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丁仲禮院士:我國(guó)碳中和框架路線圖研究匯編

中國(guó)爐具網(wǎng)    作者:丁仲禮    來(lái)源:生物質(zhì)能觀察    日期:2022-02-23 09:36:25    瀏覽:912
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        爐具網(wǎng)訊:煤炭作為主力能源,還會(huì)存在較長(zhǎng)一段時(shí)期,因此煤炭清潔利用技術(shù)的進(jìn)步仍需十分重視。丁仲禮是中科院學(xué)部的“碳中和路線圖”項(xiàng)目牽頭人之一,本文整理匯總了丁院士關(guān)于我國(guó)碳中和框架路線圖的研究?jī)?nèi)容。

        (一)丁仲禮:中國(guó)碳中和框架路線圖研究

        碳中和是什么?如何實(shí)現(xiàn)?

        “雙碳行動(dòng)”是應(yīng)對(duì)氣候變暖的國(guó)際行動(dòng)的一部分。歐盟國(guó)家是“碳中和”的首倡者,他們提出要在2050年達(dá)到碳中和。我國(guó)去年9月承諾,2030年碳達(dá)峰,2060年達(dá)到碳中和。多年以來(lái),美國(guó)由于黨派爭(zhēng)執(zhí),對(duì)待氣候變化問(wèn)題的態(tài)度一直搖擺不定,但是民主黨上臺(tái)以后,他們提出的目標(biāo)還是非常激進(jìn)的,尤其是提出2035年要達(dá)到無(wú)碳發(fā)電,2050年要達(dá)到碳中和。鑒于美國(guó)這么多年來(lái)的反復(fù)立場(chǎng),其如何落實(shí)到實(shí)際行動(dòng)上,還是要“走著瞧”。現(xiàn)在有不少國(guó)家都在制定碳中和計(jì)劃,但我們認(rèn)為這是一個(gè)雄心勃勃但又極其艱難的目標(biāo)。

        美國(guó)自1930年以來(lái),一直是人均碳排放量最高的國(guó)家。1970年代,美國(guó)人均碳排放量達(dá)到了最高峰,之后開(kāi)始下降,英國(guó)和法國(guó)大概也是在上世紀(jì)七十年代到八十年代達(dá)到最高峰。經(jīng)常有人講,“從碳達(dá)峰到碳中和,美國(guó)有60年時(shí)間,而中國(guó)只有40年”,其實(shí)這個(gè)表述是不夠準(zhǔn)確的,歐洲國(guó)家和美國(guó)從碳達(dá)峰到碳中和實(shí)際上是有70到80年的時(shí)間。

        從人均角度來(lái)分析的話,美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)的碳排放已經(jīng)處于下降階段,正在走向碳中和。印度的人均排放量增長(zhǎng)剛剛“啟動(dòng)”,大概相當(dāng)于我國(guó)60年代的人均排放水平,尚未真正到達(dá)快速增長(zhǎng)時(shí)期。我國(guó)基本上從2012、2013年開(kāi)始就進(jìn)入了碳排放的“平臺(tái)期”。世界上還有許多農(nóng)業(yè)國(guó)家尚未啟動(dòng)工業(yè)化,所以還沒(méi)有”啟動(dòng)“碳排放。

        現(xiàn)在我們有兩個(gè)目標(biāo),一個(gè)是碳達(dá)峰,一個(gè)是碳中和。在碳達(dá)峰上,達(dá)到什么樣的高度,我們并沒(méi)有一個(gè)天花板,也沒(méi)有設(shè)定一個(gè)具體目標(biāo)。理論上有兩種選擇,一種是把峰調(diào)高,以后的減排數(shù)據(jù)會(huì)好看一點(diǎn);第二種是盡量把峰值壓低。我個(gè)人認(rèn)為,出于改善空氣質(zhì)量的考慮,還是要追求盡量把峰值壓低。所以,碳達(dá)峰其實(shí)不需要太多研究,要研究的問(wèn)題主要是如何實(shí)現(xiàn)碳中和。

        我國(guó)的生產(chǎn)端人均二氧化碳排放量是7.28噸/年,高于全球平均水平,不過(guò)比美國(guó)要低很多;從消費(fèi)端來(lái)看,我們的人均排放量比英法美都低;最核心的是圖2最右邊圖中展示的人均累計(jì)排放,大家都知道,一個(gè)國(guó)家的發(fā)展,尤其是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是逐年累積的,這張從1900年算起的人均累計(jì)排放對(duì)比圖顯示,全球平均水平是209噸/人,我國(guó)才157噸/人,美國(guó)是1218噸/人,歐洲的法國(guó)、英國(guó)這些國(guó)家都比我國(guó)多得多。所以計(jì)算人均累計(jì)碳排放,我國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球平均,這個(gè)結(jié)論大家一定要記住。我國(guó)現(xiàn)在的碳排放總量比較高,這和我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快有關(guān)。從這個(gè)角度看,我國(guó)的碳中和應(yīng)該會(huì)比其他國(guó)家要困難,大家心里應(yīng)該有數(shù)。

        碳中和的概念,就是人為排放的二氧化碳(化石燃料利用和土地利用),被人為努力(木材蓄積量、土壤有機(jī)碳、工程封存等)和自然過(guò)程(海洋吸收、侵蝕-沉積過(guò)程的碳埋藏、堿性土壤的固碳等)所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大約是400億噸,其中14%來(lái)自土地利用,86%來(lái)自化石燃料利用。排放出來(lái)的這些二氧化碳,大約46%留在大氣,23%被海洋吸收,31%被陸地吸收。這個(gè)數(shù)據(jù)可能不是特別準(zhǔn),但一百年以來(lái)碳循環(huán)基本上就是這么一個(gè)規(guī)律。

        碳固定過(guò)程非常多,我在這里舉一個(gè)不被大家特別關(guān)注的例子——土壤。干旱、半干旱地區(qū)的堿性土壤中含有很多鈣離子,不像南方酸性土壤鈣離子很少,這些鈣離子和大氣中的二氧化碳結(jié)合,降水的時(shí)候就會(huì)淋溶形成碳酸鈣沉淀,這是一個(gè)非常強(qiáng)大的自然過(guò)程。做黃土研究的專家經(jīng)常說(shuō),黃土里面有料姜石,這就是碳酸鈣的結(jié)核,還有在溫暖時(shí)期沉淀下來(lái)的鈣板。我國(guó)有大面積的干旱半干旱地區(qū),這個(gè)自然過(guò)程對(duì)碳的固定,是一個(gè)非常重要的過(guò)程。

        接下來(lái)講未來(lái)碳中和的主要途徑。我們要考慮到,接近2060年的時(shí)候,因?yàn)槿藶榕欧畔陆盗?,二氧化碳分壓降低,海洋吸收可能也?huì)相應(yīng)降低,但降低的幅度現(xiàn)在很難預(yù)測(cè)。陸地土壤沉積的固碳過(guò)程還是會(huì)存在,甚至有可能會(huì)加強(qiáng)。所以,不得不排放的二氧化碳,就要通過(guò)生態(tài)建設(shè)、工程封存等措施去除掉,這樣才能達(dá)到中和。

        需要特別說(shuō)明的是,自然過(guò)程吸收二氧化碳的量,只能理解為自然界存在的一個(gè)基數(shù),比如海洋吸收的碳就不能歸結(jié)為哪個(gè)國(guó)家的功勞。我們要考慮如何依靠人為努力,比如生態(tài)建設(shè)、工程封存、土壤固碳等措施來(lái)進(jìn)行碳固定。也就是說(shuō),碳中和等于排放量同自然過(guò)程吸收、生態(tài)碳匯、工程封存等等抵消。

        中國(guó)如何達(dá)到碳中和

        我們這個(gè)學(xué)部咨詢項(xiàng)目是從排放端、固碳端、政策推動(dòng)這幾個(gè)角度來(lái)考慮的。要特別說(shuō)明,這個(gè)項(xiàng)目只是想把碳中和框架設(shè)計(jì)出來(lái),把問(wèn)題清單列出來(lái),至于碳中和具體怎么做,還需要大家共同進(jìn)行大量的研究。我們現(xiàn)在只是設(shè)計(jì)一個(gè)初步路線圖,供大家研討完善。這個(gè)咨詢項(xiàng)目設(shè)立了九個(gè)專題,我把每個(gè)專題簡(jiǎn)單向大家報(bào)告一下。

        專題一:未來(lái)能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)

        這個(gè)專題要解決的一個(gè)核心問(wèn)題是,在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)(面向2060),我國(guó)居民生活、工業(yè)、建筑、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域的能源需求以及全社會(huì)能源總需求。

        這里有個(gè)主要的幾個(gè)邊界條件要明確:

        一個(gè)是到2035年,我們GDP比目前還會(huì)翻一番,2060年還需要再翻一番,達(dá)到人均4萬(wàn)美元,生活水平也要相應(yīng)地同發(fā)展階段相當(dāng),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從目前的中低端發(fā)展到中高端。

        另外一個(gè)因素就是人口變動(dòng),少子、老齡化這些因素必須考慮進(jìn)去,要建立一個(gè)預(yù)測(cè)的模型。但預(yù)測(cè)常常是不準(zhǔn)的,2009年有部門(mén)預(yù)測(cè)2020年我國(guó)一次能源消費(fèi)將達(dá)到44億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,但實(shí)際上2020年我國(guó)一次能源消費(fèi)達(dá)到50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。所以我們希望高中低都有預(yù)測(cè),不要局限于某一種觀點(diǎn)。

