中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠：如何實現2060年碳中和？

 

德國是通過電力市場的實時電價調節(jié)機制激勵波動風光。 

中國的風光電波動調節(jié)權力集中在電網。在用戶端，電網通過電價機制（包括用戶側響應）激勵風光電的補償和消納，但力度和靈活性遠低于德國的電力市場。在發(fā)電公司端，現在電網是通過調度的權限來進行調節(jié)，而不是通過價格機制，因此各個發(fā)電公司及利益相關方向電網施加壓力，要求多發(fā)電。電網難于按宏觀經濟規(guī)律調節(jié)。 

下面介紹德國城市智慧能源園區(qū)的成功示范——德國歐瑞府（EUREF）能源科技園： 

- 位于德國首都柏林的歐瑞府（EUREF）科技園是一個碳中和園區(qū)，其中超過一半的二氧化碳減排是通過提高建筑能效；其余不到50%的二氧化碳減排是通過使用可再生能源，其中70%左右的能源是波動的風光電，30%左右是沼氣熱電聯供。 

- 基于建筑能效提高，電轉熱/冷并用建筑物和儲熱/冷罐存儲，電動汽車參與波動風光電消納，退役電動汽車動力電池儲能電站和沼氣熱電聯供的微型綜合智慧能源網。 

- 這個碳中和園區(qū)是2008年是時任德國能源署的署長科勒先生領導設計開發(fā)的。2014年實現了2050年德國的能源轉型目標。即：2050年的德國能源世界，您今天見得到。 

- 這個項目是可持續(xù)碳中和項目，可持續(xù)的含義是沒有要國家一分錢的額外補貼，因此有推廣價值。 

歐瑞府這樣的綜合使用智慧能源方法的碳中和園區(qū)是未來實現碳中和的重要模式。 

下面我們看一下另一個重要的用能領域——工商業(yè)領域。這張圖中，描述出了德國在工業(yè)界二氧化碳減排中的關注要點： 

- 電機能效的提高。電機的能耗占工業(yè)領域能耗的50%以上（不包括電熱裝置）。主要的電動機械是四大機械：水泵，風機，空氣壓縮機，制冷壓縮機。

- 余熱利用。目標：余熱的利用達到50%以上。余熱利用的場合： 

- 本工藝； 

- 本企業(yè)； 

- 外部。例 1：漢堡的銅冶煉工廠將余熱輸入到城市熱力網中。例 2：建議在新邢鋼附近建立一個利用邢鋼余熱的工業(yè)園，入園企業(yè)如：利用廢紙箱作為原料的造紙/紙板廠。 

- 生產工藝要適應使用廉價的波動的風光電——自工業(yè)革命以來從未有過如此廉價的能源。 

工商業(yè)節(jié)能的重點之一——電動機械節(jié)能。電動機械電耗占工商業(yè)領域的總電耗的約70%。而水泵、風機、制冷壓縮機和空氣壓縮機這四大電動機械的電力消耗又占電動機械電力消耗超過總電耗的約70%。因此，四大電動機械的電能消耗占整個工商領域用電的50%，于是其節(jié)能/能效提高就是工業(yè)節(jié)能的重中之重。 

四大電動機械的節(jié)能內容很豐富，時間關系，我們下面只介紹幾個主要方法： 

使用電——機轉換效率更高的電動機： 

-對于那些運行時間較長的電動機來說，在整個生命周期中，用電的成本遠遠高于購買電動機的成本，因此要特別注意電動機的效率。電機效率的差別最大可達10%左右。在整個電動機的生命周期中，電動機效率造成的電力費用支出差別，可能幾倍與采購電動機的成本。所以要采購電-機轉換效率盡可能高的電動機。 

關鍵設備——水泵節(jié)能的方法： 

-在一個封閉的水系統(tǒng)中（采暖循環(huán)水、循環(huán)冷卻水，空調冷凍水），流速與能耗的關系是3次方的關系，流速降低1/2，則能耗降低約7/8。所以在水的需求量下降時，應及時調整流量（例如通過變頻器）。動力傳動裝置（如減速齒輪箱）的能耗很可觀。使用用磁電機驅動水泵，可節(jié)省動力傳動裝置的能耗。因此盡量用調節(jié)水泵的調速來調控流量，盡量減少調節(jié)閥門的使用，讓水的流動流暢。 

壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能的方法： 

-減少漏氣，利用余熱。這兩項領域的節(jié)能潛力平均可達壓縮空氣用能的50%左右。 

-其它的節(jié)能手段：減少空載，合適的功率匹配，水的排除，暢通的管道，合適的壓力，減少壓降損失，合適的干燥方法，防止壓縮空氣的誤用。 

余熱的回收利用有下述的幾個重點： 

- 冶金工業(yè)的余熱； 

- 噴漆車間的烤漆間余熱； 

- 車間排風的余熱； - 制冷的余熱； 

- IT中心的余熱。 

低溫余熱可作為熱泵的熱源，用熱泵升溫。全年供熱水，冬季供暖。德國的計劃，余熱回收利用率要達到50%左右。

中國北方工商業(yè)的余熱量，超過中國北方冬季供暖的能量需求。因此用工商業(yè)余熱供暖，是中國工商業(yè)余熱的一大應用領域。這樣，既能消除中國北方冬季燃煤采暖排放的大氣污染物，又能減少燃煤產生的二氧化碳，還能降低采暖成本，可謂一舉三得。 

未來交通運輸領域的碳中和方法：

在交通運輸領域，估計在2030年左右，超過一半的新造汽車是車蓄電池和燃料電池電動汽車。蓄電池電動汽車的能源效率高、能量轉換成本低，但蓄電池的能量密度低，將成為短途輕載汽車中的主流技術；而氫能的能量密度高，因此未來將成為長途重載汽車中的主流技術；在長途輕載和短途重載領域，這兩種技術的競爭會很激烈。  內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網 t an pa i fa ng . c om