我国水产养殖与捕捞业“双碳”目标及实现路径

李雪，刘子飞，赵明军，徐乐俊，孙慧武

（中国水产科学研究院，北京 100141）

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出，中国将提高国家自主贡献（nationally determined contribution，NDC）力度，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。当前，各行各业都在进行碳达峰、碳中和（“双碳”）目标的研究与实践。

渔业以水产养殖与捕捞为主要产业形式，具有碳源和碳汇双重属性，既在水生生物生长代谢环节和人类生产作业过程中排放碳，也通过水生生物吸收和利用水体中碳元素形成碳汇，并以捕获水产品的方式从水体中移除水生生物汇集的碳，提高水域生态系统吸收和存储碳的能力[1-2]。探索水产养殖与捕捞业“双碳”目标及路径既是行业现实需求，亦是主动作为。在国家“双碳”政策大背景下，大力推进水产养殖与捕捞业的减排增汇具有重要的现实意义。本文基于碳排放和碳汇核算方法，对水产养殖与捕捞业“双碳”进行深入研究，明晰其碳平衡现状，合理设定符合行业特色的“双碳”目标，并提出可行路径，对推进水产养殖与捕捞业由粗放、低效、高耗能向集约、高效、绿色产业转型升级，实现高质量可持续发展、促进富民增收具有重要意义，可助力践行我国“双碳”战略。

1 水产养殖与捕捞业“双碳”简介

现有水产养殖与捕捞业“双碳”的研究大致可分为碳源和碳汇两类。碳源方面，除水生生物本身生长代谢释放的碳外，机动渔船燃油、养殖设备用电等能源消耗是水产养殖与捕捞业最主要的碳排放来源。化石燃料燃烧产生的温室气体是海洋捕捞中的主要碳排放来源，优化管理可以改善其碳足迹和捕捞成本[3-5]，通常可以参考我国公布的机动渔船油价补助用油量标准等参数测算国内海洋捕捞业碳排放情况[5-6]。养殖设备耗用电力是水产养殖业最主要的碳排放来源[1,3]，人工投入等产生的碳排放在整个水产养殖业的碳排放中占比较小[7]。具体核算方法上，徐皓等[1]从养殖设备视角出发，指出增氧及换水设备是主要用电设备，利用其充分调研得到的一整套养殖设备参数对我国水产养殖业碳排放进行了基础核算；刘晃等[8]从企业视角出发，调查了157家养殖企业的用电数据，运用美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）提出的能源折算公式对我国水产养殖碳排放量进行测算；金书秦和陈洁[7]根据《农产品成本收益调查资料汇编》数据（截止到2007年，已停止更新）核算了我国水产养殖业直接能耗和排碳量；李晨等[9]以投入产出表为依据核算了水产养殖与捕捞业的碳排放。

碳汇是指任何天然和人工系统从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制[10]。唐启升院士[2]在我国首先提出了碳汇渔业的概念，具体指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的碳，并通过收获把这些碳移出水体的过程和机制，也被称为“可移出的碳汇”。这个过程和机制实际上提高了水体吸收大气碳的能力，贝类、藻类及其他渔业生物群体均具有碳汇功能[11]。与此相对应，能够充分发挥碳汇功能、具有直接或间接降低大气碳浓度的生产活动泛称为“碳汇渔业”，这也意味着渔业碳汇主要通过水产养殖与捕捞业实现。各类水产品在水域生态系统中的生长代谢活动是所在水体碳循环的重要组成部分，而贝类、藻类、鱼类等水产品的碳汇作用也已经得到了国内外学者的一致认可[12-17]。水产养殖与捕捞业碳汇研究的重点难点在于明晰数百上千种水产品的碳汇能力。营养级法和碳元素法是当前主要的碳汇核算方法[18]。营养级法即利用水域生态系统的营养级关系，考虑被捕获/移出的水产品摄食的水生动物及植物的量，估算最终被移出水产品的碳汇能力[19-21]。碳元素法即利用不同水产品产量与其碳元素含量系数相乘计算不同水产品的碳汇量。岳冬冬等[22]、张继红等[16]给出了扇贝、牡蛎等贝类产品及海带、紫菜等藻类产品的碳汇含量、干湿转换系数等重要参数。陈少莲[23]、解绶启等[24]给出了鲢鱼、鳙鱼、草鱼等10余种典型水产品的碳含量参数，通过水产品产量与其碳含量相乘的方法测算了我国淡水渔业的碳汇情况，并成为其后淡水渔业碳汇相关研究的重要参考方法[25]。