        專題二:非碳能源占比階段性提高途徑

        這個(gè)專題要解決的核心問(wèn)題是,我們需要一個(gè)什么樣的新型能源供應(yīng)系統(tǒng),尤其是電力供應(yīng)系統(tǒng),如何逐步增加非碳能源,特別是風(fēng)、光、水、地?zé)?、核等的比重?/p>

        其次,我們要重點(diǎn)回答,中國(guó)西部有豐富的風(fēng)、光資源,如何從各種發(fā)電、儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)化、輸電、消納等等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)力,讓這些資源得到有效充分利用。

        尤其要解決的問(wèn)題是,由于風(fēng)、光資源的時(shí)空分布不平衡,如何保證穩(wěn)定輸出,需要一套什么樣的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)保證穩(wěn)定輸出,這是一個(gè)非常大的問(wèn)題,也需要有一個(gè)框架。

        另外關(guān)于新型電力系統(tǒng)的能源供應(yīng)系統(tǒng),我們需要列出一個(gè)技術(shù)清單,到底需要哪些技術(shù),作為未來(lái)研究方向。圖4是我國(guó)2019年一次能源消費(fèi)情況,可以看出,非碳能源實(shí)際上只占15%,另外85%是煤、油、氣,這是一個(gè)非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)。我國(guó)現(xiàn)在大約排放100億噸二氧化碳。假如到2060年,我國(guó)還不得不排放20到25億噸二氧化碳,在這樣的情景之下,我們?cè)撛趺崔k?

        現(xiàn)在初步的認(rèn)識(shí)是:非碳能源占比不會(huì)是線性提高的,主要靠技術(shù)組合和技術(shù)突破。煤炭作為主力能源,還會(huì)存在較長(zhǎng)一段時(shí)期,因此煤炭清潔利用技術(shù)的進(jìn)步仍需十分重視。另外一個(gè)是核能,我們不該追隨某些“棄核國(guó)家”的腳步,還要加強(qiáng)核能利用,甚至在內(nèi)陸地區(qū)建廠,把核能充分利用起來(lái)。尤其是西部干旱地區(qū)的風(fēng)、光資源,是我們實(shí)現(xiàn)碳中和最大的底氣,我們要考慮如何來(lái)穩(wěn)定輸出。

        專題三:不可替代化石能源預(yù)測(cè)

        這個(gè)專題的核心問(wèn)題是,不可替代的化石能源必然會(huì)轉(zhuǎn)化為不得不排放的二氧化碳,對(duì)于這部分排放要有一個(gè)預(yù)測(cè),來(lái)自于何處、來(lái)自于什么行業(yè)、總量有多少。

        我們現(xiàn)在講碳中和,首先要考慮替代,就是用電、熱、氫能等來(lái)替代,來(lái)減少二氧化碳排放。不同行業(yè)、不同領(lǐng)域的替代難度肯定是不一致的,我們能否從目前的情況來(lái)按照難易排序,這是非常關(guān)鍵的。

        其次,我們能否確定不可替代的領(lǐng)域有哪些?在這些領(lǐng)域不得不排放二氧化碳,那就是碳中和需要中和掉的部分,我們就需要進(jìn)行針對(duì)性預(yù)測(cè)?,F(xiàn)在初步認(rèn)為:居民生活比較容易用電力、地?zé)?、太?yáng)能來(lái)替代,關(guān)鍵在于國(guó)家如何推動(dòng);交通領(lǐng)域,目前已經(jīng)在大力發(fā)展電動(dòng)汽車,以后可能用氫能驅(qū)動(dòng)船和飛機(jī)等,這個(gè)替代可能只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大部分也可以替代;比較難替代是工業(yè)領(lǐng)域,包括冶金、化工、建材、礦山等等如何替代,還需要特別研究。

        另外,我們要克服風(fēng)電、光電等輸出不穩(wěn)定性的問(wèn)題。未來(lái)我們的電力系統(tǒng)如何保證穩(wěn)定輸出將是需要考慮解決的關(guān)鍵問(wèn)題。美國(guó)提出來(lái)2035年就要實(shí)現(xiàn)無(wú)碳電力,中國(guó)什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn)低碳電力或者無(wú)碳電力,這也需要認(rèn)真研究。

        目前有很多國(guó)家對(duì)氫能寄予了很大希望,我們的院士當(dāng)中也有不同的聲音。氫能戰(zhàn)略也需要國(guó)家拿出方案。我國(guó)大約100億噸二氧化碳排放中,發(fā)電端占比約47%,消費(fèi)端如工業(yè)過(guò)程、居民生活等等占了53%,要實(shí)現(xiàn)碳中和就需要在發(fā)電端用更多的非碳能源來(lái)發(fā)電、在消費(fèi)端用電和氫能等來(lái)替代,構(gòu)建一個(gè)兩端共同發(fā)力的系統(tǒng)。

        專題四:非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求

        非碳能源技術(shù)發(fā)展是個(gè)迭代的過(guò)程,需要逐漸進(jìn)步,但具體分幾步來(lái)做是一個(gè)問(wèn)題。大化所的劉中民院士他們提出來(lái)三步走,第一步是化石能源的清潔高效利用與耦合替代;第二步,可再生能源多能互補(bǔ)與規(guī)模應(yīng)用;第三步,低碳能源智能化多能融合。具體怎么做,還需要進(jìn)一步探討。這個(gè)問(wèn)題最后還要和第二個(gè)專題一起“收口”。

        前四個(gè)專題主要研究排放端。在固碳端,我們也列了四個(gè)專題。

        專題五:陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀測(cè)算

        第五個(gè)專題是關(guān)于我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳現(xiàn)狀,就是說(shuō)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在到底有多少固碳能力,以及碳匯的功能與速率,不同有機(jī)碳之間什么時(shí)候會(huì)達(dá)到平衡?還有我剛才講到的堿性土壤這個(gè)問(wèn)題,目前的研究還很少,也需要加強(qiáng)研究。

        中科院已經(jīng)做過(guò)一些關(guān)于碳收支項(xiàng)目的研究?,F(xiàn)在認(rèn)為,我國(guó)目前地表碳儲(chǔ)量相當(dāng)于363億噸二氧化碳,每年固碳速率是10到40億噸二氧化碳,我們估計(jì)森林在2060年以前將會(huì)達(dá)到固碳的峰值,之后固碳速率就會(huì)降低。干旱半干旱區(qū)的土壤還很難估計(jì)。圖6就是用不同的方法測(cè)算出來(lái)的碳源,數(shù)據(jù)差別比較大。

        我國(guó)建設(shè)的生態(tài)工程固碳總量是非常大的,約占我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)年固碳總量的56%,這是一個(gè)令人鼓舞的現(xiàn)象。

        專題六:陸地生態(tài)系統(tǒng)未來(lái)固碳潛力分析

        計(jì)算我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)未來(lái)固碳的潛力,主要有以下核心問(wèn)題:

        一是陸地和近海不同生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力如何,以及未來(lái)在氣候變化影響下,它們會(huì)如何變化;二是我國(guó)生態(tài)恢復(fù)、建設(shè)工程這些面狀分布區(qū)未來(lái)的固碳潛力如何;三是新增點(diǎn)狀分布區(qū)的固碳潛力如何,比如城市造林綠化等;四是其他一些人為措施,比如南水北調(diào)西線工程上馬后西部干旱區(qū)變綠、海水淡化等實(shí)現(xiàn)之后,在其影響下新增的固碳潛力如何;還有未來(lái)陸地生態(tài)系統(tǒng)增加碳匯的措施,比如秸稈悶燒成碳屑等。我們還需要研究證明這些增匯措施的長(zhǎng)期性。

        專題七:碳捕集利用封存技術(shù)評(píng)估

        第七個(gè)專題是碳捕集利用工程封存技術(shù)。我們談到的負(fù)排放技術(shù)目前有圖8中列出的這些,包括將二氧化碳制成化學(xué)品、將二氧化碳制成燃料、微藻的生產(chǎn)、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存儲(chǔ)、硅酸鹽巖石的風(fēng)化和礦物碳化、植樹(shù)造林、土壤有機(jī)碳和土壤無(wú)機(jī)碳、農(nóng)作物的秸稈燒成木炭還田等等。這些負(fù)排放技術(shù)中,前面幾項(xiàng)是國(guó)際上所謂的CCUS技術(shù),后面用紅箭頭標(biāo)出來(lái)的這兩項(xiàng)——礦物碳化和生物炭,我國(guó)研究得還比較少。

        這里的核心問(wèn)題是,這些技術(shù)還需要進(jìn)一步研究,現(xiàn)在還沒(méi)有必要馬上就大規(guī)模工程封存,那是要在2060年之前考慮的問(wèn)題。目前這方面的技術(shù)進(jìn)步是比較快的,未來(lái)會(huì)進(jìn)步到什么程度還不好預(yù)測(cè),但是我個(gè)人認(rèn)為,最好不要單純地封存,那樣不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,還是要想辦法如何利用二氧化碳。

