中国争取2060年前实现碳中和
2020-12-23 生态经济杂志社 易碳家
2020年9月22日,在第75届联合国大会期间,中国提出将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。要实现这个承诺,我国要牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享等新发展理念,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇,推动疫情后世界经济“绿色复苏”,汇聚各方力量推动经济社会发展转型。
 
中国气候行动展现大国担当
 
何谓碳中和?所谓碳中和指的就是企业、社会团体和个人在一定时段内测算自身直接或间接的温室气体排放量,然后通过植树造林、节能减排、改进生产工艺等手段来抵消自身所产生的温室气体排放量,进而实现零排放的目标。要达到碳中和,一般有两种方法:一是通过特殊的方式去除温室气体,例如碳补偿;二是使用可再生能源,减少碳排放。
值得一提的是,这是中国向全球首次明确实现碳中和的时间点,也是迄今为止各国中做出的最大的减少全球变暖预期的气候承诺。2016年11月生效的《巴黎协定》提出目标,期望在2051—2100年全球达到碳中和。同时,将全球平均气温升高控制1.5℃~2℃以内。中国此次提出努力争取2060年前实现碳中和,是对《巴黎协定》原定目标的主动提升。
对此,生态环境部气候变化事务特别顾问、清华大学气候变化与可持续发展研究院院长解振华解读认为,目前我国提出的2060年之前实现碳中和的目标,远远超出了《巴黎协定》“2℃温控目标”下全球2065—2070年实现碳中和的要求,这将可能使全球实现碳中和的时间提前5~10年,此外也对全球气候治理起到关键性的推动作用,中国强化气候行动与目标彰显了大国的责任和担当。
2014年11月, 中美两国曾在北京共同发布了应对气候变化的联合声明。当时美国提出的目标是到2025年温室气体排放量要比2005年的水平下降26%~28%。然而,自从特朗普上台后,美国退出了《巴黎协定》,美国对全球气候变化的国家自主贡献度大大下降。因此,自从欧盟2019年提出到2050年实现碳中和的目标之后,《巴黎协定》中确立的减排目标能否实现,全球将目光转向了中国。
解振华表示:“在当前的国际经济社会发展趋势和政治格局背景下,我国主动顺应全球绿色低碳发展潮流,提出有力度、有显示度的碳达峰和碳中和目标,向国际和国内社会释放了清晰、明确的政策信号,与欧盟提出的碳中和遥相呼应,并为日韩相继提出碳中和目标做出了较好的示范效应。”
国家气候变化专家委员会副主任、清华大学气候变化与可持续发展研究院学术委员会主任何建坤教授认为:“研究表明,中国在发展中转型将面临更多的困难和挑战。2060年要实现碳中和,必须要在2050年实现接近零排放的目标,并建成以新能源和可再生能源为主体的能源消耗体系。实现这个目标需要全社会经济体系、能源体系、技术体系等方方面面的巨大转变,需要付出艰苦卓绝的努力。同时,转型也会为我国带来经济竞争力提高、社会发展、环境保护等多重协同效益。中国做出艰苦努力,能够实现自身的目标。”
中国强化气候行动与目标也得到了非政府组织的赞赏和支持,认为中国作为全球主要排放大国中率先提出碳中和目标的发展中国家,将对全球各国提升目标、强化行动起到引领性的作用。“这个倡议可能改变全局。”9月23日,世界自然基金会(WWF)全球气候与能源项目总监Manuel Pulgar-Vidal高度赞赏中国的倡议,认为“在全球减排面临鸿沟、气候治理面临赤字的关键时刻,中国宣布的新目标传达出非常重要的积极信号,体现了中国在应对气候变化议题上的国际领导力。中国的行动将给全球各国,尤其是各主要排放大国施加影响力,推动各国采取更果断勇敢的行动”。
绿色和平中国首席代表李雁认为,在全球面临气候告急、新冠疫情以及国际合作遭受挑战等重重阴霾下,中国领导人加强本国气候行动承诺、推进全球绿色转型合作的声明令人振奋。“中国设立长期碳中和目标,无论对于中国还是世界都具有划时代的积极意义。”
 