部分学者综合考虑了碳排放及碳汇状况，特别是海洋渔业，即海水养殖与捕捞业的碳汇赤字明显，尽管近年来赤字有所收窄[22]，但碳减排任务仍然艰巨、不容乐观[26]。综上所述，相关研究对水产养殖与捕捞业的碳属性给出了有效论断，对碳排放、碳汇的核算进行了有益尝试，但鲜少有研究考虑由饲料投喂产生的水生生物的代谢碳，且综合考量水产养殖与捕捞业碳排放、碳汇的研究较少，更是缺乏“双碳”相关研究，我国水产养殖与捕捞业碳达峰、碳中和现状不明确。

2 水产养殖与捕捞业双碳核算情况

综合考虑水产养殖与捕捞业现实，从碳源、碳汇主要环节入手，设置碳核算框架，分析核算参数，基于核算结果分析我国水产养殖和捕捞业的双碳情况。

2.1 水产养殖与捕捞业碳核算框架

碳源核算方面，确定水产养殖与捕捞业的碳源主体为饲料投喂、养殖设备用电、机动渔船用油3部分，以它们碳排放量总计作为水产养殖与捕捞业碳排放总量。其测算方法如下：饲料投喂碳排放核算方面，由于缺乏水生物自身代谢碳排放及残饵氧化反应等数据，以水产饲料中碳元素完全氧化的排碳量为依据进行估算，等于水产饲料各营养成分的碳含量系数和二氧化碳折算系数积的加总；养殖设备用电碳排放核算方面，考虑到用电环节主要为池塘和工厂化养殖增氧、换气、换水等，重点测算海水、淡水的池塘及工厂化养殖方式的耗电总量，并以电力碳排放系数进行折算；机动渔船用油碳排放，依据捕捞及养殖渔船主机功率及一般耗油情况测算渔船用油量，并依据所用油碳排放系数折算得到机动渔船用油环节的碳排放量。

碳汇核算方面，参考唐启升[2]有关碳汇的概念和岳冬冬等[22]、解绶启等[24]关于渔业碳汇测算的研究，以水产品的碳移出量为表征，即以每年捕获水产品的产量、碳含量系数及碳元素和二氧化碳分子式折算系数的乘积作为水产养殖与捕捞业碳汇总量。

净碳排放量为水产养殖与捕捞业碳排放总量与碳汇总量的差，根据碳中和含义，当该行业净碳排放量≤0，则认为其实现了碳中和。

2.2 核算参数及数据

碳排放、碳汇测算所用基础数据主要来源于相应年份的《中国渔业统计年鉴》《全国饲料工业统计主要数据表》等，其他核算参数说明如下。

①水产饲料营养成分参数。水产饲料的营养成分大致分为蛋白质、脂肪、糖类和其他4类，其中蛋白质、脂肪、糖类是主要的含碳成分，质量分数如表1所示。蛋白质的基础组成元素通常包含50.60%~54.50%的碳元素，此处取平均值为52.55%[27]；脂肪通常包含76.50%的碳元素，碳水化合物中通常包含40.00%~44.00%的碳元素，多数碳水化合物含40.00%碳元素[28]。

表1 水产饲料主要营养成分的质量分数［27-28］Table 1 Mass fraction of main nutrients in aquatic feed［27-28］

②机动渔船用油参数。根据我国渔船主机总功率数据及《国内机动渔船油价补助用油量测算参考标准》中的渔船补助用油系数（表2），确定我国机动渔船耗油总量，并根据渔船主要用油种类，柴油的碳排放系数3.095 9 kg CO2·kg-1，测算机动渔船环节的碳排放量。

