史英靜
2021年11月,第26屆聯(lián)合國氣候變化大會上,世界氣象組織發(fā)布了關于2021年全球氣候狀況的臨時報告。報告數(shù)據(jù)顯示,2020年全球溫室氣體濃度已達到新高,2021年仍在繼續(xù)增長。這意味著,全球氣候變暖在不斷加劇。氣候變暖不僅融化極地冰川,也帶來了更多極端天氣,全球各地難有幸免:暴雪低溫天氣影響全美;極端高溫在美國加州、土耳其和希臘等地引發(fā)了重大森林火災;蒙古國連續(xù)遭遇強沙塵暴和暴風雪……極端天氣也致使能源危機愈演愈烈。煤炭生產受阻,風力發(fā)電量下降,石油、天然氣價格飆升。2021年初,美國拉皮丹能源集團創(chuàng)始人兼總裁鮑勃·麥克納利說:“這個冬天我們看到的只是預演,是我們即將面臨的、更大的問題的預演?!?h3>撫平地球傷疤青山與藍灣的回歸
其實,氣候變暖這一問題,中國早已積極應對。
2020年9月22日,第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上,中國就明確了目標:二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,2060年前實現(xiàn)碳中和?!疤歼_峰”“碳中和”,前者是基礎和前提,指二氧化碳排放量達到歷史最高值,是一個由增轉降的歷史拐點。后者則指通過植樹造林、節(jié)能減排等去除二氧化碳的方法或技術,來抵消已排放的二氧化碳,以達到平衡。
自20世紀80年代起,為探尋全球氣候變暖的原因及其影響,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)組織全球科學家,基于公開發(fā)表的研究成果,對氣候變化及其影響進行系統(tǒng)性評估,迄今為止發(fā)布了5次報告,基本認定人類活動是當前氣候變暖的主要原因。人類活動主要是指化石燃料、生物質燃燒等過程中的溫室氣體排放,以及土地利用,如城鎮(zhèn)化導致的土地覆蓋變化。
長期“溢出”的二氧化碳無法得到生態(tài)抵消,便直接導致氣象災害頻發(fā)。生態(tài)恢復“破碎的山河”,既是致敬歷史,也是彌補錯誤,更是實現(xiàn)“碳中和”的第一步。
為了修復自然生態(tài),撫平地球傷痕,神州大地上打響了曠日持久的“生態(tài)之戰(zhàn)”。
寧夏賀蘭山東麓,入秋之際,沿山邊公路而行,便能看到星星簇簇的深紫色葡萄果實綴在斑斕、蔥蘢的草木間,美不勝收。這樣充滿生機的自然景色,很難讓人將其與采砂坑聯(lián)系起來?!笆遣皇呛茈y想象,這里以前是幾乎寸草不生的采砂坑?”寧夏回族自治區(qū)自然資源廳辦公室主任艾紅兵說。他又指著山腳下一處裸露的深坑,說:“很快這里就將建成一座極限運動公園了,玩滑板、攀巖、騎行,都可以!”賀蘭山作為我國重要的自然地理分界線和西北重要生態(tài)安全屏障,它削弱寒流東襲,遏制沙漠蔓延,庇護“塞上江南”的美麗富饒,維系著西北至黃淮地區(qū)的氣候分布和生態(tài)格局。然而,“野蠻開采從20世紀50年代開始,賀蘭山上的各類采礦區(qū)達100多處,非正規(guī)小煤窯不計其數(shù)?!睂幭幕刈遄灾螀^(qū)自然資源廳二級巡視員張黎說。過度開采致使山體地貌嚴重毀壞,部分物種瀕臨滅絕,生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞。
為此,增加植被覆蓋,治理水土流失和歷史遺留礦,保護濕地等行動“多管齊下”,2017年到2020年間,賀蘭山完成了169處環(huán)境整治和生態(tài)修復,讓光禿禿的采砂礦坑重現(xiàn)了昔日的綠色,葡萄園、運動公園就是賀蘭山砂坑、礦坑修復變身的方式之一。
除了礦坑修復,國內生態(tài)修復行動如火如荼。 2021年,自然資源部收集并公布了《中國生態(tài)修復典型案例集》,其中就包括海洋生態(tài)的修復:溫州洞頭藍色海灣整治行動。
藍色海灣一期處于洞頭國家級海洋公園內。洞頭位于浙江東南沿海,擁有302個島嶼和351千米長的海岸線,海洋資源豐富。但隨著沿海地區(qū)經濟社會的加速發(fā)展,近岸海域污染愈發(fā)嚴重。臺風、風暴潮等災害影響,加之非法挖砂、采砂以及其他人為干擾的日益加劇,導致海岸線景觀破碎化嚴重,整體面貌破舊、凌亂。
