(接上篇)之前我们了解了英国、德国、美国、日本分别于1971、1979、2005及2013年实现碳达峰,截止目前,这些国家经历了10年到50年或短或长的“达峰后时代”,为实现碳中和做出了各种努力和清洁技术探索,值得我们借鉴。今天我们来看美国和日本的探索和经验:
美国
众所周知,美国拥有强大的能源产业,其中核能世界第一,太阳能和风能迅速发展;同时农业基础牢固,所以燃料乙醇和生物柴油产量巨大;除此之外,石油和天然气的产量排名世界第一。
历史上,美国曾经把煤炭作为第一大能源消费来源,比如1949年煤炭约占一次能源消费总量的37%左右,主要用于发电和供暖;到1958年,天然气消费量首次超过煤炭,成为第二大能源消费来源,并一直保持至今。2005年之后美国使用煤炭发电明显降低并促成了其在2005年实现碳达峰。
2019年,由水电、风能、太阳能、地热能等构成的可再生能源首次超过煤炭,成为美国第三大能源消费来源,加上核能,美国非化石能源已占一次能源消费总量的20%。2020年煤炭仅占美国化石燃料消费量的13%,为美国控制碳排放总量做出了贡献。
作为“车轮上的国家”,美国交通碳排放也曾经一度居高不下,所以美国积极推广新能源汽车,各州也纷纷出台鼓励使用生物燃料、奖励“低碳燃料”的措施;2002年,美国发布了《国家氢能路线图》对推动发展氢能和燃料电池技术给予了重要支撑。其中,加州是氢能产业的集中示范地区,目前拥有加氢站100座左右,目标2026年达到176座。根据《美国氢能经济路线图》发布的规划,到2030年,全美将推广使用氢燃料电池汽车530万辆,预计在全美范围内建设5,600个加氢站。
此外,美国还成立了美国气候联盟,所有加入该联盟的各州都同意实施碳减排计划并制定了明确的减排目标。2021年COP26期间,美国宣布2050年实现净零排放目标(即碳中和),并将通过在大部分经济领域中(包括汽车、建筑和工业)改用清洁能源发电、提高能源效率并扩大使用从大气中提取二氧化碳的技术作为技术路线图。
日本
由于本国资源贫乏,化石能源一直是日本的主要能源且大量依赖进口;为了避免前两次石油危机导致的能源安全问题,近年来日本逐渐调整一次能源结构,旨在降低对石油的依存度并初见成效,比如:1973年,石油占一次能源来源的75%,2017年降至41%,天然气的比重由原来的2%提升至22%。但由于长期大量使用化石能源产生的碳排放,日本大约在2013年才实现碳达峰。
日本于2019年宣布目标在“本世纪后半叶尽早的时间”实现碳中和,其中CCUS和氢能源作为重要的两个研究方向,比如探索在建筑行业使用能够吸收二氧化碳的混凝土,在能源领域使用藻类固定二氧化碳并产生生物质燃料,同时使用氢、氨等零碳燃料替代传统的化石燃料,逐步淘汰燃油机车以实现交通领域的脱碳减排等。
为了实现低碳发展,2020年日本发布了《2050年碳中和绿色增长战略》,鼓励民营资本投资海上风电、氢能等产业项目。预计到2030年氢能进口规模达到300万吨,2040年海上风电装机量达到30~45吉瓦,20%的电厂使用氨混烧技术,为日本实现碳中和目标奠定基础。