表2 我国国内机动渔船油价用油量参数Table 2 Domestic motor fishing vessel oil price parameters in China （t·kWh-1）

③养殖设备用电参数。参考徐皓等[1]的研究，设定海水、淡水的池塘和工厂化养殖主要设备能耗系数（表3）；参考2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子核算用电碳排放量。

表3 水产养殖设备主要能耗参数［1］Table 3 Main energy consumption parameters of aquaculture equipment［1］

④碳汇测算参数。淡水产品碳含量系数参照解绶启等[24]设定的淡水鱼类、甲壳类、贝类的碳汇参数（表4）；海水产品方面，参考岳冬冬等[22]研究确定海水贝类、藻类碳汇参数（表5~6）。由于缺乏产量较小的淡水藻类的碳汇系数参数，参照各海水藻类碳汇系数平均值进行计算。由于缺乏海水鱼类、甲壳类的相关研究，选取生活习性较为相近、可食部营养成分相近的淡水鱼（鳜鱼）、淡水甲壳类为参照设定海水鱼类、甲壳类的碳汇系数。

表4 淡水水产品碳汇系数［24］Table 4 Carbon sink coefficient of freshwater aquatic products［24］

表5 海水贝类碳汇系数测算参数［22］Table 5 Calculating parameter of seawater shellfish carbon sink coefficient［22］

2.3 水产养殖与捕捞业“双碳”核算结果分析

2.3.1 近10年水产养殖与捕捞业碳排放总体上升2011—2020年水产养殖与捕捞业碳排放测算结果见图1，可以看出，碳排放趋势与其生产状况基本吻合，呈现如下3个特征。

图1 水产养殖与捕捞业碳排放总量Fig.1 Total carbon emissions of aquaculture and fishing industry

一是近10年水产养殖与捕捞业碳排放量总体波动上升，2011—2020年平均年增长率1.59%。除2013、2019和2020年略有下降外，其余年份均较上一年有所增加，2020年碳排放总量达到6 407.51万t。水产养殖与捕捞业碳排放总量的增长趋势与我国水产品总量逐年增长及养殖水产品占比持续增加的产业现实基本吻合。

表6 主要藻类的碳汇系数［22］Table 6 Carbon sink coefficient of main algae species［22］

二是水产饲料投喂环节超过机动渔船耗油环节成为首要碳源。水产养殖产量不断增加，逐渐成为最主要的水产品生产方式，水产饲料排碳量增长显著导致碳排放来源结构随之发生变动；同时受“减船转产”政策影响，机动渔船用油量及碳排放出现负增长。2011—2020年，机动渔船用油碳排放量呈先增后减的变化趋势，2015年达到峰值2 664.66万t，2020年减至2 316.78万t。2011—2020年间，平均占水产养殖与捕捞业碳排放总量的41.06%，但其占比不断缩减，由2011年的44.71%降至2020年的36.16%。水产饲料投喂碳排放绝对量呈波动增加态势，由2011年的2 189.82万t升至2020年的2 806.46万t，年均增速2.80%，平均占碳排放总量的41.83%，2020年占比升至43.81%。养殖设备用电碳排放总量占比较小，研究期间平均为17.11%，但受养殖规模扩大影响增长明显，绝对额年均增速为4.25%，2020年其占比达到20.04%。

三是单位产量碳排放强度（图2）先降后增，单位产值碳排放强度逐年下降。2011—2020年单位水产品产量碳排放强度平均为1.01 kg CO2·kg-1，即每收获1 kg水产品，平均排放1.01 kg CO2。2013—2015年间单位产量碳排放量低于1.00 kg，随后逐年上升，至2018年达到1.06 kg，2018年以来单位产量碳排放强度逐渐降低，2020年降至1.01 kg CO2·kg-1，这与我国开展减船转产、节能减排、生产精准化管理及我国水产养殖的设施化增强等紧密相关。我国水产养殖与捕捞业单位产值碳排放强度呈现逐年下降的变化趋势，从2011年的0.75 kg CO2·万元-1减少到2020年的0.50 kg CO2·万元-1，总降幅达32.95%，年均减少4.34%。这与我国渔业供给侧结构性改革、转方式调结构、提质增效、减量增收的产业升级使得产值增速高于碳排放增速的现实基本一致。

