新能源在碳中和中的地位與作用摘要：二氧化碳是當(dāng)前全球的碳元素循環(huán)重要介體，有著對于相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化同時(shí)產(chǎn)生全球性質(zhì)的溫室效應(yīng)等相關(guān)屬性。因此進(jìn)行相應(yīng)的碳中和是當(dāng)前人類社會發(fā)展和進(jìn)步的重要共識，但是在相應(yīng)的碳中和效果進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的時(shí)候常常會受到包括國家政治、資源使用、技術(shù)研發(fā)、市場飽和度、以及能源的使用相關(guān)結(jié)構(gòu)的不同層面和領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。因此提出相應(yīng)的碳代替、節(jié)能減排、碳的封存以及循環(huán)工作是對于碳中和效果的基本實(shí)現(xiàn)路徑。在這些基本路徑中碳代替工作是碳中和工作的主要力量。而新能源已然成為當(dāng)前第三次能源轉(zhuǎn)換的主要方式，將來也會成為碳中和的主要力量。而當(dāng)前對于新能源的主要使用領(lǐng)域就在于太陽能、風(fēng)能、水能、核能等，大力幫助了電力部門的低碳化排放工作實(shí)現(xiàn)。本文介紹了當(dāng)前碳中和的基本理念，碳中和面對的主要挑戰(zhàn)以及主要應(yīng)對政策，同時(shí)分析了新能源在碳中和進(jìn)程中的重要地位和實(shí)現(xiàn)路徑。關(guān)鍵詞：新能源；碳中和；碳代替；重要地位引言：人類活動導(dǎo)致的二氧化碳排放主要來源于化石燃料消費(fèi)。發(fā)展新能源，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，降低化石能源消費(fèi)，構(gòu)建綠色低碳的能源體系，是降低二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)全球碳中和的重要舉措之一。本文總結(jié)主要國家應(yīng)對碳中和的主要經(jīng)驗(yàn)和做法，分析全球二氧化碳排放的分布情況，指出世界實(shí)行碳中和所面對的各種挑戰(zhàn)和措施。新能源已是第3次能量轉(zhuǎn)移的主要角色，將在促進(jìn)碳中和起到作用。根據(jù)我國碳中和面對的各種挑戰(zhàn)與機(jī)會，給出我國完成碳中和的途徑圖與具體實(shí)施途徑，為2060年順利實(shí)現(xiàn)碳中和總體目標(biāo)奠定參考依據(jù)。1新能源在碳中和進(jìn)程中的重要地位和作用所謂的新能源技術(shù)是指在未來開發(fā)出的這一系列的技術(shù)以及應(yīng)用過程當(dāng)中可以再來進(jìn)行開發(fā)研究設(shè)計(jì)以及推廣使用，針對過去傳統(tǒng)化能源的化石能源的使用方式進(jìn)行了替代后的一種非化石類、無任何碳的排放，并且未來還將能夠進(jìn)行反復(fù)循環(huán)再生利用的新型清潔化能源。當(dāng)前在全世界主要可利用開發(fā)的戰(zhàn)略性新能源主要有太陽能、風(fēng)電、生物質(zhì)能、氫能、地?zé)崮茉础⒑Ｑ竽艿?。在化石和已傳統(tǒng)化燃料的石油天然氣燃料和煤炭資源燃料等傳統(tǒng)的含有高碳元素和排放污染物的化石類燃料產(chǎn)品的開發(fā)使用過程中，在相關(guān)領(lǐng)域的理論技術(shù)、使用資金消耗、對于自然環(huán)境的影響以及進(jìn)行能源管理工作的相關(guān)方式都有著十分明顯的不同。而伴隨著對于相應(yīng)的新能源使用技術(shù)的不斷開發(fā)以及利用，互聯(lián)網(wǎng)+萬物模式的實(shí)現(xiàn)，人工智能技術(shù)的發(fā)展和各類能源使用材料的研發(fā)都對于新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著十分顯著的幫助和推進(jìn)作用，使得當(dāng)前我國的新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度進(jìn)入了高速化的階段。與此同時(shí)對于新能源技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)與應(yīng)用是在當(dāng)前的模式以及環(huán)境中實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵所在，同時(shí)對于新能源的開發(fā)和使用力度也在不斷地提升，已然成為全球能源不斷發(fā)展以及增長的最新動力，將會逐漸地對于傳統(tǒng)化的化石碳排放類能源的使用進(jìn)行取締，在全世界的碳中和事業(yè)中發(fā)揮無與倫比的重要作用。