        專題八:青藏高原率先達(dá)標(biāo)示范區(qū)建議

        第八個(gè)專題是建議在青藏高原建設(shè)一個(gè)率先達(dá)標(biāo)的示范區(qū)。青藏高原在我國(guó)境內(nèi)的面積有250萬(wàn)平方公里,我國(guó)正在建設(shè)青藏高原生態(tài)屏障,同時(shí)我國(guó)可能也要開(kāi)發(fā)一些河流的水電,如果能把青藏高原建成一個(gè)率先達(dá)標(biāo)示范區(qū),我們就能夠在氣候變化問(wèn)題上處于一個(gè)道德上的制高點(diǎn)。青藏高原固碳的潛力非常之大,因?yàn)樗泻芏嗤嘶牟莸?,所以我們現(xiàn)在要對(duì)它進(jìn)行專題研究。

        另外還要考慮,以后一個(gè)地區(qū)或一個(gè)行業(yè)的碳中和程度如何評(píng)價(jià),這要從生產(chǎn)端、消費(fèi)端共同來(lái)做,也需要拿出一個(gè)思路。

        專題九:政策技術(shù)分析研究

        第九個(gè)專題是政策如何推動(dòng)的問(wèn)題,包括如何推動(dòng)非碳技術(shù),如何進(jìn)行生態(tài)建設(shè)增加碳匯。目前來(lái)說(shuō),我國(guó)在減排問(wèn)題上,政府約束性政策大于市場(chǎng)機(jī)制,以后可能要更多地依靠市場(chǎng)來(lái)發(fā)揮作用。

        假如我國(guó)每年不得不排放25億噸二氧化碳,這些排放來(lái)自哪里?根據(jù)目前觀測(cè)比例,自然過(guò)程可以吸收13億噸,如果生態(tài)系統(tǒng)吸收8億噸,可能還要考慮用風(fēng)化和碳酸鈣沉淀吸收2億噸,還有2億噸可能要變成生物炭埋到土壤中。然后就是各種技術(shù)如何迭代,最后考慮如何收口。整個(gè)情景大概是這么一個(gè)設(shè)計(jì)。到2060年,如果我國(guó)能夠做到25億噸二氧化碳排放量,我個(gè)人認(rèn)為是非常了不起了。

        最后再說(shuō)幾個(gè)觀點(diǎn):

        第一, “碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇,其過(guò)程將會(huì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大轉(zhuǎn)型,將會(huì)是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。“技術(shù)為王”將在此進(jìn)程中得到充分體現(xiàn),即誰(shuí)在技術(shù)上走在前面,誰(shuí)將在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。國(guó)家需要積極研究與謀劃,謀定而動(dòng),系統(tǒng)布局,組織力量,特殊支持,力爭(zhēng)以技術(shù)上的先進(jìn)性獲得產(chǎn)業(yè)上的主導(dǎo)權(quán),使之成為民族復(fù)興的重要推動(dòng)力,我們必須要積極地看待這個(gè)問(wèn)題。

        第二,我們項(xiàng)目組強(qiáng)調(diào):完成這個(gè)大轉(zhuǎn)型,需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”,所需之資金將會(huì)是天文數(shù)字,決不可能依靠政府財(cái)政補(bǔ)貼得以滿足,必須堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向,鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng),穩(wěn)步推進(jìn)。政府的財(cái)政資金應(yīng)主要投入在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)示范上,力爭(zhēng)加快我國(guó)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迭代進(jìn)步速度。在此過(guò)程中,特別要防止能源價(jià)格明顯上漲,影響居民生活和產(chǎn)品出口。

        第三,本項(xiàng)目只能先給出一個(gè)框架性建議,以供科技界討論、修正、完善。期望匯聚眾智后,學(xué)部的建議對(duì)我國(guó)如何推動(dòng)此大轉(zhuǎn)型,如何在未來(lái)國(guó)家創(chuàng)新體系中形成布局完善、責(zé)任明確的技術(shù)研發(fā)體系等重大問(wèn)題,有實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)意義。項(xiàng)目組也認(rèn)為,我國(guó)學(xué)術(shù)界應(yīng)該秉持開(kāi)放的態(tài)度,廣泛參與,發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力;國(guó)家有關(guān)部門(mén)在確定路線圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期,千萬(wàn)不要急于“收口”,千萬(wàn)不要急于強(qiáng)力推進(jìn)。

        第四,這個(gè)大轉(zhuǎn)型過(guò)程中,整個(gè)行業(yè)的協(xié)調(diào)共進(jìn)非常重要。“減碳、固碳”“電力替代”“氫能替代”均需要增加企業(yè)的額外成本,如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進(jìn),勢(shì)必會(huì)使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本,從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。由此,分行業(yè)設(shè)計(jì)“碳中和”路線圖及有效的激勵(lì)/約束制度需盡早完成,這個(gè)非常關(guān)鍵。

        第五,評(píng)價(jià)國(guó)家、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)甚至家庭的“碳中和程度” ,需從收、支兩端計(jì)量。從能源消費(fèi)角度論,“支”(即排放)相對(duì)容易計(jì)量;“收”(即固碳)由于類型多樣,過(guò)程復(fù)雜,很難精確計(jì)量,尤其是“人為努力”下的固碳增量不易確定。由此,國(guó)家要盡早建立系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、計(jì)算、報(bào)告、檢核的標(biāo)準(zhǔn)體系,以期針對(duì)我國(guó)的碳收支狀況,保證話語(yǔ)權(quán)在我。

        當(dāng)然,這里面還有國(guó)際上的合作與斗爭(zhēng),比如未來(lái)的排放權(quán)如何分配?未來(lái)排放的天花板應(yīng)該如何確定?“共同又有區(qū)別的責(zé)任”未來(lái)怎么來(lái)體現(xiàn)?西方國(guó)家一直在說(shuō)“資金與技術(shù)援助”,但是一直沒(méi)做,他們?nèi)绾蝺冬F(xiàn)?每個(gè)國(guó)家排放量如何計(jì)量?另外我國(guó)該如何應(yīng)對(duì)西方國(guó)家的輿論抹黑,比如西方國(guó)家總說(shuō)中國(guó)是第一污染大國(guó),其實(shí)從圖2看,我國(guó)人均累計(jì)排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均,但是我們沒(méi)有人就此問(wèn)題發(fā)聲。另外,針對(duì)外國(guó)對(duì)我國(guó)綠色產(chǎn)品比如太陽(yáng)能電池板設(shè)立高額關(guān)稅,我國(guó)該如何應(yīng)對(duì)?這里面有很多的問(wèn)題需要思考。

        還有一些基礎(chǔ)性的科學(xué)問(wèn)題需要研究,比如到底1.5℃、2.0℃增溫對(duì)應(yīng)什么樣的二氧化碳當(dāng)量濃度?以前國(guó)際上經(jīng)常說(shuō)450ppm二氧化碳當(dāng)量濃度,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)濃度,但增溫并沒(méi)有達(dá)到1.5℃。我個(gè)人認(rèn)為,格陵蘭冰蓋融化之前,變暖對(duì)中國(guó)是有利的,融化之后海平面要上升,對(duì)中國(guó)就不利了,所以我們還是要有一個(gè)研究目標(biāo)。

        總之,科技界任重道遠(yuǎn)。

        (本文由科學(xué)大院根據(jù)丁仲禮院士在中科院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上的報(bào)告整理而成,首發(fā)于科學(xué)大院)

        (二)丁仲禮:碳中和對(duì)中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

        中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平于2020年9月22日在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上向世界莊嚴(yán)宣布:“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”其后,習(xí)主席又在多個(gè)國(guó)際場(chǎng)合對(duì)此作出承諾,表明中國(guó)政府和中國(guó)人民言必信、行必果的決心,為國(guó)際社會(huì)合作應(yīng)對(duì)全球氣候變暖提供了十分強(qiáng)大的助力。

        眾所周知,化石燃料是工業(yè)革命以來(lái)人類得以發(fā)展進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在未來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中,如何逐步擺脫對(duì)化石燃料的依賴,真正向低碳社會(huì)轉(zhuǎn)型,將是一項(xiàng)十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)中國(guó)來(lái)講,更是如此。因?yàn)橹袊?guó)是工業(yè)化過(guò)程的后來(lái)者,并沒(méi)有像一些發(fā)達(dá)國(guó)家那樣,進(jìn)入能源消耗已呈下降趨勢(shì)的后工業(yè)化時(shí)期。為此,中國(guó)科學(xué)院學(xué)部組織百余位院士專家,從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)層面對(duì)我國(guó)如何實(shí)現(xiàn)碳中和作了較為系統(tǒng)的研究,獲得了對(duì)碳中和路線圖的框架性認(rèn)識(shí)。本文擬對(duì)此作一簡(jiǎn)介。

        一、中國(guó)的二氧化碳排放歷史和現(xiàn)狀

        人類大量利用化石燃料,向大氣排放二氧化碳,是工業(yè)革命以后的事,但大氣中二氧化碳濃度有實(shí)質(zhì)性增加,則主要是近100年來(lái)出現(xiàn)的現(xiàn)象。中國(guó)從19世紀(jì)后半葉開(kāi)始發(fā)展工業(yè),但由于社會(huì)動(dòng)蕩不安,工業(yè)化進(jìn)程十分緩慢,一直到新中國(guó)成立以后,才開(kāi)始系統(tǒng)性工業(yè)化。二氧化碳排放開(kāi)始進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期,則要到1978年改革開(kāi)放尤其是2001年加入世界貿(mào)易組織(WTO)以后。

