Постигането на въглеродна неутралност е спешна глобална мисия, но няма „универсален“ път за нациите с големи емисии да постигнат тази цел1,2.Повечето развити нации, като Съединените щати и тези в Европа, следват стратегии за декарбонизация, насочени особено към големи флотове от лекотоварни превозни средства (LDV), производство на електроенергия, производство и търговски и жилищни сгради, четири сектора, които заедно представляват голяма част от техните въглеродни емисии3,4.Големите развиващи се страни с емисии, като Китай, напротив, имат много различни икономики и енергийни структури, изискващи различни приоритети за декарбонизация не само в секторно отношение, но и при стратегическо внедряване на нововъзникващи технологии с нулеви въглеродни емисии.
Ключови отличия в профила на въглеродните емисии на Китай в сравнение с тези на западните икономики са много по-големи дялове на емисиите за тежката промишленост и много по-малки фракции за LDVs и потреблението на енергия в сгради (Фигура 1).Китай е на първо място в света, безспорно, по отношение на производството на цимент, желязо и стомана, химикали и строителни материали, консумирайки огромни количества въглища за промишлено отопление и производство на кокс.Тежката промишленост допринася с 31% от текущите общи емисии на Китай, дял, който е с 8% по-висок от средния за света (23%), 17% по-висок от този на Съединените щати (14%) и 13% по-висок от този на Европейския съюз (18%) (справка 5).
Китай се ангажира да достигне връх на своите въглеродни емисии преди 2030 г. и да постигне въглеродна неутралност преди 2060 г. Тези климатични ангажименти спечелиха широка похвала, но също така повдигнаха въпроси относно тяхната осъществимост6, отчасти поради основната роля на „трудните за намаляване“ (HTA) процеси в китайската икономика.Тези процеси включват по-специално използването на енергия в тежката промишленост и тежкотоварния транспорт, който ще бъде трудно да се електрифицира (и по този начин да премине директно към възобновяема енергия) и промишлени процеси, които сега зависят от изкопаеми горива за химически суровини. Има няколко скорошни проучвания1– 3 проучване на пътищата за декарбонизация към въглеродна неутралност за цялостното планиране на енергийната система на Китай, но с ограничени анализи на секторите на ОЗТ.В международен план потенциалните решения за смекчаване на ОЗТ секторите започнаха да привличат внимание през последните години7–14.Декарбонизацията на секторите на ОЗТ е предизвикателство, тъй като е трудно да се електрифицират напълно и/или икономически ефективно7,8.Åhman подчерта, че зависимостта от пътя е ключовият проблем за секторите на ОЗТ и че са необходими визия и дългосрочно планиране за напреднали технологии, за да се „отключат” секторите на ОЗТ, особено тежките индустрии, от зависимостта от изкопаеми горива9.Проучванията са изследвали нови материали и решения за смекчаване, свързани с улавянето, използването и/или съхранението на въглероден диоксид (CCUS) и технологиите за отрицателни емисии (NETs)10,11. Поне едно проучване признава, че те също трябва да бъдат взети предвид при дългосрочно планиране11.В наскоро публикувания Шести доклад за оценка на Междуправителствения панел по изменение на климата използването на водород с „ниски емисии“ беше признато за едно от ключовите решения за смекчаване на последиците за множество сектори за постигане на бъдеще с нулеви нетни емисии12.
Съществуващата литература за чистия водород е съсредоточена до голяма степен върху опциите за производствена технология с анализи на разходите от страната на предлагането15.(„Чистият“ водород в тази статия включва както „зелен“, така и „син“ водород, първият произведен чрез водна електролиза с използване на възобновяема енергия, вторият произхожда от изкопаеми горива, но декарбонизиран с CCUS.) Обсъждането на търсенето на водород е фокусирано до голяма степен върху транспортния сектор в развитите страни — по-специално превозни средства с водородни горивни клетки16,17.Натискът за декарбонизация на тежката промишленост изостава в сравнение с този за автомобилния транспорт, отразявайки конвенционалните допускания, че тежката промишленост ще
остават особено трудни за намаляване, докато не се появят нови технологични иновации.Проучванията на чист (особено екологичен) водород демонстрират неговата технологична зрялост и намаляващи разходи17, но са необходими допълнителни проучвания, които да се съсредоточат върху размера на потенциалните пазари и технологичните изисквания на индустриите за използване на бъдещия растеж на доставките на чист водород16.Разбирането на потенциала на чистия водород за напредък в глобалната въглеродна неутралност ще бъде пристрастно, ако анализите са ограничени главно до разходите за неговото производство, потреблението му само от предпочитани сектори и приложението му в развитите икономики. Съществуващата литература за чистия водород е фокусирана до голяма степен върху опциите за производствена технология с анализи на разходите от страната на предлагането15.(„Чистият“ водород в тази статия включва както „зелен“, така и „син“ водород, първият произведен чрез водна електролиза с използване на възобновяема енергия, вторият произхожда от изкопаеми горива, но декарбонизиран с CCUS.) Обсъждането на търсенето на водород е фокусирано до голяма степен върху транспортния сектор в развитите страни — по-специално превозни средства с водородни горивни клетки16,17.Натискът за декарбонизация на тежката промишленост изостава в сравнение с този за автомобилния транспорт, отразявайки конвенционалните допускания, че тежката промишленост ще остане особено трудна за намаляване, докато не се появят нови технологични иновации.Проучванията на чист (особено екологичен) водород демонстрират неговата технологична зрялост и намаляващи разходи17, но са необходими допълнителни проучвания, които да се съсредоточат върху размера на потенциалните пазари и технологичните изисквания на индустриите за използване на бъдещия растеж на доставките на чист водород16.Разбирането на потенциала на чистия водород за постигане на глобална въглеродна неутралност ще бъде по същество предубедено, ако анализите се ограничат главно до разходите за неговото производство, потреблението му само от предпочитани сектори и приложението му в развитите икономики.
Оценяването на възможностите за чист водород зависи от преразглеждането на неговите бъдещи изисквания като алтернативно гориво и химическа суровина в цялата енергийна система и икономика, включително отчитане на различните национални обстоятелства.Към днешна дата няма такова цялостно проучване за ролята на чистия водород в бъдещето на Китай с нулева мрежа.Запълването на тази празнина в изследванията ще помогне да се начертае по-ясна пътна карта за намаляване на емисиите на CO2 в Китай, ще позволи оценка на осъществимостта на ангажиментите за декарбонизация през 2030 г. и 2060 г. и ще предостави насоки за други развиващи се икономики в растеж с големи сектори на тежката промишленост.
Време на публикуване: март-03-2023