science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe kan China zijn doel van CO2-neutraliteit bereiken?

Fig. 1. De Yin en Yang van fossiele versus niet-fossiele energiebronmix. Krediet:Zeng et al

Op 22 september 2020 kondigde China zijn klimaatdoel aan om de CO2-uitstoot vóór 2030 te bereiken en vóór 2060 koolstofneutraliteit te bereiken, wat in het Chinees het Double Carbon Goal wordt genoemd, of Shuang Tan.

De noodzakelijke overgang naar niet-fossiele brandstofenergie vertegenwoordigt echter een "omkering van Yin naar Yang"; de uitdagingen zijn enorm, volgens een perspectiefartikel dat onlangs is gepubliceerd in Advances in Atmospheric Sciences .

De studie werd uitgevoerd door het Institute of Atmospheric Physics van de Chinese Academy of Sciences, het Energy Research Institute van de National Development and Reform Commission, University of Maryland, het Breakthrough Institute, Tsinghua University en het ministerie van klimaatverandering van Pakistan.

Het biedt verschillende inzichtelijke wegen naar China's doel en analyse van vier representatieve scenario's die verschillende manieren laten zien om koolstofneutraliteit te bereiken.

Een typisch scenario om China's doelstelling van koolstofneutraliteit vóór 2060 te bereiken, zou een volledige omkering van de relatieve energieverhouding tot de totale energievoorziening van het land vereisen. Dit omvat een ongekend snelle toename van hernieuwbare energie en nucleaire opwekking, en een afname van het gebruik van fossiele brandstoffen minder dan 30 jaar na de piek CO2-uitstoot.

In al deze scenario's is het implementeren van niet-fossiele energiebronnen de primaire component. Kern-, wind- en bio-energie benaderen hun overeenkomstige hulpbronnenbeperkingen in elke situatie, met zonne-energie als uitzondering. Dit suggereert dat zonne-energie van cruciaal belang is voor elk doel van koolstofneutraliteit.

De onlangs bereikte prijsgelijkheid van zonne- en windenergie ten opzichte van fossiele brandstoffen legt de basis voor het ambitieuze doel. De benodigde grootschalige inzet is echter onderhevig aan technologische en commerciële knelpunten.

Onderzoekers bevelen ook een voorzichtige benadering aan met conventionele nucleaire elektriciteitsopwekking en een snellere uitfasering van kolencentrales. Er zijn agressievere gedistribueerde zonne-energie nodig, zoals agrivoltaics, wind, kleine en modulaire nucleaire, slimme netwerken en energieopslag.

Fig. 2. De nieuwe energiekaart van China met een uitgebalanceerd portfolio. Krediet:Zeng et al

De studie suggereert ook dat het beleid op korte termijn dat een geleidelijke overgang mogelijk maakt, gevolgd door meer drastische veranderingen na 2030, uiteindelijk het koolstofneutrale doel kan bereiken en kan leiden tot minder vermindering van de cumulatieve emissies, dus inconsistent met IPCC 1.5 graden Celsius-scenario.

De uitdagingen en vooruitzichten worden besproken in de historische context van China's sociaaleconomische hervorming, globalisering, internationale samenwerking en ontwikkeling.

Volgens de studie vereist China's doel van koolstofneutraliteit een verbluffend grote hoeveelheid onderling verbonden energieopwekking op utiliteitsschaal en gedistribueerde niet-fossiele brandstof, evenals natuurlijke koolstofputten die de resterende uitstoot van fossiele brandstoffen compenseren.