从技术、排放和恢复力角度分析国家和地方实现碳中和的方法——以芬兰为例

摘要

《巴黎气候协定》呼吁加快减少二氧化碳排放.本文研究了基于清洁电力和行业融合的低碳零碳实现途径,并通过城市和国家案例(赫尔辛基和芬兰)考虑了不同空间尺度下碳中和措施的影响.本文采用了技术经济能源系统优化方法(包括恢复力研究).在芬兰的案例中,风能、核能和生物质能结合发电产热或其他灵活能源转换措施可以提供一种具有成本效益的碳中和方案(年减成本18％),但在某种程度上,核能和风能存在排他现象.而即使不使用核能,(近)碳中和能源系统也可能实现减碳94％.此外,零碳能源生产会受益于与更广泛的电力市场更紧密的联系,前提是使用一些灵活的能源转换方法.在城市层面上,风能不会轻易取代当地热电联产(CHP),但可能会增加电力出口.在赫尔辛基的案例中,"一切照常"的方法可以将排放和年成本减半,而在全面零排放方案中,运营成本(OPEX)可以降低87％.一般来说,电产热可以有效地减少二氧化碳.低碳或零碳解决方案对恢复力有积极影响,但在供热行业,还将面临诸多问题,例如,在规划未来的无碳能源系统时,电力中断和高峰期的续航将需要更多的关注.