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０１

杜克能源脫煤計劃

美國公用事業(yè)公司杜克能源(Duke Energy)承諾到2035年退出煤炭行業(yè)，稱這是“該行業(yè)最大的煤炭退役計劃”，。該公司還承諾到2030年，其煤炭發(fā)電量占總發(fā)電量的比例將低于5%。該公司還擴大了其凈零排放目標，將范圍2和特定范圍3的排放量納入其中。


范圍2包括公司從他人購買電力用于其設施的間接排放，范圍3包括公司價值鏈中他人產(chǎn)生的間接排放。這意味著，在其電力業(yè)務中，該公司的凈零目標將包括其購買轉(zhuǎn)售電力、購買用于發(fā)電的化石燃料以及購買用于自身使用的電力所產(chǎn)生的溫室氣體排放。

對于杜克能源的天然氣業(yè)務來說，新目標意味著到2050年增加一個新的凈零排放目標，包括與購買天然氣相關的上游甲烷和碳排放，以及來自客戶消費的下游碳排放。該公司已經(jīng)將范圍1發(fā)電的碳排放(公司的直接排放)從2005年的水平減少了44%，并從2010年起淘汰了56臺總?cè)萘繛?5吉瓦的燃煤機組。

在談到新目標時，杜克能源首席可持續(xù)發(fā)展官凱瑟琳·尼伯(Katherine Neebe) 表示:“政策變化和技術創(chuàng)新有望在實現(xiàn)這些提高的目標方面發(fā)揮關鍵作用。”次日，杜克能源發(fā)布了2021年第四季度和年底財務業(yè)績，概述了630億美元的五年資本支出計劃，用于電網(wǎng)升級，并通過基礎設施升級為其能源轉(zhuǎn)型提供資金。其中520億美元(超過80%)將用于車隊轉(zhuǎn)型和電網(wǎng)現(xiàn)代化。

０２

解析美國脫碳線路圖

美國電力系統(tǒng)碳減排的關鍵理念和戰(zhàn)略舉措

2021年4月，美國制定了“到2035年實現(xiàn)零碳污染電力系統(tǒng)”的目標。電力行業(yè)早日實現(xiàn)大幅碳減排，是通往脫碳經(jīng)濟眾多路徑的一個關鍵因素。在美國大部分市場，太陽能、風能等可再生能源相比煤和天然氣已經(jīng)具備成本競爭力，而且電力減排是推動如交通運輸（電動汽車）、建筑（電力供暖）等其它行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的必備基礎。

國碳減排計劃遵從一個關鍵理念，即在于交通運輸和采暖要從使用化石燃料轉(zhuǎn)為“清潔”的可再生能源。要實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型，電力行業(yè)在減排的同時還要滿足2035年電網(wǎng)負荷增加約40%的要求。


美國為實現(xiàn)2035年碳減排的目標，制定了諸多戰(zhàn)略舉措來推進節(jié)能減排的進程，本文將介紹美國已經(jīng)實施的最具有代表性的的5個碳減排戰(zhàn)略舉措。美國的碳減排舉措，不僅限于美國本土，對世界各國的碳減排計劃都具有普遍參考意義和學習價值。

加快煤電退役

為實現(xiàn)2035年零碳排放的目標，煤基發(fā)電將會快速退役。近年來，煤電裝機退役的聲音有增無減。按照目前規(guī)劃，2035年產(chǎn)能較2015年基準線將削減45%（疫情前計劃削減30%）。

繼續(xù)運營現(xiàn)存核電設備

美國目前許多核電廠因為低電價和高固定成本面臨經(jīng)營困難。各州和聯(lián)邦政府正就提供額外財務援助以保證部分核電廠正常運轉(zhuǎn)開展討論。例如，伊利諾伊州在宣布關閉拜倫和德雷斯頓兩家核電站后，又批準了新的財務支持以維持其運營。

部署可調(diào)度的零碳發(fā)電，包括明確天然氣的角色

在2035年凈零排放情景下，天然氣發(fā)電裝機量有望持續(xù)增加。美國已經(jīng)開始對氫、生物甲烷、可再生天然氣和氨等零碳或低碳燃料進行組合利用，提供調(diào)峰產(chǎn)能。