图2 2011—2020年我国水产养殖与捕捞业碳排放强度Fig.2 Carbon emission intensity of aquaculture and fishing industry in China from 2011 to 2020

2.3.2 近10年水产养殖与捕捞业碳汇情况2011—2020年水产养殖与捕捞业碳汇测算结果如图3所示，可得如下4个方面特征。

图3 2011—2020年水产养殖与捕捞业碳汇总量与结构Fig.3 Aggregate amount and structure of carbon sinks in aquaculture and fishing industry from 2011 to 2020

①我国水产养殖与捕捞业碳汇量总体呈波动上升趋势。2011—2020年，水产养殖与捕捞业碳汇量增加了416.61万t，年平均增幅1.71%。分阶段来看，2011—2015年碳汇量持续上升，2015年达到3 017.72万t，受近海捕捞减量的结构性影响，2016年 减 少91.60万t，随 后 缓 慢 增 加 至2020年的2 951.18万t。碳汇量总体增加的趋势符合水产品产量持续增长的产业发展现实。

②水产养殖成为碳汇的主要来源。研究期间水产养殖平均贡献了总碳汇量的78.10%，这与我国渔业“以养为主”的发展方针是一致的（2020年水产品产量的养捕比为79.8∶20.2）。进一步从水产养殖业内部结构来看，淡水养殖对碳汇的贡献达到49.47%，年均增速2.38%；海水养殖碳汇量快速增加，由656.23万t增加至953.54万t，年均增速4.24%，这与近10年海水养殖产量快速增长密切相关。

③分品类看，碳汇量由高到低依次为鱼类、贝类、甲壳类、藻类。鱼类产品碳汇量最多，约占水产养殖与捕捞业总碳汇量的60%，但占比持续下降，由2011年的64.32%降至2020年的58.99%（图4），尤其是2015年以来下降明显。贝类产品碳汇量除2016年略有下降外均不断提高，2020年达到505.49万t，年均增速2.34%，占总碳汇比例增至17.13%。甲壳类产品碳汇量持续增加，特别是2016年以来增势明显，研究期间年均增速3.85%；占碳汇总量比重不断提高，由2011年的9.12%提高至2020年的11.00%，主要得益于养殖规模扩大。藻类展现出了较高的碳汇潜力，碳汇量年均增幅5.61%，每年通过收获藻类产品从水中移出的碳相当于吸收的CO2由2011年的186.86万t快速增加至2020年的305.51万t，增幅达63.50%。

图4 不同品类水产品碳汇量对比Fig.4 Comparison of carbon sinks of different types of aquatic products

④优化水产品生产结构可增加碳汇总量。随着鱼类产品近6年来产量的不断下降，其碳汇量也呈明显的下降趋势，但由于产量基数大，仍贡献了水产养殖与捕捞业碳汇总量的60%左右；随着碳含量高、碳汇能力更强的藻类水产品产量的快速提升，其在水产养殖与捕捞业碳汇中的作用越来越突出；贝类、甲壳类水产品产量不断增加，对提高整体碳汇量的贡献度也有相应增长。

3 水产养殖与捕捞业“双碳”目标分析

综上可知，2011—2020年我国水产养殖与捕捞业的碳源、碳汇总体均呈现增长趋势，根据其变化趋势及特征并结合产业形势，尝试明晰具有行业特色的碳达峰、碳中和目标，即水产养殖与捕捞业的碳排放量达峰时间及对应峰值、中长期的净碳水平。

3.1 水产养殖与捕捞业碳达峰目标分析

3.1.1 水产养殖与捕捞业碳达峰进程总体上，2011—2020年间我国水产养殖与捕捞业碳排放总量呈现不断上升的趋势，虽然2018—2020年碳排放总量有所下降，但由于期限较短，究竟处于平台期还是下降期，仍有待进一步观察。