1.1新能源是第3次能源轉(zhuǎn)換的主角從世界對于能源利用的整體發(fā)展性歷史來看，人類歷史中對于能源的使經(jīng)歷了多種多樣的一個(gè)變化過程，從一開的使用木材燃燒生活，到后來的對于煤炭資源以及石油天然氣的使用兩次不同的轉(zhuǎn)型。與之前相比的數(shù)次能源轉(zhuǎn)型第三次能源轉(zhuǎn)換的主角也就是前文提到的一系列新能源有著更加清潔化同時(shí)低碳化的基本特點(diǎn)，從總體層面來說是可以滿足基本的碳中和發(fā)展目標(biāo)以及要求的。從上各時(shí)期二十年代中期到當(dāng)前時(shí)代中，全世界范圍內(nèi)的能源使用大致是朝著清潔化發(fā)展的，除了生物質(zhì)能之外的新能源發(fā)展趨勢都在不斷地加速發(fā)展。1925—2019年全球能源的需求量從144x108t油當(dāng)量增加至144x108t油當(dāng)量，足足增長了十倍有余，但是新能源在全球當(dāng)中的使用占比就從一開始的0.6%增加到了15%，增長的幅度得到了驚人的24倍。同時(shí)近十年間全世界的清潔新能源技術(shù)研發(fā)以及變革的相關(guān)速度顯著加快，相應(yīng)的光伏發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電的基本成本也在大幅度地降低，很大程度上幫助新能源利用系統(tǒng)綠色化轉(zhuǎn)型。根據(jù)IRENA報(bào)告，自2010年以來，2019年光伏發(fā)電（PV）、光熱發(fā)電（CSP）、陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本分別下降82%、47%、39%和29%。1.2新能源是碳中和的主導(dǎo)從當(dāng)前世界范圍內(nèi)能源的相關(guān)生產(chǎn)以及消費(fèi)的基本結(jié)構(gòu)和模式來看，在全球之中對于能源的使用方式大致已經(jīng)形成了四足鼎立的基本格局以及模式，分別是煤炭、石油、天然氣以及新能源。根據(jù)一定的研究報(bào)道一直到2030年都將是最新能源發(fā)展的轉(zhuǎn)折年份，不同種類的能源使用相關(guān)成本的降低就可以和傳統(tǒng)的化石能源進(jìn)行充分的競爭，也就相應(yīng)的增強(qiáng)了能源使用去碳化的總體趨勢。根據(jù)計(jì)算到了2030年全球的一次性能源量就會達(dá)到一個(gè)峰值，也就是156x108t油當(dāng)量。每年的增長比例也達(dá)到了1.2%，其中以石油的比例最大，新能源以及天然氣緊隨其后，煤炭最低。同時(shí)相應(yīng)的專家也作出了一定的預(yù)期，2025年開始世界范圍內(nèi)對于石油的相關(guān)需求總量的增加速度就會開始放緩，然后一直到了2030年就會使得對于石油資源的需求進(jìn)行平臺期，而對于天然氣資源的使用中因?yàn)槠湎鄬Φ吞蓟氖褂眯Ч袡C(jī)會成為繼續(xù)維持經(jīng)濟(jì)增長動力的這一部分的傳統(tǒng)的化石類能源。但預(yù)計(jì)到過了大約二零三零年以后，相應(yīng)類型的清潔新能源的使用和成本都將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他一些傳統(tǒng)能源的化石類燃料。到過了本世紀(jì)大約在二十一世紀(jì)的三十年代末至本世紀(jì)五十年代初期間人們就會逐漸發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)每年的第一次化石能源的消費(fèi)和數(shù)量都將會保持在這樣一種已經(jīng)相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定了的一個(gè)基本水準(zhǔn)。而到了二十一世紀(jì)的中期，世界范圍內(nèi)的一次性能源消費(fèi)總量就會達(dá)到和二十一世紀(jì)三十年代幾乎持平的基本數(shù)額。而其中就會以新能源占據(jù)一半以上的比重，天然氣其次，石油以及煤炭由于環(huán)境污染程度最大因此占比最低，世界范圍內(nèi)的能源使用以及消費(fèi)我基本結(jié)構(gòu)會發(fā)生翻天覆地的變化，從而形成一種以新型能源為主導(dǎo)的一大三小基本模式，新型能源的使用將會程度超過傳統(tǒng)的化石類能源煤炭石油和天然氣進(jìn)而成為全球范圍內(nèi)的主體化能源。2新能源在碳中和進(jìn)程中的作用前文提到過新能源的應(yīng)用主力軍就在于對太陽能、氫能、核能和比較常見的風(fēng)能以及誰能，對于以上新能源的使用可以大力幫助相應(yīng)的電力部門來實(shí)現(xiàn)低碳化排放。從前幾年來新能源的一個(gè)平均對于電力生產(chǎn)的成本就已經(jīng)達(dá)到了低于相應(yīng)的使用燃?xì)獍l(fā)電成本，但是其總體的一個(gè)成本水平還是高于使用煤炭來進(jìn)行發(fā)電活動。