為了修復受損退化的海洋生態(tài)系統(tǒng),洞頭實施了“破堤通?!保蛟臁笆餄竦亍?,建設“生態(tài)海堤”,開展“退養(yǎng)還?!钡却胧?。為甌江流域的鱸魚、鳳尾魚“讓路”,恢復了繁衍棲息地;在霓嶼種植千畝紅樹林、百畝檉柳林,形成了全國唯一的“南紅北柳”生態(tài)交錯區(qū),構筑了潮間帶,增加了生物多樣性;將15千米硬化海堤修復成為“堤前”濕地帶、“堤身”結構帶、“堤后”緩沖帶,形成了濱海綠色生態(tài)走廊;在三盤港全面清退了污染嚴重、效益低下的傳統(tǒng)網(wǎng)箱,推動傳統(tǒng)漁業(yè)向都市休閑漁業(yè)轉型。藍灣行動后,紅樹林、鹽沼濕地竟新增了20多種候鳥,海藻場自然得以恢復,周邊海域一類、二類海水水質于2020年達到94.8%,海洋生態(tài)系統(tǒng)也得到了保護。
中國科學院地理科學與資源研究所首席研究員董鎖成曾認為,雙碳問題是以能源為主的系統(tǒng)性問題,具有多樣性和復雜性,涉及經濟社會諸多方面,如節(jié)能環(huán)保、工業(yè)、建筑、交通、社會消費等。處理雙碳問題,由近及遠重點是“節(jié)能減排”“調整能源結構”“發(fā)展碳技術與碳市場”。
作為首先需要解決的“節(jié)能減排”問題,指的是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。詳細地來說,“節(jié)能”需要加強用能管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施,從能源生產到消費的各個環(huán)節(jié),降低消耗,減少損失和污染排放,制止浪費,有效、合理利用能源?!皽p排”則需要在此基礎上,更加注重社會效益和環(huán)境效益的均衡。06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E
也就是說,需要從源頭上降低能源消耗。這并不是一件簡單的事情。當今,從重點行業(yè)和領域看,我國能源結構仍以煤炭為主,2019年煤炭消費占能源消費總量比重為57.7%,非化石能源占15.3%,碳排放總量之大,實現(xiàn)碳中和所需的碳減排量遠高于其他經濟體。與此同時,中國仍處在工業(yè)化進程中,未來發(fā)展有更大能源需求,而以煤為主的能源結構沒有根本改變,使得中國降碳難度高于那些以油氣為主的國家。同時,中國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間僅約發(fā)達國家的一半,這更加劇了難度。
目前,全球已有54個國家碳排放實現(xiàn)達峰,這要遠遠早于中國。截至2020年10月,世界197個國家中也有126個提出了本世紀碳中和的目標?!澳壳耙堰_峰的國家大部分屬于發(fā)達國家,在達峰前后大都經歷了較長的爬坡期和平臺期,在達峰過程中實現(xiàn)了相當程度的經濟增長?!眹覒獙夂蜃兓瘧?zhàn)略研究和國際合作中心副主任馬愛民指出。歐美一些國家從碳達峰到2050年實現(xiàn)碳中和的窗口期短則40余年,長則六七十年,甚至更長。而我國從2030年前碳排放達峰到2060年前實現(xiàn)碳中和的時間跨度僅有30年左右。為此,“我國必須走高質量發(fā)展實現(xiàn)碳達峰碳中和的道路?!瘪R愛民說,就是要把經濟和社會發(fā)展和二氧化碳減排統(tǒng)一到高質量發(fā)展上來,通過科學創(chuàng)新、技術革新和生態(tài)改善固碳實現(xiàn)高質量發(fā)展。
分布式光伏發(fā)電便是兼顧減排、生產的首輪行動?!半p碳”目標提出的一年時間里,中國光伏發(fā)電設施配置迅猛增加,年新增裝機約29.2吉瓦,占光伏新增裝機的55%,歷史上首次超過集中式電站。青海塔拉灘的光伏產業(yè)就是節(jié)能減排的有益嘗試。
青海塔拉灘光伏電站,是中國,乃至全球最大的光伏發(fā)電基地,大小接近一個新加坡的面積。海南州發(fā)展和改革委員會副主任、能源局局長張振飛介紹說,塔拉灘總面積2136平方千米,曾以戈壁沙丘為主,受降水減少、盲目開荒、超載放牧等影響,土地荒漠面積達到674平方千米,是黃河上游和三江源地區(qū)風沙危害最嚴重的地帶之一,影響當?shù)厝罕娚a生活,也威脅著青海湖濕地、龍羊峽庫區(qū)和黃河的生態(tài)安全。
然而,這里海拔近3000米,光照十分充足,每年的平均日照遠超1600小時?;谶@個優(yōu)勢,2012年,光伏產業(yè)基地投入建設,一排排太陽能光伏組件有序排列,呈同心圓狀,像向日葵一樣追隨著太陽。據(jù)統(tǒng)計,這座光伏電站一年可發(fā)電量達14.94億千瓦時,對應到火力發(fā)電,相當于一年節(jié)約標準煤46.46萬噸,減少二氧化碳排放約122.66萬噸,節(jié)能減排效益斐然。