中国碳中和目标具备可行性
 
从全球来看,发达国家在2050年前、发展中国家在2060年前实现能源和工业系统的零碳排放,而不依赖永久性、大规模、基于自然的碳汇解决方案在技术和经济上是可行的。
首先是来自可再生能源的电力成本及其系统成本正大幅下降。例如,光伏的成本在过去10年内下降了90%,风电的成本下降了50%~60%。规模经济和学习曲线效应是成本快速下降的一大驱动力,尤其当全社会举力发展可再生能源电力时,相应的成本还有进一步下降的空间。除了平准化成本外,可再生能源电力实际拍卖价格也体现了成本大幅下降的特征。比如,对于太阳能光伏,很多地方的拍卖价低至约20美元/ 兆瓦时。此外,储能的成本大幅下降,为大规模可再生能源供应的间歇性提供了具有成本竞争力的解决方案。在过去10年中,电池的成本下降了85%,还有进一步下降的空间。从2010—2019年,电池价格平均每年下降18%。2017年,彭博新能源财经预测,电池价格在2025年将低至100美元/ 千瓦时,但这一水平已极有可能在2023年达到。针对全球不同区域的气候条件和日间/ 季节性负荷的变化,可行且具有经济竞
争力的解决方案也已经存在。能源转型委员会发布的《践行使命,打造全球零碳经济》报告指出,到2035年,可再生能源占比大于80%的电力系统,即使在空间受限的地区,全系统的总成本(发电、日内调峰、季节性平衡和备用成本)也只有80美元/ 兆瓦时,接近传统燃气发电相的水平(约65美元/兆瓦时),在条件优异的地区,系统总成本甚至可低至31美元/兆瓦时。
其次是从中国经济发展的需求侧及供给侧来看,同样具备可信性和可行性。从需求侧看,一方面,电气化的发展将大幅提升能源利用效率。在交通领域,到2025年左右,购买和使用电动车的成本将低于燃油车。从百公里等效油耗看,电动汽车的能源消耗量仅为燃油车的1/4。实际上,电动车的渗透率正逐年上升,且发展速度持续加快,内燃机技术恐怕很快会被淘汰。在建筑供暖领域,以获取每千瓦时热量所需的终端能源计算,电热泵所需的能耗只有标准燃气锅炉的12%。另一方面,即使在重工业、长距离和重型交通等难以减排的领域,也有可行的脱碳方案。在重工业方面,水泥的生产可结合碳捕集、封存和利用(CCUS),以及零碳电力、生物质等能源用于供热,新型水泥化学也将是可行的方案。在钢铁生产中,传统的焦炭还原路径可结合CCUS,还可采用氢气直接还原铁、直接电解等新型路径。在塑料生产方面,除了CCUS的运用外,电气化供热、以生物质作为原料和新型的电化学过程都是可行的脱碳方案。对于长距离重型交通,直接电气化以及以氢、氨、合成燃料为载体的间接电气化和生物燃料的应用都是可行的方案。从供给侧看,除了以上已提到的零碳电力外,零碳氢能的成本竞争力也将大幅提升。一方面,零碳电力价格的大幅下降会使绿氢的成本具有经济性;另一方面,制氢设备的成本还将持续降低。中国在制氢设备的成本优势尤为突出,在彭博新能源财经给出的乐观情景下,中国大型电解水项目的系统设备成本的目前水平已低至200美元/千瓦,是欧美国家的1/6,到2050年,中国的成本还能进一步降低到80美元/千瓦,即便在保守情景下,中国2050 年电解水设备成本也将低至98美元/千瓦。可见,中国的电解制氢设备成本下降还有很大的空间,尤其是在未来几十年内对氢的需求大幅上涨的情况下,规模效应将得到充分的发挥。
总的来说,在零碳图景中,能源供给和消费方式将发生较大改变。在全世界终端能源消费总量中,电的占比将由2018年的19%增长到2050年的70%左右,电力需求将从目前的27万亿度/年增长到2050年的90万亿度/年~120万亿度/年。电力除了用于直接电气化,还将用于氢的生产。与此同时,零碳转型也将使化石能源的需求大幅下降。与目前水平相比,2050年煤炭和石油的消费量均将下降90%以上,天然气消费量下降30%以上。
 
