碳达峰目标和碳中和愿景的机遇和挑战

2021-07-07 00:50莫小龙李湘昀冯超袁晓华
世界环境 2021年3期
关键词:达峰碳达峰排放量

■文 / 莫小龙 李湘昀 冯超 袁晓华

2020年9月22日,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上首次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。这一绿色发展目标重要宣示不仅展示了中国作为世界第二大经济体及最大发展中国家积极应对气候变化,建设全球生态文明,推动构建人类命运共同体的大国担当,也为中国能源体系乃至整体经济体运行方式的深刻转型指明了方向和路径。新达峰目标和碳中和愿景的提出对于做好“六稳”“六保”工作,加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局具有重要意义。

一、中国实现碳达峰面临的挑战

在气候变化领域,达峰是指一定区域内的一种或几种温室气体的排放水平达到最大值后在一定范围内波动,然后进入平稳下降阶段的动态过程。目前,日本、英国、法国、美国等发达国家温室气体排放已经达峰,全球温室气体排放总量以及中国等大部分国家的温室气体排放仍然处于增长阶段。

中国经济尚处于发展阶段,与发达国家仍有差距,能源消费持续增长是不可避免的。首先,当前中国产业结构类型以工业和制造业为主,能源需求量大、耗能高,工业和制造业的碳达峰是中国实现碳达峰的关键行业;其次,中国能源消费结构以化石能源为主,其中煤炭的消耗占一次能源消费总量的近60%,中国需加速能源结构转型,由化石能源结构转向可再生能源结构;最后,中国排放总量较大,单位能源二氧化碳排放强度较高,当前中国已经成为全球温室气体排放量最大的国家,因此实现碳排放下降甚至净零排放,面临基数大、技术难度较高的困难。因此,中国2030年实现碳达峰极具挑战。

尽管中国与发达国家处于不同的经济增速阶段,具有不同的产业结构类型、能耗水平、能源消费结构及总量基数,根据当前多数机构研究结果,中国具备在2030年前实现碳达峰的条件。根据世界银行发布的数据,中国于2014年出现碳排放峰值,尽管此后每年排放量仍较高,但几乎未超过2014年。北京智库布鲁金斯清华公共政策研究中心也预测,中国的二氧化碳排放可能在2025年达到峰值。2020年10月底,生态环境部应对气候变化司司长李高在北京举行的新闻发布会上表示,截至2019年年底,中国碳强度较2005年降低约48.1%,非化石能源占一次能源消费比重达15.3%,中国提前完成2020年控制温室气体排放目标。因此,预计在2030年前实现碳达峰压力较小。

表1 发达国家碳达峰时间

二、碳中和愿景及实现路径

在气候变化中,碳中和意味着通过技术和自然的手段使碳排放和碳减排之间实现平衡,实现二氧化碳“零排放”。实现碳中和是防止气候进一步变暖和不可逆转灾难性气候破坏的重要举措。

(一)《巴黎协定》 履约现状

《巴黎协定》是《联合国气候变化框架公约》下继《京都议定书》后第二份有法律约束力的气候协议,该协议确立了全球应对气候变化的长期目标。根据“气候行动追踪组织”(Climate Action Tracker)估算,如果所有缔约国都遵守《巴黎协定》的承诺,可在2100年前只升高约2.7摄氏度。

为实现这一目标,《巴黎协定》约定各签署国必须在2020年底前提交新的减排计划。2020年9月2日,联合国气候变化首席官员帕特里夏·埃斯皮诺萨(Patricia Espinosa)表示,预计只有约80个国家会在最后期限前提交计划。而当前全球新冠肺炎疫情尚未进入平稳期,2020年11月4日,美国正式退出《巴黎协定》,这为《巴黎协定》目标的实现留下缺口,尽管新当选的拜登总统在就职当天就宣布重返《巴黎协定》,但4年后的美国大选将再一次给 《巴黎协定》实施带来新的不确定性。

(二)中国及世界主要经济体的减排承诺

当前全球新冠肺炎疫情仍处于上升期,世界经济陷入持续衰退的可能性仍存在。在遭遇外部疫情冲击下,欧美对于应对气候变化的态度存在较大变数。欧盟虽然于2019年设定了到2050年实现“气候中立”的目标,但该目标为长期战略目的而非设定目标;美国虽然已重返 《巴黎协定》,但未来是否履行减排承诺不可预知。

面对疫情,尽管中国经济社会发展同样面临冲击,但在危机中育新机,于变局中开新局,勇于承担大国责任。2020年9月14日,中方同欧盟领导人举行视频会晤时就提出中国正在考虑设立“碳中和”目标,2020年9月22日,中国正式对外宣布2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标。气候行动追踪组织表示,这是自2015年以来各国提出的最大的减排目标。

中国、美国和欧盟等作为世界三大排放经济体,碳排放量占全球排放总量的45%。根据气候行动追踪组织预测,若中国2060年前实现碳中和目标,可将2100年的预测温升2.7摄氏度再拉低0.2摄氏度至0.3摄氏度,若欧盟实现2050年“气候中立”的目标,且美国仍继续履行减排承诺,那么世界三大经济体不仅使实现净零目标的时限得以明确,并将对 《巴黎协定》的目标实现起到决定性作用。

