing)更強調對大(da)(da)區域和(he)(he)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)網多(duo)樣來(lai)(lai)源(yuan)風能(neng)(neng)、太(tai)陽能(neng)(neng)，生(sheng)物能(neng)(neng)，水電(dian)(dian)(dian)和(he)(he)核能(neng)(neng)的(de)(de)綜合(he)利(li)(li)用(yong)(yong)。

考慮(lv)到未(wei)來可(ke)再生(sheng)能源電(dian)(dian)力對于(yu)電(dian)(dian)網帶(dai)來的(de)(de)傳輸和管(guan)理壓力，楊洪興(xing)著重(zhong)強(qiang)調(diao)了以(yi)抽水蓄能電(dian)(dian)站建(jian)設為代表的(de)(de)電(dian)(dian)力儲(chu)能系統。但(dan)楊洪興(xing)同時指(zhi)出(chu)，盡管(guan)氫能正成為能源的(de)(de)儲(chu)運、使用的(de)(de)新興(xing)手段，但(dan)目前氫能儲(chu)能技術高成本、安全性(xing)不足、商業化程度不完善，仍處于(yu)比較初期的(de)(de)階段。

此外(wai)，楊(yang)洪興指(zhi)出，不同(tong)超大(da)特(te)大(da)城(cheng)市可以(yi)根據其自然條件(jian)的(de)優(you)勢，開發不同(tong)的(de)可再生(sheng)能(neng)源，如(ru)用潮汐能(neng)、地熱能(neng)供暖(nuan)和(he)發電，使用地源熱泵降低采(cai)暖(nuan)和(he)空調耗能(neng)，因地制宜(yi)探索適合不同(tong)城(cheng)市發展(zhan)的(de)具體(ti)碳中和(he)路徑(jing)。

“節(jie)流(liu)是(shi)(shi)實現碳中和路徑中的另(ling)一關鍵，特(te)別是(shi)(shi)內地大城市中的工業用電(dian)。”IRENA的路線圖中對(dui)工業部門(men)的提(ti)高(gao)能(neng)效的技術著墨(mo)很多(duo)，并著重強調了建筑(zhu)與交通部門(men)的電(dian)氣(qi)化(hua)。楊洪興(xing)也指(zhi)出(chu)，目前內地工業產品(pin)的單位能(neng)耗比先進國家的數(shu)值相比高(gao)得多(duo)，提(ti)高(gao)能(neng)源利用率是(shi)(shi)當務(wu)之(zhi)急。

“小型(xing)智慧能源管理(li)系(xi)統(tong)已經在很多研究團隊(dui)、企業中有(you)(you)一(yi)定的(de)探索，但大(da)規模(mo)的(de)智慧能源管理(li)系(xi)統(tong)需要(yao)更大(da)的(de)平臺合作(zuo)、數據(ju)支撐與(yu)相(xiang)當的(de)試(shi)驗。” 楊洪興認(ren)為(wei)，雖然有(you)(you)多項能效提高的(de)技術可選，但內地對于(yu)能耗數據(ju)的(de)長(chang)期(qi)采集、系(xi)統(tong)維(wei)護的(de)不(bu)足和氣(qi)象等數據(ju)不(bu)能完全開(kai)放使用可能會對相(xiang)關計劃的(de)落(luo)實、效果評(ping)估帶來一(yi)定難度，對于(yu)智慧能源管理(li)系(xi)統(tong)應當給予(yu)充(chong)分的(de)重(zhong)視。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章