        我們來(lái)看國(guó)際權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)提供的基本信息:從1850年到2019年,全球共排放了16100億噸二氧化碳,其中中國(guó)為2200億噸,占13.7%,遠(yuǎn)低于我國(guó)人口在全球的占比;而美國(guó)同期則排放了4100億噸,占比高達(dá)25%以上;七國(guó)集團(tuán)(G7)國(guó)家整體上的排放量為7340億噸,占比高達(dá)45.6%,而其人口在全球占比則不到10%。通過(guò)計(jì)算,我們可獲得1850—2019年人均累計(jì)二氧化碳排放量(每年的人均排放之加和):美國(guó)2174噸、G7國(guó)家1397噸、全球386噸,而中國(guó)是182噸——只是美國(guó)的8.4%、G7國(guó)家的13.0%、全球平均的47.2%。

        由此可見(jiàn),中國(guó)對(duì)全球大氣二氧化碳濃度增加的貢獻(xiàn)并不高。何況中國(guó)自加入WTO以來(lái),一直承擔(dān)著“世界工廠”的角色,相當(dāng)一部分的排放是用于生產(chǎn)出口產(chǎn)品。因此,中國(guó)絕不像一些西方報(bào)刊所描繪的那樣,是“全球最大的排放國(guó)”。即使以國(guó)家作為比較單位,美國(guó)對(duì)大氣二氧化碳濃度增高的歷史貢獻(xiàn)也遠(yuǎn)大于中國(guó)。如果以人均累計(jì)排放量作為評(píng)價(jià)指標(biāo),中國(guó)則遠(yuǎn)低于全球平均,而這其實(shí)是最為合理的評(píng)價(jià)指標(biāo),因?yàn)椴煌瑖?guó)家的工業(yè)化起步時(shí)間有早晚,一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化程度、城市化程度、人民生活水平、基礎(chǔ)設(shè)施水平等,都需要消耗化石能源來(lái)提升,都需要時(shí)間來(lái)建設(shè),都同人口數(shù)量相關(guān)。脫離了人口、歷史這兩個(gè)因子,比較國(guó)與國(guó)之間的排放是毫無(wú)意義的。

        但是,我們不得不承認(rèn),目前全世界每年總共排放約400億噸二氧化碳,中國(guó)大約占四分之一,即100億噸左右,年度人均排放已經(jīng)超過(guò)全球人均水平。中國(guó)從加入WTO以來(lái),二氧化碳排放量的快速增長(zhǎng),是同我國(guó)的壓縮式發(fā)展分不開(kāi)的。要發(fā)展就得增加能源消耗,在非碳能源技術(shù)尚未成熟的背景下,這就意味著排放增加。

        中國(guó)目前的人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)剛超過(guò)1萬(wàn)美元大關(guān)。從發(fā)達(dá)國(guó)家走過(guò)的歷程看,在人均GDP達(dá)到1萬(wàn)美元之前,人均能耗的增長(zhǎng)非常強(qiáng)勁;從1萬(wàn)美元到4萬(wàn)美元,人均能耗還會(huì)緩慢增長(zhǎng);達(dá)到4萬(wàn)美元之后,人均能耗將處于逐漸下降階段,當(dāng)然這也可能同發(fā)達(dá)國(guó)家將高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家去有關(guān)。中國(guó)力爭(zhēng)在2060年達(dá)到碳中和,而從現(xiàn)在到2060年我國(guó)正處于人均GDP從1萬(wàn)美元到4萬(wàn)美元的奮斗過(guò)程中,人均能源消耗的繼續(xù)增長(zhǎng)是不可避免的。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)80年代即達(dá)到人均能耗高峰,并且從碳達(dá)峰到碳中和至少要用70年時(shí)間。和他們不同,中國(guó)要從2030年碳達(dá)峰后,用30年時(shí)間完成碳中和,挑戰(zhàn)無(wú)疑是巨大的。

        那么,中國(guó)目前每年約100億噸二氧化碳的排放主要來(lái)自何處?了解這一點(diǎn)對(duì)如何實(shí)現(xiàn)碳中和至關(guān)重要,這也是碳中和路線圖的邏輯起點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家相關(guān)統(tǒng)計(jì),中國(guó)目前的一次能源消費(fèi)總量約為每年50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(編者注:一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源,又稱天然能源),其中煤炭、石油、天然氣的占比分別為57.7%、18.9%、8.1%,非碳能源的占比僅為15.3%。100億噸二氧化碳的排放,發(fā)電(供熱)占比45%,建筑占比5%,交通占比10%,工業(yè)占比39%,農(nóng)業(yè)占比1%。發(fā)電(供熱)的主要終端消費(fèi)者為工業(yè)(64.6%)和建筑(28%)。從以上數(shù)據(jù)可以看出,二氧化碳的終端排放源主要為工業(yè)(約占68.1%)、建筑(約占17.6%)和交通(約占10.2%)。因此,實(shí)現(xiàn)碳中和工作的著力點(diǎn)也應(yīng)該集中在這些領(lǐng)域。

        二、碳中和的基本邏輯和技術(shù)支撐

        碳中和的概念等同于“凈零排放”,而不是二氧化碳“零排放”。凈零排放的概念就是人類可以排放一定數(shù)量的二氧化碳,但這個(gè)排放量中的一部分被自然過(guò)程吸收而固定,余下部分則通過(guò)人為努力而固定(比如通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)吸收二氧化碳,或把二氧化碳收集后轉(zhuǎn)為工業(yè)品或封存于地下),排放量與固碳量相等,則為碳中和。評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)甚至一家企業(yè)碳中和與否或碳中和程度,看的就是其排放量和固碳量之比。

        根據(jù)國(guó)際上過(guò)去幾十年來(lái)的觀測(cè)統(tǒng)計(jì),人類排放的所有二氧化碳中有54%被自然過(guò)程吸收(其中陸地吸收31%,海洋吸收23%),另外的46%留在大氣中,成為大氣二氧化碳濃度升高的主要貢獻(xiàn)者。海洋吸收主要通過(guò)無(wú)機(jī)過(guò)程形成碳酸鈣沉積和微體生物合成碳酸鈣,陸地吸收則主要通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)固存有機(jī)碳和土壤/地下水吸收形成無(wú)機(jī)碳酸鹽,以及在河道、河口中沉積埋藏有機(jī)碳。盡管陸地吸收總量是已知的,但到目前為止,各種陸地吸收過(guò)程的相對(duì)比例并不清楚。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院“碳收支”專項(xiàng)研究成果,我國(guó)通過(guò)自然保護(hù)和生態(tài)工程建設(shè)等,2010—2020年間的陸地生態(tài)系統(tǒng)凈固碳能力為每年10億—13億噸二氧化碳。
        根據(jù)前面介紹的排放來(lái)源和吸收過(guò)程的數(shù)據(jù),我們可以得出結(jié)論:碳中和是一個(gè)“三端共同發(fā)力”的體系,即“發(fā)電端”用風(fēng)、光、水、核等非碳能源替代煤、油、氣,“能源消費(fèi)端”通過(guò)工藝流程再造,用綠電、綠氫、地?zé)岬忍娲骸⒂?、氣?ldquo;固碳端”用生態(tài)建設(shè)、碳捕捉—利用—封存(CCUS)等碳固存技術(shù),將碳人為地固定在地表、產(chǎn)品或地層中。這就是碳中和的基本邏輯。

        一國(guó)無(wú)論是技術(shù)原因,還是市場(chǎng)原因,其“不得不排放”的二氧化碳總量等同于自然吸收量與人為固碳量之和,即可視為“凈零排放”,實(shí)現(xiàn)了該國(guó)的碳中和。由此可見(jiàn),有先進(jìn)并廉價(jià)的技術(shù)可供這“三端”所用,是實(shí)現(xiàn)碳中和的前提條件。也就是說(shuō),“技術(shù)為王”將在碳中和過(guò)程中得以充分體現(xiàn)。下面,我們來(lái)對(duì)這“三端”體系分別作簡(jiǎn)單介紹。

        (一)“發(fā)電端”之要在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

        我國(guó)目前的發(fā)電裝機(jī)容量約為22億千瓦,未來(lái)假定:(1)能源消費(fèi)端要實(shí)現(xiàn)電力替代、氫能替代(氫氣也主要產(chǎn)自電力);(2)為實(shí)現(xiàn)人均GDP從1萬(wàn)美元增到3萬(wàn)—4萬(wàn)美元,所需的能源明顯增長(zhǎng);(3)風(fēng)、光發(fā)電利用小時(shí)數(shù)難以明顯提高,那么估計(jì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和之時(shí),總的電力裝機(jī)容量會(huì)在60億—80億千瓦之間。因此,未來(lái)新型電力系統(tǒng)的第一個(gè)特點(diǎn)是電力裝機(jī)容量巨大。

        第二個(gè)特點(diǎn)是我國(guó)十分豐富的風(fēng)、光資源將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁Πl(fā)電和供能資源,這既包括西部的風(fēng)、光資源,也包括沿海大陸架風(fēng)力資源,更包括各地分散式(尤其是農(nóng)村)的光熱等資源(如屋頂和零星空地)。