困难和挑战依然存在
 
2020年因为疫情的肆虐,对全球经济造成了巨大冲击,这也为履行《巴黎协定》中的承诺带来了巨大的困难。在分析中国实现碳中和目标困难的时候,可以将中美这两个碳排放量第一、第二大国做一个对比。德国新气候研究所创始人尼古拉斯·霍恩9月23日表示,中国在联合国大会上做出的承诺,是“过去5年中全球气候政策方面最重要的一项声明”。独立气候研究机构气候行动追踪组织(CAT)对此表示,根据《巴黎协定》,共有近200个国家在协定中承诺减少碳排放,但这些承诺仍将导致全球气温到2100年时升高2.7℃。如果中国能够实现到2060年前实现碳中和的目标,那么到2100年为止,全球气温升高的幅度将缩减0.21~0.3℃,为2.4℃。因此,中国的承诺是迄今为止世界各国中做出的最大减少全球变暖预期的气候承诺。
 
世界气象组织秘书长佩特里·塔拉斯10月13日在日内瓦接受媒体采访时表示,美国也应该跟随中国和欧盟,制定实现碳中和的宏伟目标。
相较而言,美国总统特朗普并没有做出这样的承诺,2017年美国还退出了《巴黎协定》。美国消费者新闻与商业频道(CNBC)也在“中国提出气候承诺”的报道中写道:中国对《巴黎协定》的赞赏,与特朗普对这一协定的看法,形成了鲜明的对比。
不仅如此,就在中国国家主席习近平提出中国碳中和目标之前一个小时,美国总统特朗普在联合国大会上还大肆攻击中国是个“污染猖獗”的国家。特朗普称,“有很多人攻击美国优异的环境,却对中国猖獗的污染熟视无睹”。但是,特朗普故意略去了一个重要的事实,那就是:过去两个多世纪以来,西方发达国家尤其是美国经济的发展完全是靠煤炭和石油驱动的,正是它们无限制的碳排放造成了当前人类所面临的气候问题。更为重要的是,在当时,根本没有碳排放这一说法,更别提气候变暖问题了。法国《欧洲时报》称,即便在今天,占世界人口约22%的发达国家仍消耗全球70%以上的能源,排放50%以上的温室气体。
不可否认,中国目前确实是世界上碳排放总量最多的国家。但同时,中国也是世界工厂,中国的出口占到了经济总量的20%。也就是说,如果把这个数字放到气候变化框架下衡量,中国有20%的碳排放实际上是为其他国家的消费者排放的。世界各国享受了来自中国物美价廉的商品,而碳足迹却留在了中国。
美国总统特朗普说,如果美国还在巴黎气候协定里,“将会导致数以百万计的美国家庭陷入贫困和失业”。难道中国不也面临着同样的困境吗?中国也清醒地认识到,低碳化是一个艰辛、昂贵的过程。对中国而言,净零排放最大的挑战还不是巨额的投资以及新能源的使用,而是随之而来的社会变革。
煤炭产量减半或者取消会导致百万个煤炭工人失业,会影响多个煤炭大省的财政收入。国家统计局数据显示,2019年,中国煤炭行业从业人员有300多万。为了实现净零排放,煤炭在能源中的比重要大幅下降,随之而来的就是从业人员的大幅减少。但是中国总是会辨证地看待问题。美国前总统肯尼迪曾说,汉语里的“危机”包涵了两个字——一个代表危险,一个代表机会;身处危机之中,要知晓危险,同时也要看到机会。中国之所以做出这样的承诺,是因为中国从净零排放这个传统产业面临的“危机”中看到了产业转型发展升级的“商机”。
当前,中国是全球清洁能源技术的领军者,特别是在太阳能板和风力涡轮领域。同时,中国也是世界上最大的电动汽车和电动公交车的制造者。9月29 日,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2020年世界新能源汽车大会期间表示,我国新能源汽车技术在全球市场已处于领先地位,相比燃油车领域领先很多。10月12日,清华大学一份题为《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》的最新研究报告被众多外国媒体认为是中国实现净零排放的第一份路线评估报告。该报告显示,我国2060年实现碳中和,减排将远超发达国家2050年碳中和。因为欧、美从碳达峰到碳中和有50~70年过渡期,而中国只有30年。
作为全球最大的发展中国家,要在未来40年内完成从碳达峰到净零排放的转型非常不易,需要全社会付出艰苦卓绝的努力。解振华表示,我国的低碳发展转型还面临三大挑战:一是制造业在国际产业价值链中仍处于中低端,产品能耗物耗高,增加值率低,经济结构调整和产业升级任务艰巨;二是煤炭消费占比较高,仍超过50%,单位能源的二氧化碳排放强度比世界平均水平高约30%,能源结构优化任务艰巨;三是单位GDP能耗过高,是全球平均水平的1.5倍,是发达国家的2~3倍,绿色低碳经济体系建立的任务极为艰巨。
 