从水产养殖与捕捞业碳排放结构来看，受“捕捞减量、养殖增加”产业导向的影响，各环节碳达峰趋势差异明显。第一，机动渔船用油大概率已实现碳达峰。机动渔船用油碳排放量自2011年至2015年期间以平均1.76%的速度持续增加，2015年达到峰值（2 664万t），随后逐年减少，至2020年降至2 316.78万t，平均降速2.76%，考虑到捕捞总量控制的推进将有利于维持当前状况，可以认为机动渔船用油环节已实现碳达峰。第二，饲料投喂碳排放达峰趋势不明朗。该项总体上升，但波动明显，2019和2020年连续减少，已初步呈现下降趋势，但预计水产养殖产量未来仍将持续增加，饲料投喂环节是否实现碳达峰取决于养殖方式及饲料利用效率等多重因素，有待观察。推测存在两种可能：一是饲料投喂碳排放量2018年达到碳排放最高值，2019年开始逐年下降，则该项碳达峰；二是由于2019—2020年饲料投喂环节碳排放量波动上升趋势下的短暂调整。第三，养殖设备用电碳排放无碳达峰趋势。养殖设备用电环节碳排放量虽然占比最低，但受水产养殖的设施化、智能化和信息化趋势影响，近10年来该项碳排放持续增加，年均增长率高达4.25%，“十四五”时期进一步推进水产养殖规模扩张及养殖装备和设施升级，可以判断在该项目目前未实现碳达峰。

3.1.2 水产养殖与捕捞业碳达峰的分项情景假设水产养殖与捕捞业的总体碳达峰状态取决于3个碳源环节的权重及变化幅度，通过3项均实现碳达峰的极端情景系统地考察未来碳达峰的有关因素及可能性。

①机动渔船用油环节维持碳达峰状态压力较小。2015年开始，机动渔船用油碳排放量以平均每年2.76%的速度下降。机动渔船用油环节中，以捕捞渔船用油的碳排放量最高，2020年占机动渔船耗油总碳排放82.42%，2015—2019年碳排放减少152.39万t，年均降速1.52%。根据重点水域禁捕政策以及海洋捕捞“双控”管理政策等现实情况，未来捕捞渔船及其油耗仍将继续减少，预计机动渔船用油的碳排放也将进一步下降，则该环节碳达峰状态得以稳定。

②饲料投喂环节碳排放量变化趋势分析。在养殖技术不变的情况下，饲料投喂碳排量与养殖产量呈正相关。根据赵明军等[29]的研究，到2035年，我国水产养殖产量需要达到6 870万t。首先，假设未来10年内，饲料投喂环节碳排放量将延续呈现下降趋势，则该环节已于2018年碳达峰。根据2035年养殖产量目标对不同单位产量投饲量（饲料总产量与养殖水产品总产量的比值）降速下的饲料投喂环节碳排放量进行线性估计（图5），该情境下，单位产量投饲量年均降幅至少要达到1.81%。2019和2020年单位产量投饲量降幅分别为6.28%和4.21%，加之国家对大水面等不投饵的纯天然养殖模式的鼓励和支持，延续单位产量投饲量下行趋势具备一定可行性。其次，假设2020年以后，饲料投喂环节碳排放量仍有所上升。随着养殖产量需求的不断提高，饲料使用及其产生的碳排放量将随之增加，现行养殖模式下将无法实现碳达峰，需要通过技术进步提高投喂效率，减少饲料浪费，降低单位产量投饲量，从而完成减排。具体碳达峰时间取决于技术进步的速度和养殖方式的变革程度。

图5 不同的单位产量投饲量降幅水平下饲料投喂环节碳排放量线性估计Fig.5 Linear estimation of carbon emissions during feed feeding under different unit feeding changes