(三)中国实现碳中和的路径

1.中国实现碳中和时间紧迫

从发展过程而言,欧美经济体碳达峰为非设定目标,是在经历平台期后开始缓慢下降的自然过程。根据美国和欧盟的减排轨迹,美国的二氧化碳排放量在2005-2007年达峰,之后的10年下降约14%;欧盟总排放量在1990年达峰,之后下降约21%,其目标是到2030年排放量减少45%,即在40年内将排放量减少近一半,欧盟承诺的碳中和与碳达峰的间隔时间约65-70年。

中国达峰时间为事前设定目标,且中国承诺的碳中和时间与碳达峰时间的间隔仅30年,这意味着在相似减排路径下,中国实现碳中和的缓冲时间较短。在碳中和目标下,中国零碳能源需要结构更优化的能源体系支撑,需要关键领域的技术突破,需要良好的政策环境,这将比发达国家面临更严峻的挑战。

2.实现碳中和路径

燃煤电厂电力供应约占中国电力供应的60%,电力系统的脱碳是零碳发展的关键。实现碳中和目标电力系统发展策略首先要在技术上进行突破,包括大力发展风电、光伏发电、光热发电、潮汐发电、生物质发电、氢能发电等新能源技术,开发核电、核聚变发电等核电技术,天然气勘探开发与发电技术,季节性储能技术等,增加碳汇和碳捕捉与封存应用技术;其次需要在节能端发力,通过结构节能、管理节能、技术节能,形成节能意识,助力碳中和目标的实现。

钢铁、化工、水泥等工业领域为能源密集型行业,实现高耗能领域碳中和至关重要。当前较为可行的路径主要为:减少化石能源使用,使用替代燃料;通过节能技术提高能效水平;提高使用端产品利用效率,减少产品用量。

建筑能耗是全社会的主要能耗之一,随着城镇化进程的推进建筑能耗还会进一步提高。建筑能耗中主要耗能为采暖、空调能耗、照明及热水。在实现建筑领域碳中和进程中,除在建筑外围增加保温遮阳措施、在建筑物上加装光伏组件及小型风机、充分利用日光及采用LED灯等技术路径外,还需建立新建筑综合热效率计划,设定建筑节能改造目标,以实现碳中和目标。

交通行业碳排放约占中国碳排放量的28%,亦为高耗能行业。为推进交通行业碳中和,未来发展方向将侧重于大力发展新能源汽车。根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,已明确了汽车“低碳化、信息化、智能化”的技术发展方向;而汽车又作为未来储能的重要方式,大力发展汽车行业也是将绿色能源、智能电网、未来出行互联的重要形式,是推动碳中和目标实现的重要技术路线之一。

以煤炭为主的化石能源的燃烧是产生温室气体排放的主要途径,能源结构升级调整是实现碳达峰、碳中和的重要方式,能源结构调整的核心是发展可再生能源等零碳领域。为实现2060年前碳中和目标,中国已布局储能设备、纯电动汽车、可再生能源的氢能转换、低碳或零碳消费品等领域。

从供给侧来看,当前中国年均可再生能源装机容量和发电量年均增速及增量均遥遥领先于世界。目前中国除水电外的可再生能源新增发电量约占世界总量的45%。根据国家能源局发布的《2019年度全国可再生能源电力发展监测评价》报告,截至2019年年底,中国可再生能源发电装机容量7.94亿千瓦,占全部电力装机的39.5%,同比增长2个百分点;中国可再生能源发电量2.04万亿千瓦时,占全部发电量的27.9%,同比增长1.2个百分点。

从消费侧而言,中国消费侧的零碳革命在世界上也具有引领地位。非商品可再生能源,如太阳能热水器集热面积和热能的市场化大规模利用全球领先;具有商品属性但是分散式生产与消费一体化的可再生能源工程,如大中型沼气池利用、生物质发电、生物质颗粒供热等发展迅猛;纯电动汽车、可再生能源制氢的氢能汽车快速发展且市场潜力巨大。

三、气候融资是零碳目标的核心动力

中国提出的“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”目标的实现,不仅需要在能源、交通、建筑、工业、农业、管理等领域实现技术突破,推动碳达峰,而且还需要碳捕捉与封存技术突破及大面积种植森林抵消排放量,实现碳中和。根据国家发改委能源研究所分析,中国为实现碳中和,仅在能源相关基础设施建设领域投资规模将达100万亿元。因此无论采取技术手段还是自然修复实现该目标,都亟须大量气候投融资资金支持。

零碳产业是当前新投资标的,尚处于早期发展阶段,关键领域技术突破是实现碳中和的前提,解决气候投融资资金供需矛盾是实现碳中和的关键,建议一是出台产业政策,建立行业标准引导零碳产业整体发展;二是加快构建气候投融资政策体系,发挥政府引导和市场撬动作用,引导资金投向,协同实现碳中和愿景。

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