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“暖宝宝”二氧化碳与新型电力系统
发布时间:2022-09-08     作者:颜勇   来源:中国电力工程顾问集团有限公司   分享到:

一、二氧化碳是什么

二氧化碳在常温下以气体的形式存在于我们赖以生存的空气当中。虽然二氧化碳在大气层中的含量占比仅约0.03%,但由于它较好的吸热性和保温性,使得它常常被看作地球的“暖宝宝”。有了它,从太阳照射到地球的热量得以被保存,从而让地球有了温暖和生命。

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但是,人类工业革命以来,大气中二氧化碳浓度增加了30%以上,导致大气平均温度持续上升,这种现象被称之为“温室效应”。温室效应会让全球变暖,对地球生态环境造成破坏,例如冰川消融、海平面上升,使得自然灾害不断,最终会导致自然生态系统失衡,威胁地球上生物的生存。

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温室气体的主要组成

导致温室效应的元凶是温室气体,“暖宝宝”二氧化碳是最为主要的一类温室气体,占比高达75%。工业所需的煤炭、石油等化石燃料燃烧是二氧化碳的主要来源,其产生的碳排放量占所有碳排放量的比重高达90%。为应对气候变化,控制二氧化碳排放强度与总量的任务日益艰巨。许多国家都提出要在未来实现二氧化碳等温室气体排放的中和,即碳排放量与碳吸收量相抵消。我国承诺在2030年前实现碳排放达峰,2060年达到碳中和。

二、新型电力系统

工业革命是推动人类生产力进步的标志。随着科技进步,世界从蒸汽时代过渡到电气时代、信息时代,电能已成为最重要、最便捷的能源利用方式。通常电力系统是发、输、变、配、用等环节组成的电能生产与消费系统,可将一次能源(煤炭、天然气、可再生能源等)通过发电装置转化成电能,再经输、变、配电供应到各用户。但当今电力系统对化石能源仍严重依赖,碳排放量较高,不能适应未来“碳中和”发展目标,必须进行重构和再造。为此,减少化石能源利用,加快风电、太阳能等可再生能源替代的“能源革命”正加速演进,构建新型电力系统对于促进能源转型及系统性变革、减少碳排放具有关键作用。

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构建新型电力系统的主要路径

新型电力系统应具备清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动等基本特征。首先,新型电力系统应具备清洁低碳的供应体系,未来电源侧将更加凸显绿色低碳新能源电力的主体作用,逐渐从强可控、连续出力、高碳的煤电向强不确定性、弱可控出力、零碳的新能源发电转变,从电力生产源头减少二氧化碳排放。其次,新型电力系统应形成坚强智能的输配体系,未来电网形态逐渐从单向逐级输电为主的传统电网,向包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网转变,以更加弹性、高效、智慧的方式提高电力传输利用效率,进而减少碳排放。最后,新型电力系统应打造多元电气化的消费体系,从用电端推行新能源汽车、建筑光伏一体化、大数据中心等新型多元化用电负荷,最大程度提升终端用能的电气化水平,促进减碳降碳。

三、结语

为应对全球气候变化、缓解温室效应,亟须控制和减少二氧化碳排放。响应国家“双碳”战略构建新型电力系统,既是保障能源电力安全、满足经济社会发展刚性需求的现实需要,也是适应高比例可再生能源布局、促进能源电力高质量发展的必然选择。


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