        第三個(gè)特點(diǎn)是“穩(wěn)定電源”應(yīng)從目前火電為主逐步轉(zhuǎn)化為以核電、水電和綜合互補(bǔ)的清潔能源為主。

        第四個(gè)特點(diǎn)是必須利用能量的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化及調(diào)節(jié)等技術(shù),克服風(fēng)、光資源波動(dòng)性大的天然缺陷。

        第五個(gè)特點(diǎn)是火電(為減少二氧化碳排放,應(yīng)逐步用天然氣取代煤炭發(fā)電)只作為應(yīng)急電源或一部分調(diào)節(jié)電源。

        第六個(gè)特點(diǎn)是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,成倍擴(kuò)大輸電基礎(chǔ)設(shè)施,平衡區(qū)域資源差異;并加強(qiáng)配電基礎(chǔ)建設(shè),增強(qiáng)對(duì)分布式資源的消納能力。

        為實(shí)現(xiàn)碳中和,我國(guó)擬以裝機(jī)總量60億—80億千瓦,風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電共占比70%,“穩(wěn)定電源”占比30%為目標(biāo),規(guī)劃新型電力系統(tǒng)。在40年內(nèi),大致以每十年為一期,順次走控碳電力、降碳電力、低碳電力最后到近無(wú)碳電力之路,并完成超大規(guī)模的輸變電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

        要建立這樣的新型電力系統(tǒng),無(wú)論是發(fā)電,還是儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)化、消納、輸出等,技術(shù)上都有大量需要攻克的關(guān)鍵環(huán)節(jié),這將成為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)工作的重中之重。

        (二)“能源消費(fèi)端”之要在電力替代、氫能替代以及工藝重構(gòu)

        用非碳能源發(fā)電、制氫,再用電力、氫能替代煤、油、氣用于工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域,從而實(shí)現(xiàn)消費(fèi)端的低碳化甚至非碳化,這是實(shí)現(xiàn)碳中和的核心內(nèi)容。在電力供應(yīng)充足和廉價(jià)的前提下,消費(fèi)端的低碳化主要通過(guò)各種生產(chǎn)工藝流程的再造來(lái)完成。

        消費(fèi)端的排放大戶是工業(yè)、交通、建筑三個(gè)領(lǐng)域,工業(yè)領(lǐng)域的排放大戶是鋼鐵、建材、化工、有色四個(gè)產(chǎn)業(yè)。

        從現(xiàn)有技術(shù)分析,交通的低碳化甚至非碳化較易實(shí)現(xiàn),即軌道交通和私家車可用電力替代,船舶、卡車、航空可部分用氫能替代。這里關(guān)鍵處是建設(shè)私家車的充電體系,建設(shè)從制氫到輸運(yùn)再到加氫站的完整體系,當(dāng)然還有如何保證經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行等問(wèn)題。

        建筑領(lǐng)域的低碳化技術(shù)亦基本具備,大致可考慮以下途徑:城市以全面電氣化為主,加上條件具備的小區(qū)以電動(dòng)熱泵(地源熱泵、空氣源或者長(zhǎng)程余熱)為補(bǔ)充,少部分情況特殊者可部分利用天然氣;農(nóng)村則以屋頂光伏+電動(dòng)熱泵+天然氣+生物沼氣+輸入電力的適當(dāng)組合為主。
        以上兩大領(lǐng)域去碳化的關(guān)鍵是政府與市場(chǎng)做好協(xié)調(diào),并以合適節(jié)奏推廣之。

        目前,工業(yè)領(lǐng)域的鋼鐵、建材、化工、有色產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有用電力、氫能替代化石能源的成熟技術(shù),雖然從理論上講是可以實(shí)現(xiàn)的,但仍需技術(shù)層面變革性的突破和行業(yè)間的協(xié)調(diào)。事實(shí)上,國(guó)內(nèi)外一些企業(yè)與研發(fā)單位在氫能+電力+煤炭的“混合型”煉鐵(如氫冶金)上已有較為成功的先例。從工藝流程再造看,不同工業(yè)過(guò)程既可考慮先走低碳化的“混合型”再到無(wú)碳化的“清潔型”,也可考慮一步取代到位。

        由此可見(jiàn),能源消費(fèi)端的“替代路線”亦需研發(fā)大量新技術(shù)并布局大量新產(chǎn)業(yè)。

        需要說(shuō)明的是,水泥一般用石灰石做原料,煅燒過(guò)程中不可能不產(chǎn)生二氧化碳,這部分如得不到捕集利用,當(dāng)在“不得不排放”的二氧化碳之列。此外,煤、油、氣作為資源來(lái)生產(chǎn)基礎(chǔ)化學(xué)品、高端材料、航油等,其開(kāi)采—加工—產(chǎn)品使用的全生命周期中也存在“不得不排放”的二氧化碳。

        從以上兩部分的分析看,無(wú)論是發(fā)電端還是能源消費(fèi)端,到2060年都會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的碳排放存在,需要其他技術(shù)予以中和。

        (三)“固碳端”之要在生態(tài)建設(shè)

        學(xué)術(shù)界對(duì)固碳方式已有過(guò)很多研究,主要分六大類。第一類是通過(guò)對(duì)退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、保育等措施,增強(qiáng)光合作用并將更多碳以有機(jī)物的形式固定在植物(尤其是森林)和土壤之中。這是最重要的固碳過(guò)程。2010—2020年間,我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈固碳能力約為每年10億—13億噸二氧化碳。第二類是從煙道中收集二氧化碳,制成各類化學(xué)品和燃料,或者用于藻類養(yǎng)殖,形成生物制品。第三類是收集二氧化碳?xì)怏w,用于油田驅(qū)油、驅(qū)氣過(guò)程。第四類是收集二氧化碳,制成碳化水泥。第五類是收集二氧化碳后,封存于地層之中。第六類是生物質(zhì)燃料利用、采伐樹(shù)木及秸稈等悶燒還田等。
        由于生態(tài)建設(shè)是“國(guó)之大者”,而后面五類“碳固存技術(shù)”的應(yīng)用均需額外耗能,且未必經(jīng)濟(jì)合算,因此,固碳端的工作當(dāng)首先聚焦于生態(tài)建設(shè)。在2060年之前,對(duì)非生態(tài)碳固存技術(shù)先做深入研究和技術(shù)儲(chǔ)備,力爭(zhēng)掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán)和工程技術(shù),大幅度降低成本;臨近2060年時(shí),根據(jù)我國(guó)“不得不排放”的二氧化碳量和生態(tài)固碳貢獻(xiàn)狀況,再相機(jī)推動(dòng)這些技術(shù)的應(yīng)用。

        三、中國(guó)碳中和需制定分階段實(shí)施方案

        在已有的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邏輯之下,不管是由于技術(shù)上不具備還是經(jīng)濟(jì)上不合算,到本世紀(jì)中葉,一定會(huì)產(chǎn)生一部分“不得不人為排放”的二氧化碳。因此,我們?cè)趯?duì)標(biāo)碳中和時(shí),首先要搞清楚一個(gè)問(wèn)題:我們減排到什么程度,即可達(dá)到碳中和?

        過(guò)去的全球碳循環(huán)數(shù)據(jù)表明,人為排放二氧化碳中的54%被陸地和海洋的自然過(guò)程所吸收,假定未來(lái)幾十年碳循環(huán)方式基本不變,尤其是海洋吸收23%的比例不變,則各國(guó)排放的留在大氣中的46%那部分應(yīng)該是“中和對(duì)象”。但事實(shí)上,陸地吸收的31%,一部分是通過(guò)生態(tài)過(guò)程,一部分是通過(guò)其他過(guò)程,二者之間的比例目前尚未研究清楚。根據(jù)相關(guān)研究,2010—2020年間我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)每年的固碳量為10億—13億噸二氧化碳。一些專家根據(jù)這套數(shù)據(jù)采用多種模型綜合分析后,預(yù)測(cè)2060年我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力為10.72億噸二氧化碳/年,如果增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)管理,還可新增固碳量2.46億噸二氧化碳/年,即2060年我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力總量為13.18億噸二氧化碳/年。

        根據(jù)以上分析,如果我國(guó)2060年排放25億—30億噸二氧化碳,則海洋可吸收5.75億—6.9億噸,生態(tài)建設(shè)吸收13億噸,陸地總吸收的31%中,生態(tài)吸收以外的其他過(guò)程如果占比17%,則為4.25億—5.1億噸,那么吸收總數(shù)將在23億—25億噸之間;在此基礎(chǔ)上,如果發(fā)展5億噸規(guī)模的CCUS技術(shù)固碳,則大致能達(dá)到碳中和。

        如果我們將2060年“不得不排放”的二氧化碳設(shè)定為25億—30億噸,則需要在目前100億噸的基礎(chǔ)上減排70%—75%,挑戰(zhàn)性非常之大。這就需要制定分階段減排規(guī)劃。理論上講,我國(guó)可考慮“四步走”的減排路徑,從現(xiàn)在起用40年左右的時(shí)間達(dá)到碳中和目標(biāo)。

