全球要實現(xiàn)碳排放目標(biāo),需要能源結(jié)構(gòu)向清潔能源轉(zhuǎn)型。一要削減煤炭、石油、天然氣等高碳化石能源發(fā)電;二要大規(guī)模發(fā)展并利用低碳清潔能源技術(shù)。
世界銀行2020年發(fā)布的《礦產(chǎn)促進氣候行動:清潔能源轉(zhuǎn)型的礦產(chǎn)強度》報告認為,雄心勃勃的氣候行動將帶來對礦產(chǎn)的大量需求。至2050年,全球需要消耗30多億噸新能源礦物和金屬;有17種礦產(chǎn)必不可少,包括鋰、鈷、石墨、鋁、鐵(鋼鐵)、銅、鎳、鉻、鉬、鎂、鉛、釩、銦、釹、銀、鈦和鋅。
清潔能源技術(shù)主要包括風(fēng)力渦輪機發(fā)電、太陽能光伏或聚光發(fā)電、電動汽車電池、電網(wǎng)儲能、地?zé)崮堋⒑四堋⑻疾东@與儲存,以及煤炭、天然氣的清潔利用等。按照在清潔能源技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍和供需影響程度,這17種礦產(chǎn)可分為4類。
第一類為高影響力礦產(chǎn),包括鋰、鈷和石墨3種,主要用于鋰離子電池技術(shù),目前基本沒有替代品,其供需對未來影響巨大。
鋰、鈷主要用于電池正極材料,石墨用于電池負極材料。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心公布的數(shù)據(jù)顯示,鋰、鈷為中國緊缺礦種,對外依存度分別超過60%和95%;石墨主要指天然晶質(zhì)石墨,其性能非人造石墨可比,是中國的優(yōu)勢礦種。
第二類為高影響力并廣泛應(yīng)用于多種清潔能源技術(shù)的礦產(chǎn),包括鋁和鐵(鋼鐵)。
其中,87%的鋁應(yīng)用于光伏發(fā)電,9.7%的鋁應(yīng)用于風(fēng)能,其余的鋁應(yīng)用于水電、核能和儲能。鐵為金屬之王,鋼鐵可應(yīng)用于各技術(shù)領(lǐng)域。全球鋁土礦資源估計為550億噸至750億噸;鐵礦石資源量超過8000億噸,其中含2300億噸以上的金屬鐵;同時,金屬鋁、鐵還可以回收一部分使用。這兩種礦產(chǎn)均足以滿足未來世界需求,但中國對鐵礦石和鋁土礦需求巨大,對外依存度分別超過80%和50%。
第三類為廣泛應(yīng)用的礦產(chǎn),包括銅、鎳、鉻、鉬、鎂、鉛6種,具有穩(wěn)定的需求條件,對清潔能源技術(shù)影響力中等。

其中,銅的應(yīng)用范圍最廣,應(yīng)用于全部清潔能源技術(shù)中。鎳是合金之王,應(yīng)用于除聚光太陽能之外的所有清潔能源技術(shù)。鉻應(yīng)用于除聚光和光伏太陽能之外的其他技術(shù)。鉬的47.3%、47.1%分別應(yīng)用于風(fēng)能和地?zé)崮埽溆鄳?yīng)用于核能、光伏發(fā)電、水電以及儲能。鎂應(yīng)用于除太陽能和核能之外的其他技術(shù)。鉛應(yīng)用于風(fēng)能、光伏、水電、儲能和核能。銅、鎳、鉻為中國緊缺礦種,鉬、鎂、鉛為中國優(yōu)勢礦種。
第四類為中等影響力的礦產(chǎn),包括釩、銦、釹、銀、鈦和鋅6種,其應(yīng)用范圍中等,需求適度,資源儲量充足。
釩應(yīng)用于全釩液流電池,在電網(wǎng)中能存儲上億瓦時的能量,被視為巨型儲能金屬。銦主要應(yīng)用于第三代太陽能電池——銅銦鎵硒化物薄膜太陽能電池,其余應(yīng)用于核能。用釹制造的高強度釹磁鐵,用于混合動力汽車和風(fēng)力發(fā)動機的發(fā)電機。大部分銀應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,主要用于晶體硅,少量銀需求與聚光太陽能、核能有關(guān)。鈦的64%將應(yīng)用于地?zé)峒夹g(shù),在碳存儲和煤炭清潔利用中占34%。鋅需求來自風(fēng)能,主要用于保護風(fēng)力渦輪機免受腐蝕,其余少量用于能源存儲與光伏發(fā)電。上述6種礦產(chǎn)的需求增量在全球范圍和中國都有保障。
或許有人擔(dān)心,開發(fā)利用這么多種礦產(chǎn)資源,會不會伴隨更多的碳排放呢?世界銀行專家對這17種礦產(chǎn)的碳排放規(guī)模進行了評估后認為,它們的碳足跡極少,從其開采到產(chǎn)品出廠,所產(chǎn)生溫室氣體排放量僅占化石燃料的6%。因此,這些礦產(chǎn)是能源結(jié)構(gòu)向清潔能源轉(zhuǎn)型的可靠保障。
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