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中国碳中性交通系统计划好用的买球外围app网站

火车站

为了在2060年之前降低交通运输的排好用的买球外围app网站放量,中国有很多途径可以选择。它可能需要所有这些。/ /上面

2015年以来,中国积极落实《巴黎协定》规定的到2030年实现碳排放峰值的国家自主贡献承诺。最近宣布的2060年碳中和目标对不同行业的碳减排方式提出了更高的要求。RMI估计,通过节约能源、提高效率和改变运输方式,可以减少运输部门大约30%的好用的买球外围app网站碳排放。然而,实现完全碳中性需要全面的能源转型,以清洁能源取代传统的化石燃料。

与电力,建筑和工业部门不同,转型运输部门将需要清洁的燃料解决方案,可以运输和储存。好用的买球外围app网站因此,在许多情况下,这些应用程序将直接使用风和太阳能的清洁能量面临困难。

此外,交通运输部门包括铁路和短途公路好用的买球外围app网站运输、长途海运和航空等多种模式,它们对清洁燃料的需求各不相同。2060年的碳中和方案除了实施减少需求和能效解决方案外,还将根据这些模式的特点依赖于各种清洁能源形式(图1)。

  • 对于铁路和短途公路运输来说,使用可再生能源的电气化提供了可行的途径。在现有的电池技术行不通的某些卡车市场领域,将需要先进的化学电池或氢电池。
  • 在电气化不太可能可行的部门,如长途海运,氢和氨可以用来取代目前使用的重油。
  • 最后,航空业是最难脱碳的行业,多种技术将展开竞争。可持续的生物燃料(不会通过改变土地使用模式而增加碳排放)将发挥关键作用。然而,能够生产足够燃料的生物质可能并不存在。其他技术将需要介入。最具潜力的可能是以氢为燃料的飞机、超高效的电动飞机或由电力、水和二氧化碳制造的合成喷气燃料。

虽然不可能知道哪种技术组合最终会胜出,但本博客评估了上述清洁能源的特点和现状,并提出了中国交通行业碳中和的短期、中期和长期目标。好用的买球外围app网站

图1

短期目标:电气化是核心任务

好用的买球外围app网站运输电气化是最易于且经济高效的清洁运输解决方案,具有最高的能量转换率。由于过去几年的电池的快速发展,运输电气化从铁路扩展到轻型车辆,小船甚至更短的飞机。好用的买球外围app网站

鉴于中国的预期道路和铁路旅行量,电气化运输将在2060年消耗超过2万亿千瓦时的电力,相当于26800万吨标准煤炭,占运输部门总能耗的一半。好用的买球外围app网站在短期内,加速公路运输的电气化是实现运输部门的低碳甚至零碳转化的核心任务。好用的买球外围app网站这需要政策,技术,市场和基础架构之间的协调。

加速电气化需要协调政策设计,技术开发,市场创建和实施基础设施之间。一些关键政策,包括建立雄心勃勃的电动汽车(EV)促销目标并提高排放标准,并建立逐步撤销市场的淘汰计划。此外,道路特权政策和补贴可以支持EV市场增长和激励技术创新,将提高EVS的竞争力。

电池技术的进展和车辆技术质量的优化是关键技术驱动因素,可以通过为支持行业提供更多严格的技术标准和提供资金来加速。此外,大规模部署充电基础设施和建立强大的操作和维护服务系统的努力可以有效地降低使用EV的成本并导致快速EV扩大。

中期目标:氢的大规模商业应用

现有电池的能量密度相对较低。有了这些技术,中国交通部门大约50%的能源需求不能通过电气化使用电池储能来解决。好用的买球外围app网站虽然电池的化学成分在未来肯定会得到改善,但改善的程度仍是未知的。

鉴于目前的技术与运输部门的需求之间存在巨大差距,将需要其他形式的电力存储。好用的买球外围app网站氢和氨这两种关键的储存形式很可能在中国向零碳运输的转型中发挥重要作用。好用的买球外围app网站氢燃烧的主要副产品是水,从排放的角度来看,水是最清洁的能源之一。目前,中国大部分氢气是通过工业副产品和煤炭气化生产的。未来水电解技术的发展和成本的降低将有力推动绿色氢成为在碳中性范围内生产无碳氢的主导方式。

氨是另一种前景看好的未来燃料。氨是一种更有效的携带氢的方式,因为它有更高的体积能量密度,更容易液化。但它也有自己的缺点,比如毒性。因为氨气的生产是基于氢气的生产,而这两种气体有类似的应用,我们将这两种气体归入一个宽泛的“氢动力”类别。