        第一步為“控碳階段”,爭(zhēng)取到2030年把二氧化碳排放總量控制在100億噸之內(nèi),即“十四五”期間可比目前增一點(diǎn),“十五五”期間再減回來(lái)。在這第一個(gè)十年中,交通領(lǐng)域爭(zhēng)取大幅度增加電動(dòng)汽車和氫能運(yùn)輸占比,建筑領(lǐng)域的低碳化改造爭(zhēng)取完成半數(shù)左右,工業(yè)領(lǐng)域利用煤+氫+電取代煤炭的工藝過(guò)程完成大部分研發(fā)和示范。這十年間增長(zhǎng)的電力需求應(yīng)盡量少用火電滿足,而應(yīng)以風(fēng)、光為主,內(nèi)陸核電完成應(yīng)用示范,制氫和用氫的體系完成示范并有所推廣。

        第二步為“減碳階段”,爭(zhēng)取到2040年把二氧化碳排放總量控制在85億噸之內(nèi)。在這個(gè)階段,爭(zhēng)取基本完成交通領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域的低碳化改造,工業(yè)領(lǐng)域全面推廣用煤/石油/天然氣+氫+電取代煤炭的工藝過(guò)程,并在技術(shù)成熟領(lǐng)域推廣無(wú)碳新工藝。這十年,火電裝機(jī)總量爭(zhēng)取淘汰15%的落后產(chǎn)能,用風(fēng)、光資源制氫和用氫的體系完備并大幅度擴(kuò)大產(chǎn)能。

        第三步為“低碳階段”,爭(zhēng)取到2050年把二氧化碳排放總量控制在60億噸之內(nèi)。在此階段,建筑領(lǐng)域和交通領(lǐng)域達(dá)到近無(wú)碳化,工業(yè)領(lǐng)域的低碳化改造基本完成。這十年,火電裝機(jī)總量再削減25%,風(fēng)、光發(fā)電及制氫作為能源主力,經(jīng)濟(jì)適用的儲(chǔ)能技術(shù)基本成熟。據(jù)估計(jì),我國(guó)對(duì)核廢料的再生資源化利用技術(shù)在這個(gè)階段將基本成熟,核電上網(wǎng)電價(jià)將有所下降,故用核電代替火電作為“穩(wěn)定電源”的條件將基本具備。

        第四步為“中和階段”,力爭(zhēng)到2060年把二氧化碳排放總量控制在25億—30億噸。在此階段,智能化、低碳化的電力供應(yīng)系統(tǒng)得以建立,火電裝機(jī)只占目前總量的30%左右,并且一部分火電用天然氣替代煤炭,火電排放二氧化碳力爭(zhēng)控制在每年10億噸,火電只作為應(yīng)急電力和承擔(dān)一部分地區(qū)的“基礎(chǔ)負(fù)荷”,電力供應(yīng)主力為光、風(fēng)、核、水。除交通和建筑領(lǐng)域外,工業(yè)領(lǐng)域也全面實(shí)現(xiàn)低碳化。尚有15億噸的二氧化碳排放空間主要分配給水泥生產(chǎn)、化工、某些原材料生產(chǎn)和工業(yè)過(guò)程、邊遠(yuǎn)地區(qū)的生活用能等“不得不排放”領(lǐng)域。其余5億噸的二氧化碳排放空間機(jī)動(dòng)分配。

        “四步走”路線圖只是一個(gè)粗略表述,由于技術(shù)的進(jìn)步具有非線性,所謂十年一時(shí)期也只是為表述方便而劃分。

        四、實(shí)現(xiàn)碳中和需發(fā)揮我國(guó)的制度優(yōu)勢(shì)

        2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,對(duì)我國(guó)固然是一個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),但我們也應(yīng)看到,這中間蘊(yùn)含著巨大的機(jī)遇。

        首先,我國(guó)盡管煤炭資源相當(dāng)豐富,但油氣資源不足,大量進(jìn)口油氣資源又面臨地緣政治上的風(fēng)險(xiǎn),而煤炭作為一種十分寶貴的資源,當(dāng)作燃料用于發(fā)電、供熱,確實(shí)是“大材小用”,況且煤炭燃燒時(shí)所排放的硫化物、硝化物和粉塵對(duì)大氣環(huán)境有明顯破壞作用。我國(guó)如能夠大規(guī)模利用可再生能源而逐漸擺脫對(duì)煤炭的依賴,將在資源和環(huán)境兩大方面收獲實(shí)實(shí)在在的好處。

        其次,我國(guó)的風(fēng)、光資源相當(dāng)豐富,有專家曾做過(guò)測(cè)算,如果能把鄂爾多斯高原、阿拉善高原、柴達(dá)木盆地這60多萬(wàn)平方千米的干旱區(qū)的一半?yún)^(qū)域覆蓋上太陽(yáng)能電池板,就能夠滿足全國(guó)的能源需求。實(shí)踐證明,太陽(yáng)能電池板安裝以后,對(duì)干旱區(qū)的生態(tài)恢復(fù)大有幫助。也就是說(shuō),在干旱區(qū)建太陽(yáng)能發(fā)電站,將在清潔能源和生態(tài)恢復(fù)兩方面獲得效益。

        再次,我國(guó)在非碳能源領(lǐng)域的技術(shù)相對(duì)先進(jìn),包括太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)、核能技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)等。舉個(gè)例子,一些國(guó)家對(duì)我國(guó)的太陽(yáng)能電池板設(shè)置100%的關(guān)稅,一方面說(shuō)明他們實(shí)施貿(mào)易保護(hù)主義,違反WTO規(guī)則;另一方面則說(shuō)明了我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域中的絕對(duì)領(lǐng)先地位。在全世界的綠色轉(zhuǎn)型大潮中,我們的綠色技術(shù)將支撐新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新動(dòng)能,并為我國(guó)的民族復(fù)興大業(yè)提供強(qiáng)大助力。

        因此,實(shí)現(xiàn)碳中和,并不全是國(guó)際社會(huì)強(qiáng)加于我們的事情,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到一定程度之后的內(nèi)在要求。當(dāng)然,在這樣廣泛而深遠(yuǎn)的綠色轉(zhuǎn)型中,我們一定要自己掌握自己的節(jié)奏,不能引起能源短缺危機(jī);同時(shí),也要使能源的價(jià)格保持在相對(duì)低廉的水平,既給老百姓的生活帶來(lái)真真切切的便利,又能使我們的制造業(yè)繼續(xù)在世界上保持足夠競(jìng)爭(zhēng)力。

        碳中和要求經(jīng)濟(jì)社會(huì)大轉(zhuǎn)型,涉及廣闊的領(lǐng)域,需要在黨和政府的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,發(fā)揮出全國(guó)一盤(pán)棋的體制性優(yōu)勢(shì)。其中,有三個(gè)方面需要做好協(xié)調(diào)。
        一是統(tǒng)籌全國(guó)的研發(fā)力量,形成一個(gè)完整的、有足夠競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)體系。從前面的介紹即可看出,碳中和說(shuō)到底是技術(shù)為王,只有靠先進(jìn)的技術(shù)才能獲得產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)有一支龐大的圍繞綠色產(chǎn)業(yè)的科技研發(fā)隊(duì)伍,各個(gè)領(lǐng)域都有專門(mén)人才和研究團(tuán)隊(duì)。未來(lái)我們需要進(jìn)一步協(xié)調(diào)和優(yōu)化的工作是在國(guó)家規(guī)劃目標(biāo)的引領(lǐng)下,把這些團(tuán)隊(duì)和人才組織起來(lái),把不足的研發(fā)短板補(bǔ)齊,形成一個(gè)以目標(biāo)為導(dǎo)向的研發(fā)網(wǎng)絡(luò)或責(zé)任體系,從而支撐與碳中和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。

        二是在向碳中和目標(biāo)挺進(jìn)的過(guò)程中,政府和市場(chǎng)要做好協(xié)調(diào),扮演好各自的角色,從而做到“兩只手”均發(fā)揮出最大效能。據(jù)估計(jì),我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和,需要百萬(wàn)億人民幣數(shù)量級(jí)的投資,絕非政府一家能夠單獨(dú)提供,投資主體還是應(yīng)該來(lái)自市場(chǎng)。但在引導(dǎo)投資過(guò)程中,政府可在法律、行政法規(guī)、稅收、補(bǔ)貼、產(chǎn)業(yè)政策、碳配額投放、綠色金融政策等方面發(fā)揮十分有力的作用。回想十幾年前,我國(guó)政府以《可再生能源促進(jìn)法》為依據(jù),推動(dòng)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)的迭代進(jìn)步,現(xiàn)在已收到十分明顯的成效。以光伏發(fā)電為例,十年前尚需對(duì)上網(wǎng)電價(jià)提供高額補(bǔ)貼,現(xiàn)在已經(jīng)可以競(jìng)爭(zhēng)平價(jià)上網(wǎng)。這是政府和市場(chǎng)形成合力的典型案例,也是我們未來(lái)必須堅(jiān)持發(fā)揮的體制優(yōu)勢(shì)。

        三是在構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的旗幟下,做好國(guó)際合作。技術(shù)、產(chǎn)業(yè)都需要開(kāi)放的環(huán)境,都需要在交流的過(guò)程中發(fā)展進(jìn)步,因此在政府的推動(dòng)下,做好科技界和產(chǎn)業(yè)界的國(guó)際合作工作,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要保證。