加速推进能源结构转型
 
如何实现碳中和?国际可再生能源署的报告认为,实现碳中和的主要路径包括四个方面:第一,降低相关行业需求,提升能源利用率;第二,直接使用清洁能源;第三,通过氢能等二次能源间接使用清洁能源;第四,采用碳的捕获、利用和存储等二氧化碳回收技术。结合当前经济发展结构来看,产业效率的提升和大力使用清洁能源会是我国实现碳中和的最佳路径。
2020年9月,国务院召开的常务会议上提出,要发展壮大节能环保产业和循环经济,加快提高环保技术装备、新型节能产品和节能减排现代化服务水平。推动工业产业向节能化转型是减少碳排放的重点措施。以钢铁行业来说,提高能源和原材料利用效率、优化生产工业流程就降低约70%的碳排放量,而在非金属矿物行业的节能转型可降低90%的碳排放。当前我国能源消耗结构还是以煤炭等化石能源为主,一次性能源消费中化石能源的比重达85%以上。而工业节能化转型需要能源的支撑,在保证能源供应的前提下减少碳排放,会使清洁能源在未来迎来更大发展。
目前,我国再利用的清洁能源有水电、核电、生物质以及风光。从应用前景的角度来说,水电开发资源有限,全国可开发容量不足7亿千瓦时;核电成本优势不够明显且运行技术要求较高;生物质能的发展受制于原材料的供应,对于能源的贡献稳定性不足。
而风光发电开发多年,产业链已逐渐成熟,度电成本开始下降,现已接近平价上网期,在市场的调节下会更具竞争力。同时,风光的可开发空间广阔,各省份都陆续出台了推广风光装机的政策。根据国际能源署的预测,到2050年我国风光装机总量合计将超过70%。
 
在新冠疫情对全球经济前景带来巨大不确定性的环境下,中国作为全球第二大经济体和最大的温室气体排放国,提出力争2030年前二氧化碳排放达峰,意味着中国将在未来10年实现能源、经济领域的深度低碳转型,并向“1.5℃温控目标”持续迈进;力争2060年前实现碳中和这一目标的提出,则意味着中国在21世纪全球实现净零排放的目标上迈出了重要而积极的关键一步,也意味着中国经济、社会将迎来全面低碳变革。
为实现上述目标,世界自然基金会(瑞士)北京代表处副总干事(项目)周非建议,在推进经济绿色复苏并迈向基本实现社会主义现代化的道路上,中国应当深化并加快能源和消费的革命,强化风力发电、太阳能发电等清洁、可持续、可再生能源的发展目标,并推动其成为能源和电力系统的主体,以实现碳排放更早达到峰值,并将峰值控制在相对较低的水平。
能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥表示,为实现2030年前达峰、2060年碳中和,当下最紧迫的是要在“十四五”规划中设立更有雄心的包含碳总量目标在内的气候目标,把煤炭在一次能源中的占比降至50%以下,加速能源结构转型;应尽快制定全国和地方的达峰行动方案,以及经济、技术可行的中长期低碳发展路线图。他表示,要在2060年实现碳中和目标,煤炭在能源结构中的比重要降到10%甚至5%以下。
在卓尔德环境研究中心主任张树伟看来,中国力争2060年实现碳中和,意味着碳排放2030年左右实现达峰后需要持续快速减排30年,这对于能源、交通、工业、建筑、农业无疑都具有很强的转型含义,具有新增投资上的巨大信号。“我们期待具体的集体性政策工具的出台,比如碳定价。并且需要强调,这一快速转型过程必须是公平的、可管理的。”他说。
总而言之,要实现碳中和目标,从经济角度,要加强产业转型升级,加快结构性低碳转变;从能源角度,要建成以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系;从技术角度,各行业特别是高能耗行业,要根据碳中和目标时间表规划未来的技术路线图。
 
 
初审:武坤   复审:陈明英  终审:邹悦悦
一校:保文秀   二校:张海艳  三校:王昱
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