Fig. 1. Yin och Yang av fossila vs icke-fossila energikällor. Kredit:Zeng et al
Den 22 september 2020 tillkännagav Kina sitt klimatmål att nå koldioxidutsläppens topp före 2030 och nå koldioxidneutralitet före 2060, vilket kallas Double Carbon Goal, eller Shuang Tan, på kinesiska.
Emellertid representerar den nödvändiga övergången till icke-fossil bränsleenergi en "omkastning från Yin till Yang"; utmaningarna är enorma, enligt en perspektivartikel som nyligen publicerades i Advances in Atmospheric Sciences .
Studien utfördes av Institute of Atmospheric Physics vid den kinesiska vetenskapsakademin, Energy Research Institute of the National Development and Reform Commission, University of Maryland, Breakthrough Institute, Tsinghua University och Pakistans klimatförändringsministerium.
Den ger flera insiktsfulla vägar mot Kinas mål och analys av fyra representativa scenarier som visar olika sätt att uppnå koldioxidneutralitet.
Ett typiskt scenario för att uppnå Kinas koldioxidneutralitetsmål före 2060 skulle kräva en total omsvängning av den relativa energiandelen till landets totala energiförsörjning. Detta inkluderar en oöverträffad snabb ökning av förnybar energi och kärnkraftsproduktion, och en minskning av användningen av fossila bränslen mindre än 30 år efter koldioxidutsläppen.
I alla dessa scenarier är implementering av icke-fossila energikällor den primära komponenten. Kärn-, vind- och bioenergi närmar sig sina motsvarande resursbegränsningar i varje situation, med solenergi som ett undantag. Detta tyder på att solenergi är avgörande för alla koldioxidneutralitetsmål.
Den nyligen uppnådda prislikheten på sol- och vindenergi jämfört med fossila bränslen lägger grunden för det ambitiösa målet. Den nödvändiga storskaliga utbyggnaden är dock föremål för tekniska och kommersiella flaskhalsar.
Forskare rekommenderar också ett försiktigt tillvägagångssätt med konventionell kärnkraftsproduktion och en snabbare avveckling av kolkraftverk. Mer aggressiv distribuerad solenergi som agrivoltaics, vindkraft, små och modulära kärnkraftverk, smarta nät och energilagring behövs.
Fig. 2. Den nya energikartan över Kina med en balanserad portfölj. Kredit:Zeng et al
Studien tyder också på att den kortsiktiga politiken som möjliggör en gradvis övergång, följt av mer drastiska förändringar efter 2030, så småningom kan nå det koldioxidneutrala målet och leda till en mindre minskning av de kumulativa utsläppen, vilket är oförenligt med IPCC 1.5 grader Celsius scenario.
Utmaningarna och framtidsutsikterna diskuteras i det historiska sammanhanget av Kinas socioekonomiska reform, globalisering, internationellt samarbete och utveckling.
Enligt studien kräver Kinas koldioxidneutralitetsmål en förbluffande stor mängd sammankopplad kraftgenerering i kraftverk i allmännyttiga skala och distribuerad icke-fossilt bränsle, såväl som naturliga kolsänkor som kompenserar för återstående utsläpp av fossila bränslen.