同樣到二十一世紀(jì)的三十年代中期的時(shí)候，大部分最新建設(shè)的光伏發(fā)電相關(guān)項(xiàng)目以及風(fēng)電的相關(guān)項(xiàng)目平均的投入資金就會低于新建的煤發(fā)電工廠，同時(shí)幾乎所有的亞太區(qū)市場都可以達(dá)到相應(yīng)的光伏發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電的資金投入在使用煤炭進(jìn)行發(fā)電的資金投入之下。而到了二十一世紀(jì)中期使用新能源方式來進(jìn)行發(fā)電工作就可以對于全球化的發(fā)電需求進(jìn)行80%以上的滿足，而其中使用光伏發(fā)電以及風(fēng)力的發(fā)電數(shù)量都會占到總的發(fā)電數(shù)量50%以上?！熬G氫”是當(dāng)前時(shí)代中對于新能源使用的堅(jiān)實(shí)后備力量。對于工業(yè)領(lǐng)域和交通等領(lǐng)域的碳排放工作有著十分關(guān)鍵的推進(jìn)作用。電力能源的價(jià)格也只有使用電解水制氫資金成本的六成左右。除此之外伴隨著電力能源的價(jià)格進(jìn)一步降低，“綠氫”技術(shù)的使用成本也將會持續(xù)性地進(jìn)行下降。同樣的到了二十一世紀(jì)三十年代左右對于綠氫”技術(shù)的使用就有把握會比對于傳統(tǒng)的化石類燃料制取氫氣工藝有著更加低廉的成本，也就有了更多地使用優(yōu)勢。到了二十一世紀(jì)中期階段，全球?qū)τ跉淠艿氖褂谜紦?jù)整個(gè)終端化能源的消費(fèi)以及使用比例有機(jī)會達(dá)到18%。相應(yīng)的“綠氫”化及時(shí)得以全面的發(fā)展，以更加廣泛深入地運(yùn)用在一般來說很難以基本的電氣化轉(zhuǎn)變來減少碳排放的一些領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)之中。這些領(lǐng)域主要是鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域、煉油領(lǐng)域、合成氨領(lǐng)域等等工業(yè)化的氫氣使用，和一部分距離較長的海上交通運(yùn)輸相關(guān)領(lǐng)域中。針對人工的碳轉(zhuǎn)化及時(shí)使用是將新型能源和傳統(tǒng)化石類能源進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化的一個(gè)基本連接紐帶，對于該技術(shù)的使用可以十分有效地對于相應(yīng)的化石能源碳的排放的數(shù)額要進(jìn)行適當(dāng)減少，從而通過把使其燃燒過剩下來的那這一部分電能給加工或制作加工成另一種能源化工類的能源產(chǎn)品甚至是其他能源產(chǎn)品來達(dá)到實(shí)現(xiàn)這樣一種能源合理化的儲存，以最終達(dá)到電網(wǎng)對新能源電網(wǎng)的削峰和填平谷化的效果。電力資源中進(jìn)行氣能轉(zhuǎn)化技術(shù)是利用當(dāng)前的人工能源進(jìn)行氣談能源轉(zhuǎn)換利用的另一種最基本的方式，能夠真正實(shí)現(xiàn)把二氧化碳重熔制成新的甲烷資源，因此被稱為當(dāng)前歐洲對于能源轉(zhuǎn)換相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)重要性突破和關(guān)鍵性技術(shù)的轉(zhuǎn)變。大約到二十一世紀(jì)的中期，整個(gè)歐盟的工業(yè)化產(chǎn)業(yè)接近一半的能源使用與消耗都會由電轉(zhuǎn)氣技術(shù)，而相應(yīng)的供熱部門以及交通運(yùn)輸?shù)男袠I(yè)中的三成到六成也會來自電轉(zhuǎn)氣技術(shù)。3結(jié)束語：當(dāng)前時(shí)代中全球都在發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)換和改變，對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)事業(yè)是人類可以更好地生存和發(fā)展的基本基礎(chǔ)，想要達(dá)到這一重要目標(biāo)就是需要世界范圍內(nèi)看展高度的合作以應(yīng)對將來愈加嚴(yán)峻的環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn)。而其中碳中和相關(guān)事業(yè)就是當(dāng)前全人類針對氣候變化應(yīng)對策略中達(dá)成的重要共識，全球范圍內(nèi)的各個(gè)國家都對于相應(yīng)的碳中和目標(biāo)和要求進(jìn)行承諾。其中碳排放、減排、封存