        (三)專訪丁仲禮:實(shí)現(xiàn)“碳中和”需以市場(chǎng)機(jī)制為基礎(chǔ),技術(shù)迭代為前提

        兩年一度的兩院院士大會(huì)上周剛剛落下帷幕。5月30日,在隨后舉行的中國(guó)科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上,中科院院士丁仲禮作了題為《中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究》的學(xué)術(shù)報(bào)告。該報(bào)告是對(duì)中科院學(xué)部設(shè)立的重大咨詢項(xiàng)目“中國(guó)碳中和框架路線圖研究”的最新研究匯總。2030年的碳達(dá)峰目標(biāo)迫在眉睫,但長(zhǎng)期來(lái)看,中國(guó)是否能真正實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型,更大的挑戰(zhàn)指向了2060年的“碳中和”目標(biāo)。

        就在院士大會(huì)開(kāi)幕兩天前,碳達(dá)峰碳中和工作領(lǐng)導(dǎo)小組第一次全體會(huì)議在北京召開(kāi),中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院副總理韓正在會(huì)上強(qiáng)調(diào),推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和工作,要堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向,深入研究重大問(wèn)題,研究提出有針對(duì)性和可操作性的政策舉措。

        丁仲禮是中科院學(xué)部的“碳中和路線圖”項(xiàng)目牽頭人之一,他在學(xué)部年會(huì)上指出,“碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇,將會(huì)是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。應(yīng)該設(shè)計(jì)怎樣的路線圖才能讓中國(guó)更好、更快地走向“碳中和”?如何真正實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型?政府應(yīng)該在這個(gè)過(guò)程中扮演什么角色?疫情后新增的火電項(xiàng)目何去何從?針對(duì)這些問(wèn)題,《中國(guó)新聞周刊》日前專訪了丁仲禮。
         
        中國(guó)新聞周刊:“碳中和”框架路線圖項(xiàng)目分解成九個(gè)專題展開(kāi)研究,分別是:未來(lái)能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)、非碳能源占比階段性提高途徑、不可替代化石能源預(yù)測(cè)、非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求、陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀測(cè)算、陸地生態(tài)系統(tǒng)未來(lái)固碳潛力分析、碳捕集利用封存技術(shù)評(píng)估、青藏高原率先達(dá)標(biāo)示范區(qū)建議,以及政策技術(shù)分析研究。分成這9個(gè)專題的主要考量是什么?

        丁仲禮:這九個(gè)專題的設(shè)定,主要是圍繞“三端發(fā)力”。首先是發(fā)電端,核心在于增加非碳能源和減少火電,這是“碳中和”路線圖中最重要的一條主線,也就是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,最終要回答一個(gè)問(wèn)題:我們應(yīng)該如何走向低碳、甚至無(wú)碳的電力系統(tǒng)。

        第二是消費(fèi)端,逐漸實(shí)現(xiàn)電力替代、氫能替代,涉及到居民生活、交通、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各領(lǐng)域。2019年,我國(guó)化石能源利用排放的二氧化碳是98.26億噸,其中發(fā)電端排放占了47%,消費(fèi)端排放占了53%。發(fā)電和消費(fèi)這兩端必須共同“發(fā)力”,才能真正實(shí)現(xiàn)降碳。

        第三是固碳端,因?yàn)榧词沟搅?060年,我們也不可能完全不排放二氧化碳,所以必須要考慮如何把這些不得不排放的二氧化碳固定下來(lái),包括如何通過(guò)生態(tài)建設(shè)讓陸地生態(tài)系統(tǒng)增加碳匯,如何實(shí)現(xiàn)工程封存固碳等。這是一個(gè)很大的系統(tǒng)工程。
         
        中國(guó)新聞周刊:具體到發(fā)電端和消費(fèi)端,在提升非碳能源占比的過(guò)程中,中國(guó)當(dāng)下面臨的主要挑戰(zhàn)和制約性因素都有什么?

        丁仲禮:在發(fā)電端,主要存在兩個(gè)問(wèn)題。首先是如何進(jìn)一步發(fā)展核電。核電輸出穩(wěn)定、清潔、高效,是非常好的基荷電源。2019年,核電以2.42%的裝機(jī)總量供應(yīng)了全國(guó)4.88%的電力,未來(lái)還有很大的發(fā)展?jié)摿?。核電發(fā)展最大的制約因素之一,是老百姓十分擔(dān)心鄰近核電站的安全問(wèn)題。但據(jù)我了解,目前全世界一共只發(fā)生過(guò)三次嚴(yán)重的核電站事故,都是人為原因造成的,這些事故其實(shí)都是可以避免的。如果能解決老百姓“恐核心理”及乏燃料再利用等問(wèn)題,核電將會(huì)在我國(guó)未來(lái)“碳中和”過(guò)程中發(fā)揮非常重要的作用,我們必須大力發(fā)展核電,尤其是在內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展核電。

        另一個(gè)問(wèn)題,是如何利用西部豐富的風(fēng)、光資源更穩(wěn)定地輸出電力。為何各地頻頻出現(xiàn)大面積“棄風(fēng)棄光”,就是因?yàn)轱L(fēng)電、光電輸出功率不穩(wěn)定,風(fēng)電、光電大比例上網(wǎng)會(huì)嚴(yán)重影響既有電網(wǎng)的穩(wěn)定性。事實(shí)上,西部的風(fēng)、光資源將是我們未來(lái)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的最大底氣,但前提是要解決穩(wěn)定輸出問(wèn)題,涉及到發(fā)電、儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)化、輸電、消納等各個(gè)環(huán)節(jié),其中,最為關(guān)鍵的是要在儲(chǔ)能技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破。

        在消費(fèi)端,尤其在工業(yè)領(lǐng)域,像冶金、化工、建材、礦山這些用能大戶,電力替代的潛力很大。然而,很多替代技術(shù)目前還沒(méi)有研發(fā)出來(lái),這就涉及到一個(gè)工藝再造的過(guò)程,我們?cè)谶@方面必須要盡快地進(jìn)行系統(tǒng)布局,分析此類技術(shù)的發(fā)展路線圖。因此,技術(shù)為王,這是一個(gè)大前提。不能在工藝再造還未完成、企業(yè)能耗成本還未降到足夠低的時(shí)候就去“一刀切”,馬上都去脫碳、去退出,這樣的結(jié)果只會(huì)把企業(yè)、行業(yè)引向死亡。所以,我一直強(qiáng)調(diào),非碳能源占比的提升不是一個(gè)線性過(guò)程,根本上還是要由技術(shù)進(jìn)步所驅(qū)動(dòng)。煤炭作為主力能源,還將在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中主導(dǎo)較長(zhǎng)的一段時(shí)期。
         
        中國(guó)新聞周刊:說(shuō)到煤電何時(shí)會(huì)全面退出,業(yè)界目前對(duì)于“十四五”期間是否還要繼續(xù)新增煤電項(xiàng)目的討論比較多。我們也觀察到,疫情之后,為了拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì),很多省份都上馬了一批新的煤電項(xiàng)目,而電力行業(yè)是“雙碳目標(biāo)”的主戰(zhàn)場(chǎng)。對(duì)于這些新增的裝機(jī),你如何看?

        丁仲禮:我相信以后新增的煤電項(xiàng)目會(huì)比較有限。在碳達(dá)峰、碳中和的大背景下,更多上馬的項(xiàng)目宜以太陽(yáng)能、風(fēng)能以及核能等非碳能源為主。當(dāng)然,火電以后也會(huì)越來(lái)越“干凈”,對(duì)大氣的污染會(huì)越來(lái)越小。

        事實(shí)上,在“碳中和”的實(shí)現(xiàn)路徑上,理論上有兩種選擇,一種是把碳達(dá)峰的峰值調(diào)高,但之后“削峰”的壓力就會(huì)很大;另一種是盡量把峰值壓低,但這會(huì)對(duì)發(fā)展需要的新增能源供給造成很大壓力。我認(rèn)為,從環(huán)境角度考慮,最好采取第二種路徑,雖然難以預(yù)測(cè)達(dá)峰時(shí)的排放總量,但考慮到這些年為治理空氣污染付出的巨大努力和取得的顯著成效,如果現(xiàn)在盲目上馬高耗能項(xiàng)目,很可能造成環(huán)境污染反彈。在這方面,我們要有前瞻性眼光,“兩高”(高耗能、高污染)項(xiàng)目能不上就盡量不上。

        當(dāng)然,出于現(xiàn)實(shí)發(fā)展的能源需求,確實(shí)該上馬的還是要上馬。因?yàn)槲覀円鞔_一點(diǎn),我們現(xiàn)在的工業(yè)化、城市化過(guò)程還沒(méi)有完成,未來(lái)人民的生活水平要進(jìn)一步提高,對(duì)能源的需求必然會(huì)增加,雖然說(shuō)2030年要碳達(dá)峰,但不意味著現(xiàn)在就不能新增任何煤炭項(xiàng)目。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用能需求上,一定要實(shí)事求是,不應(yīng)該為了追求某些指標(biāo)好看或者為了達(dá)標(biāo)而去搞“一刀切”。
         
        中國(guó)新聞周刊:目前,國(guó)家對(duì)于新增煤炭項(xiàng)目雖然沒(méi)有明確的“劃線”,但據(jù)悉準(zhǔn)備研究制定二氧化碳排放總量控制制度,未來(lái)可能會(huì)實(shí)施國(guó)家對(duì)地方二氧化碳排放總量的預(yù)算管理,明確各地區(qū)2021~2035年二氧化碳排放總量的控制目標(biāo),并且每年動(dòng)態(tài)更新,以此來(lái)對(duì)地方形成倒逼。對(duì)于在排放上可能設(shè)定“天花板”這件事,你怎么看?