光伏電站也促進了當?shù)亟洕陌l(fā)展。光伏板取代了光禿禿的沙石地面,起到阻擋風沙的作用,投射的陰影還可以減少約30%的水分蒸發(fā)。光伏板需要定期清洗的特性,無意間增加了板下草地的澆灌量,清洗時下滲的水就能定期給這里的植物提供生長要素。因此,塔拉灘上的草慢慢長了起來,且長勢驚人。為了緩解土地的壓力,也為了促進生產,周邊牧民紛紛在光伏發(fā)電站園區(qū)內蓋起羊圈,養(yǎng)起“光伏羊”?!叭缃?,這里草長得非常好,我們在里面放牧,羊吃得飽,長得肥,我們就開心?!背T谒瓰┕夥a業(yè)園區(qū)內放牧的牧民蘭措感觸很深。此外,該園區(qū)還提供了120萬個公益扶貧就業(yè)崗位,通過幫園區(qū)定期清洗光伏板、電池組件,除草等,周邊牧民收入增加,生活質量也得到了提升。
在我國“富煤、貧油、少氣”的現(xiàn)有條件下,加快能源系統(tǒng)低碳轉型,在短短30年內快速淘汰資源里占比85%的化石能源,達成零碳排放,并不是簡單地節(jié)能減排就能實現(xiàn)的。我們將迎來一場翻天覆地的能源革命。
“如何高質量使用傳統(tǒng)能源,用一些戰(zhàn)略性新興能源來代替它?這需要的是技術的革命?!比珖舜蟠怼⒅袊こ淘涸菏颗韷廴缡钦f道。
其實,新能源在我國很早便被投入使用,我國風電裝機容量已連續(xù)11年、光伏發(fā)電裝機容量已連續(xù)6年位居世界第一,然而,我們對風能、太陽能資源的利用效率還不夠高。實現(xiàn)“碳中和”的道路上,需要不斷更新技術,實現(xiàn)太陽、地熱能、潮汐能、風能等能源的應用。
浙江溫嶺樂清灣,有座建造于海底的發(fā)電站——溫嶺江廈發(fā)電站。它是國內第一座雙向潮汐電站,全球第四大潮汐發(fā)電站。發(fā)電站所在的樂清灣,最大潮差接近9米,加之江廈港為封閉的海港,為發(fā)電站提供了極為優(yōu)越的自然條件。潮汐,是海水周期性的漲落運動,潮起潮落水位差表現(xiàn)為勢能,潮流速度表現(xiàn)為動能,這座水電站就是利用海水潮汐來發(fā)電。發(fā)電站內安裝了6臺500千瓦雙向燈泡貫流式水輪發(fā)電機組,總裝機容量3000千瓦,可連續(xù)不斷發(fā)電15小時左右,每年所提供的電力超過1000萬千瓦。然而,這種水電站選址嚴苛,基本建在海邊,建造難度大,發(fā)電成本和后期維護成本高。
900多千米外,廣東南澳東半島的青山云海中,有座亞洲最大的海島風電場。發(fā)電站所處的南澳島是廣東唯一的海島縣,地處臺灣海峽喇叭口西南端,加上丘陵迎風面大,年平均風速高達8.54米/秒,被專家認定為“風況屬世界最佳之列”。1986年,風電場開始建設,規(guī)模不斷擴大,先后在主島中部、東部山區(qū)建成了9個風力發(fā)電場,已安裝200余臺風力發(fā)電機,年可化風為電超過3億千瓦時。還開發(fā)了“風電長廊”旅游線路,不斷吸引游客。雖然如此,風力發(fā)電仍面臨噪聲大、占用大片土地、成本高、影響鳥類飛行等問題。
再著眼秦嶺以北,遼寧紅沿河核電站也為未來能源提供了一種可能性。核電站依靠核燃料的核裂變反應,釋放核能來制造蒸汽,進而產生電力。遼寧紅沿河核電站則是國家“十一五”期間首個批準開工建設的核電項目。2021年,紅沿河核電實現(xiàn)上網(wǎng)電量372.26億度,等效減少標煤消耗1122萬噸,減排二氧化碳3097萬噸。還擁有清潔、環(huán)保、低耗、占地面積小等優(yōu)點。但是,核電站存在放射性物質需要專門處理。
不同能源的生產,對建造區(qū)域、經濟投入都有要求,也會對生產生活環(huán)境造成一定影響,但作為能源更新、轉型之路上的必要探索,其中利弊只有交給時間去解答。
未來,業(yè)界所推崇的“核聚變能”——無核廢料,且不會對環(huán)境構成大的污染,或許是重要但不唯一的選項。核聚變能將海水中無處不在的氘原子作為燃料,經計算,1升海水中提取出的氘,進行核聚變,放出的能量相當于燃燒了300升汽油,遠遠超過核裂變的威力。同時,分布于深海沉積物或陸域永久凍土中的可燃冰;廣泛分布在烴源巖地層中的頁巖氣,均是源于自然、儲量大、污染低、釋放能量多的能源。它們,會是人類的未來嗎?能源技術革新始終在路上,我們能做的,只有不斷尋找最優(yōu)選項。
(編輯 鄧語睿)06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E