重建市場和監(jiān)管機制

美國各州、各區(qū)域電力市場以及聯(lián)邦政府實行一系列政策措施來實現(xiàn)大幅減碳。比如

（1）許多大型工商業(yè)客戶的電價已經(jīng)從電度電價改為容量電價，從而減少對確定發(fā)電的需求。

（2） 低收入家庭能源援助計劃（LIHEAP）等可為弱勢家庭提供針對性支持。

打造一個全國性的氫能和碳捕集輸送網(wǎng)絡

美國對部署新型氫燃料和碳捕集基礎設施十分重視——對于實現(xiàn)可調(diào)度的低碳發(fā)電如此，對于其它行業(yè)采用電氣化以外的低碳替代方案亦是如此。例如，美國低成本天然氣和地質(zhì)碳封存的出現(xiàn)，意味著與世界其它大部分地區(qū)采用的綠色電解氫技術相比，低碳甲烷制氫或“藍氫”（通過蒸汽甲烷重整或自發(fā)性熱重整）的經(jīng)濟效益從短期來看可能更加有利。

０３

脫煤計劃對環(huán)境的影響和意義

煤炭資源開發(fā)過程中，如何解決資源開發(fā)與環(huán)境保護的矛盾，是中國乃至全球礦區(qū)開發(fā)所面臨的共同問題。隨著煤炭資源的大規(guī)模開發(fā)，一方面極大促進各國經(jīng)濟的快速發(fā)展，但是也帶來了極大破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，如何處理好環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的問題一直是經(jīng)濟發(fā)展面臨重大困難。

水源污染：煤炭開采污染最大的情況就是污染了當?shù)氐乃?，給當?shù)鼐用駧砹藝乐氐睦_。這些煤礦廢水排放量很大，據(jù)相關統(tǒng)一局統(tǒng)計，我國每年廢水排水量大約有20多噸，其中煤礦產(chǎn)生的廢水占了10%以上，對生態(tài)環(huán)境的破壞是巨大的。


土地污染：在開發(fā)煤炭資源的過程中，會直接或者間接地破壞了土地資源，帶來了土地污染。土壤一旦被有害元素污染，其危害性要比大氣和水大得多，因為有害元素化合物會在土壤環(huán)境中長期存在，不易被發(fā)現(xiàn)。例如，土壤中毒性最強的鎳等元素在生物放大作用下富集，最終沿著食物鏈進入人體，造成急性和慢性中毒，甚至導致癌癥的發(fā)生。

大氣污染：煤炭開采所帶來的大氣污染也是一個很嚴重的問題。煤礦在開采和運輸?shù)倪^程中，會產(chǎn)生大量的煙塵和粉塵，這些物質(zhì)是重要的污染源，對于人的身體構(gòu)成了嚴重的威脅。這些煙塵會通過空氣的循序進入到空氣當中，然后隨著空氣運動飄散到各個地區(qū)，同時這些固體的小顆粒（粉塵等）會進入人的呼吸系統(tǒng)。

綜上所述，脫煤發(fā)電對自然環(huán)境的保護和生態(tài)平衡的維持有著極為重要的意義。在過去煤礦開采極為瘋狂的20世紀，各國工業(yè)化急速發(fā)展，過度開采煤礦，過量燃煤發(fā)電所造成的污染問題已經(jīng)給人類造成了眾多的苦果，這些教訓已經(jīng)非常慘痛。在科技高度發(fā)展的21世紀的今天，我們有技術，有能力來使用新能源擺脫煤礦發(fā)電，利用可再生的清潔能源來代替煤炭。所以參考美國杜克能源脫煤計劃，以及美國脫碳線路的政策方針，我國有很多地方可以借鑒和學習。希望在未來的世界的天空，我們看不到黑壓壓的燃煤廢氣，取而代之的是一片碧藍蒼穹。 

原標題：從煤炭退役計劃看新能源發(fā)展趨勢———美國杜克能源煤炭退役計劃從煤炭退役計劃看新能源發(fā)展趨勢———美國杜克能源煤炭退役計劃