        丁仲禮:其實(shí),政府早就開(kāi)始做全國(guó)能源消耗總量和能源消耗強(qiáng)度的控制工作了,相信大家對(duì)“雙控目標(biāo)”這個(gè)詞不陌生。我認(rèn)為,要想實(shí)現(xiàn)真正的低碳轉(zhuǎn)型,所需的資金將會(huì)是天文數(shù)字,不可能全部依靠政府強(qiáng)力政策推動(dòng)或者財(cái)政補(bǔ)貼來(lái)滿足。

        從市場(chǎng)的角度來(lái)看,如果煤炭發(fā)電變得很貴,或者風(fēng)、光的穩(wěn)定輸出問(wèn)題解決了,太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電的成本進(jìn)一步降低,傳統(tǒng)的高耗能企業(yè)自然而然就會(huì)退出,非碳能源企業(yè)會(huì)相應(yīng)地跟上。但如果技術(shù)沒(méi)有完成迭代,煤炭還有很大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,傳統(tǒng)用能企業(yè)就仍會(huì)在市場(chǎng)中存在較長(zhǎng)的時(shí)間。在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上,我們是有深刻教訓(xùn)的,前期以補(bǔ)貼為主,后來(lái)停止補(bǔ)貼引起了很大的問(wèn)題。直到現(xiàn)在,這個(gè)問(wèn)題也沒(méi)能得到有效解決。因此,相對(duì)于設(shè)定二氧化碳排放總量的天花板,政府的更優(yōu)解應(yīng)該是堅(jiān)持市場(chǎng)機(jī)制和政策調(diào)控兩手抓,即在市場(chǎng)機(jī)制充分發(fā)揮自身作用的基礎(chǔ)上,再加以政策引導(dǎo),通過(guò)四步走的策略,去促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)生活各領(lǐng)域的減碳、無(wú)碳化。

        首先,政府把財(cái)政資金主要投入在發(fā)電端非碳能源技術(shù)研發(fā)體系的建設(shè),和消費(fèi)端用能工藝再造上,有針對(duì)性地進(jìn)行特殊支持,發(fā)揮社會(huì)主義集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì),把大學(xué)、研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)三方力量統(tǒng)籌起來(lái),列出技術(shù)需求清單,完成系統(tǒng)化研發(fā)布局,這是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的第一步。

        第二步,是要投入適量財(cái)政資金,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化示范體系。第三步,在這個(gè)示范的過(guò)程中,引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)不斷迭代,促進(jìn)成本降低,那時(shí)候各項(xiàng)新技術(shù)自然就會(huì)逐漸顯示出競(jìng)爭(zhēng)力,就能夠順應(yīng)市場(chǎng)需求,逐步擠壓傳統(tǒng)化石能源技術(shù)的生存空間。第四步,才是政府來(lái)推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃,比如計(jì)劃多少年內(nèi)把哪些傳統(tǒng)化石能源全部替代掉。

        這里需要注意的是,在“碳中和”大轉(zhuǎn)型中,行業(yè)整體的協(xié)調(diào)共進(jìn)極為重要,如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進(jìn),勢(shì)必會(huì)使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本,從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。因此,必須要由政府設(shè)計(jì)好分行業(yè)的“碳中和”路線圖并出臺(tái)有效的激勵(lì)/約束制度,督促行業(yè)整體推進(jìn)。

        這四個(gè)步驟不能調(diào)換順序,更不能大而化之,“一刀切”地要求企業(yè)馬上就實(shí)施非碳能源替代。部分地方政府覺(jué)得只需要強(qiáng)力政策推動(dòng),不需要這個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,這就犯了唯心主義的錯(cuò)誤。在碳排放問(wèn)題上,我們一定要實(shí)事求是。沒(méi)有技術(shù)迭代作為前提,“碳中和”就是無(wú)源之水,無(wú)本之木,企業(yè)也將無(wú)所適從。所以,國(guó)家首先要把技術(shù)體系建起來(lái),不要急急忙忙去下達(dá)比較激進(jìn)的指標(biāo),否則指標(biāo)一下,地方政府若沒(méi)有完成的能力,要么造假,要么“拉閘限電”,事與愿違。任何政策都有一個(gè)醞釀期和適應(yīng)期,如果立馬以雷霆萬(wàn)鈞之力往下壓,一定會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。

        我建議國(guó)家有關(guān)部門(mén)在確定“碳中和”路線圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期,不要急于“收口”。等大家經(jīng)過(guò)充分研討形成共識(shí)后,再轉(zhuǎn)化成操作層面的具體措施,這樣可以少走彎路。
         
        中國(guó)新聞周刊:中國(guó)和西方國(guó)家相比,從“碳達(dá)峰”到“碳中和”的時(shí)間要短得多,難度也更大。所以未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間,中國(guó)如何在減排和發(fā)展之間實(shí)現(xiàn)更科學(xué)、理性的平衡?

        丁仲禮:如果我們看1930年到2017年各國(guó)的人均碳排放的變化,就會(huì)發(fā)現(xiàn)美國(guó)、英國(guó)和法國(guó)都是在1970年代左右達(dá)到了高峰,此后開(kāi)始緩慢下降,也就是說(shuō),到歐美國(guó)家承諾的2050年“碳中和”,他們有70~80年的時(shí)間;而中國(guó)承諾2030年“碳達(dá)峰”、2060年“碳中和”,中間只有30年。再?gòu)?900~2019年的人均累計(jì)碳排放來(lái)看,中國(guó)是157.39噸,比全球平均水平209.62噸還低。從主要發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷史來(lái)看,一個(gè)國(guó)家的發(fā)展程度是同人均累計(jì)碳排放密切相關(guān)的,中國(guó)的人均碳排放雖已超過(guò)全球平均水平,但人均累計(jì)排放還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及,這也意味著,和西方國(guó)家相比,我國(guó)的“碳中和”會(huì)更加困難。

        我們現(xiàn)在的排放總量比較高,與我國(guó)人口總量、所處的發(fā)展階段和我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們的工業(yè)化、城市化過(guò)程還沒(méi)有完成,經(jīng)濟(jì)仍處在上升期,所以未來(lái)一段時(shí)間,對(duì)能源的需求一定是會(huì)繼續(xù)上升的。以2019年為例,我國(guó)一次能源消費(fèi)總量中,煤炭仍然占57.7%,而非化石能源只占15.3%。特別要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,以后的數(shù)字社會(huì)一定是個(gè)高能耗社會(huì),比如5G、大數(shù)據(jù)中心等,這些都是高耗能的行業(yè)。所以,我們未來(lái)的減碳任務(wù)會(huì)非常艱巨。
         
        中國(guó)新聞周刊:在氣候變化問(wèn)題上,西方有一種觀點(diǎn),那就是不接受中國(guó)將自己定位為發(fā)展中國(guó)家,而是將中國(guó)視為發(fā)達(dá)國(guó)家,要求中國(guó)承擔(dān)更多的責(zé)任。對(duì)此,你如何看?

        丁仲禮:早在2010年我就說(shuō)過(guò),西方發(fā)達(dá)國(guó)家以各種理由限制發(fā)展中國(guó)家碳排放,以各種借口把減排責(zé)任推卸到發(fā)展中國(guó)家頭上,企圖限制發(fā)展中國(guó)家的發(fā)展權(quán)利,把貧富差距固定化,這在道德上是邪惡的。二氧化碳的排放不是一天的事,其對(duì)氣候的影響也是不斷累積的。只要算一算人均累計(jì)碳排放,就能發(fā)現(xiàn)到底誰(shuí)排放的更多,對(duì)氣候變化的責(zé)任更大,應(yīng)負(fù)的減排義務(wù)更多,這是顯而易見(jiàn)的。中國(guó)的人均累計(jì)排放至今仍然低于世界平均水平。在排放權(quán)的問(wèn)題上,談減排責(zé)任、談公平,必須堅(jiān)持一條,那就是要講歷史、講人均,根據(jù)人均累計(jì)排放來(lái)評(píng)估,不談這一條,照目前的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言講,就是“耍流氓”。

        在全世界共同走向“碳中和”的過(guò)程中,對(duì)各國(guó)的碳排放勢(shì)必會(huì)建立一套核驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系。針對(duì)我國(guó)的碳收支狀況,我們必須要盡早建立一套自己的監(jiān)測(cè)、計(jì)算、報(bào)告和核驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)體系,以保證話語(yǔ)權(quán)在我,而不是由別人說(shuō)了算。

        另外,針對(duì)“未來(lái)排放權(quán)要如何分配”“共同但有區(qū)別的責(zé)任要如何體現(xiàn)”“中國(guó)如何應(yīng)對(duì)國(guó)際上的抹黑輿論”等問(wèn)題,以及我國(guó)當(dāng)下的很多減排政策,比如排放“天花板”的設(shè)定等,我們應(yīng)該更多地從地緣政治的基本邏輯出發(fā)去考量,跳出發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)好的“思維陷阱”,作出正確的判斷,從而制定出有利于我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的應(yīng)對(duì)策略。

        原標(biāo)題:【院士觀點(diǎn)】丁仲禮院士:我國(guó)碳中和框架路線圖研究匯編

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