成本仍然是氢在交通运输领域应用的主要障碍。好用的买球外围app网站氢燃料汽车的成本仍然相对较高。在中国,氢燃料电池卡车的价格是同等尺寸内燃机卡车价格的5倍多。

使用电池存储不能通过电气化解决了中国运输部门的50%的能源需求。好用的买球外围app网站

此外,燃料的价格也很昂贵。即使是用低成本的化石燃料生产氢,氢的生产、储存和运输的总成本也比化石燃料贵得多,因为氢很难液化,而且容易从管道中流出。好用的买球外围app网站这两个成本问题在不久的将来将很难解决。然而,从长远来看,随着氢燃料技术的进步和规模经济发挥更大的作用,氢的成本将开始下降。

为了在2040年左右实现氢的大规模商用,中国需要加快相关技术的开发和研究,通过应用氢技术来降低成本,实现成熟和规模化。根据11月国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,我国将大力发展氢燃料电池和氢能源储存和运输技术。好用的买球外围app网站

2016年,工业和信息化部在《节能和新能源汽车技术路线图》中也提出2025年氢燃料电池汽车投入使用5万辆、2030年氢燃料电池汽车投入使用100万辆的目标。最近,在2020关于燃料电池车辆演示应用的开发通知请看《中国日报》的报道:近日,财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展和改革委员会、国家能源局等部委明确提出,支持燃料电池汽车产业发展,对达标的城市群给予财政奖励。

长期目标:生物质燃料和碳捕集的补充作用

尽管电气化的快速发展和未来氢在解决更高能量密度的运输需求方面的作用,生产和需求分析表明,2060年氢和电气化只能贡献总运输部门能源需求的80%左右。好用的买球外围app网站剩余20%的需求中有很大一部分来自大型航空和长途航运。由于这两种运输方式所需要的能源类型和密度的要求,电气化或氢清洁能源很难完全满足这些需求。好用的买球外围app网站

与其他清洁能源相比,生物质燃料是一种可行的解决方案。生物质燃料可以表现出类似的性能作为化石燃料,许多车辆能够直接使用生物量燃料而无需改变。生物质燃料的缺点是其供应难以改善。生物质燃料初级来自食物作物和食品残留物作为原料,供应不符合需求。虽然二级生物量燃料技术可以使用稻草和木材从落叶树作为原材料,但大部分技术仍然不商用。

生物质燃料可以为中国的运输部门提供2060年所需总数的5%。好用的买球外围app网站

据保守估计,到2060年,生物质燃料可为中国交通部门提供相当于3000万吨标准煤的能源,占总需求的5%。好用的买球外围app网站值得一提的是,动力转化燃料也是未来无碳航空和重型运输的可能解决方案,但由于其进展缓慢,很难预测这种技术在40年后会发展到什么程度。好用的买球外围app网站为了避免提供误导信息,我们只考虑这种技术在2060年还不成熟的情况。

我们概述和强调的碳中性解决方案主要集中在减少需求,转换模式和过渡到清洁替代方案。但是,根据目前的展望,将这些联合在一起将在2060年仅解决总运输部门能源消耗的85%。好用的买球外围app网站

其余15 percent-about 4.8亿吨标准煤(tce)从航空、从航运和3亿吨标煤5000万吨标煤公路运输——这可能是相对难以实现一个完整的清洁能源和具有成本效益的替代,在技术上和商业上可行的替代方案。好用的买球外围app网站因此,负排放技术,包括碳汇或碳捕获和储存,很可能成为实现完全碳中性的廉价补充方法。据计算,到2060年,剩余15%的运输能源消耗每年将产生约2.5亿吨二氧化碳排放。好用的买球外围app网站

总结

解决交通部门的排放减少将在中国实现碳中立的总体目标发挥关键作用,但尽管碳排放减好用的买球外围app网站缓巨大潜力,但在运输部门实现碳中立率充满了挑战。为了实现中期和长期目标,有必要在氢气和生物质等清洁能源替代品的技术研发和开发中维持重型投资和高级部署。

此外,中国必须在未来的十年内抓住黄金机会,以便使用EVS和高速铁路等解决方案,以便在计划提前实现高峰公路运输排放,并尽快开始下降。前方的道路很长但很有希望。中国在交通部门排放控制方面取得了稳固的进展。好用的买球外围app网站随着所有行业的共同努力,干净,低碳和有效的交通系统并不遥远。好用的买球外围app网站

这个故事首先出现在:

岩石山研究所

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