應對氣候危機：銅材助力能源革命實現綠色發展
2020年01月09日 9:45 9286次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 銅資訊 作者： 國際銅業協會
近10年，全球碳排放量持續上漲。聯合國環境規劃署最新發布的《2019年排放差距報告》指出，全球整體二氧化碳減排力度必須在現有水平上提升至少5倍，才能實現未來10年只升溫1.5℃的溫控目標。
應對世界氣候危機已到最關鍵的時刻，人類須大幅削減碳排放量，加速能源革命——向可再生能源轉型并提升能源使用效率，以實現綠色發展，便是應對氣候危機的核心任務。
無論是推進能源轉型，還是提升能效，都需要大量的優質基礎性材料提供支撐。銅憑借優異的導電導熱性能、延展性、強度、耐用性以及與可再生能源相似的100%可回收性等特質，成為全球能源革命中必不可少的基礎性材料。
銅可以被廣泛應用于太陽能光伏以及風力渦輪機等可再生能源發電及配套設備中。國際銅業協會的研究數據顯示，可再生能源系統中的平均用銅量是傳統發電系統的8~12倍，其中風力發電機每兆瓦用銅量為2.5噸~6噸，太陽能光伏發電每兆瓦用銅量約4噸。以用銅量最大的風力發電機來說，根據Wood Mackenzie能源咨詢公司的分析，2018~2028年期間，陸上風電裝機容量和海上風電裝機容量將分別新增6.5億千瓦和1.3億千瓦，這代表著需要逾550萬公噸的銅材。隨著風力等可再生能源發電成為更加成熟的技術選擇，銅將在助力能源低碳轉型過程中扮演更加重要的角色。
除了可再生能源發電系統外，新能源和清潔能源的一系列應用也離不開銅。例如，在現有的技術條件下，電動汽車多個關鍵部件如驅動電機、電池、高壓線束、空調換熱系統等基本上都將銅作為首選材料。電動汽車需求的全面增長也迅速拉動其配套基礎設施，包括充換電站、分散式充電樁的建設需求，從而提升了對上游銅材料的需求。此外，中國北方地區“煤改電清潔能源”革命的重要設備——空氣源熱泵，以及其配套的室外蒸發器、室內冷凝器、電網，同樣需要大量的銅材料來實現將低位熱源空氣拉向高位熱源用于取暖，從而節約煤炭和天然氣的使用，達到節能效果。
在提升能源效率方面，銅的低電阻率、優秀的導電性和導熱性能夠大幅提高能源和成本效率，為發電、輸電、電氣和電器設備等各類應用提供高效、節能及安全的解決方案，從而幫助減少產品和系統整個生命周期的二氧化碳排放。近日喜獲2019中國節能協會節能減排科技進步二等獎的“中小型高效節能電動機用鑄銅轉子關鍵技術研究及產業化”項目，通過使用鑄銅轉子技術，不但可使電機能耗在原有基礎上降低15%~25%，電機效率還能提高2%~5%。
不僅如此，銅還能幫助提升產品的可持續性能。國際銅業協會一項研究將電纜產品置于全生命周期評估，應用中發現銅電纜在一系列可持續性能指標（包括氣候變化、能源、富營養化、酸雨和煙霧等）的表現要比鋁電纜高5%~21%。因此，銅電纜能夠在全生命周期中顯著減少對資源和環境的影響，更好地適應工業綠色發展的新要求。
正如聯合國秘書長古特雷斯在2019年氣候大會上所言：“危急關頭，希望尚存。”應對氣候危機，銅材的天然優勢將在能源革命中得到進一步發揮，從可再生能源發電系統、新能源應用、能效提升等多方面支撐全球能源轉型，協助社會走綠色發展之路。
責任編輯：付宇
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