③养殖设备用电环节碳排放量趋势分析。鉴于中长期内养殖水产品的需求将进一步提高，在现有电力能源结构及养殖技术水平下养殖设备用电碳排放无法实现碳达峰。依据研究期间年均单位产量用电量增速进行估算可知，到2030年养殖设备用电量将达到195.30亿kWh，折合碳排放约1 748.53万t。推动该环节实现碳达峰主要有两种路径，一是以清洁能源代替火电等非清洁能源减少碳排放。清洁电力规模的增加间接表现为电网碳排放因子的下降，故设全国电网碳排放因子年均降幅为Y，同时根据2011—2020年我国养殖用电强度，即养殖水产品单位产量用电量年均约1.27%的增长水平，估算2021—2035年养殖设备用电情况，可以得到养殖设备用电环节碳排放情况。表7所示为估算情景，养殖用电强度维持近年水平的前提下，当Y<3.04%时，养殖设备用电碳排放无法在2030年之前实现碳达峰；当Y>3.04%，养殖设备用电碳排放将在2020年实现碳达峰。当Y=3.04%时，未来10年内全国区域电网碳排放因子需降至0.657 4，而根据最新数据，我国区域电网容量边际排放因子均值（最新新增电厂或新增机组的二氧化碳排放水平）为0.341 4，该目标具备可行性。二是通过养殖技术进步降低养殖设备用电量，从而使养殖用电环节碳排放相应减少。鉴于该环节技术进步因素在短期内无法估计，此处不作讨论。

表7 养殖设备用电环节碳达峰的情景预测Table 7 Scenarios prediction for carbon peaking in mechanical electricity

3.1.3 水产养殖与捕捞业碳达峰目标以上是3个环节均实现碳达峰的情景，则其叠加也必然是碳达峰，即未来10年内机动渔船用油以2.76%及以上的速度持续减少、单位产量平均投饲量年均减少1.81%、养殖用电强度保持现阶段增长水平的前提下我国电网碳排放因子年均降幅达到3.04%，水产养殖与捕捞业必然也可实现碳达峰。

然而，在现有生产技术水平下，同时实现以上3个目标的压力较大。一是渔船能耗，受捕捞资源养护、减船减量、转产转业等政策影响，机动渔船及其用油排放将稳定或继续趋降，有利于实现总体碳达峰。二是保供压力，“保供给”要求水产品产量将进一步增加，而单位投饲量降低的潜力有限，总体投饲量很可能增加；虽然绿色健康养殖、尾水治理等措施可能会降低碳排放强度，但需要长期的政策及技术推动，短期内该因素仍不利于碳达峰。三是养殖用电，随着水产养殖的工厂化、现代化、智能化，未来我国水产养殖设备用电碳排放将延续增势，清洁电力发展是影响该环节碳排放量未来趋势的关键因素，但清洁电力技术对传统电力的替代仍需要较长周期，故养殖用电增加短期内将不利于碳达峰。

实际上，除3项均实现碳达峰的极端情景，通过以上各碳源环节不同减排力度的路径组合，也可推动水产养殖与捕捞业整体实现碳达峰，如通过机动渔船用油环节多减排，可适当减轻用电或投饲环节的减排压力，其整体减排效果最终取决于各环节的变化幅度及相应权重。近年我国水产养殖与捕捞业碳排放呈现稳中趋降态势，主要碳排放环节中，机动渔船排碳达峰趋势明显，养殖用电环节排碳小幅增加，饲料排碳初步呈现下降趋势。根据《“十四五”全国渔业发展规划》，“十四五”期间，水产品总产量预计将达到6 900万t，水产捕捞规模将控制在1 000万t内，则水产品主要增量将来自水产养殖业，故养殖用电和饲料投喂环节的排碳量有潜在增加压力。就当前趋势看，二者增量超过机动渔船环节碳减排量导致总体碳排放量大幅上升的可能性不大，给水产养殖与捕捞业碳达峰带来的压力较小。参考我国承诺的碳达峰时间节点，结合产业现实，我国水产养殖与捕捞业碳达峰时间节点可定于2025年，碳峰值约为6 600万~6 800万t。

3.2 水产养殖与捕捞业的碳中和目标分析

3.2.1 水产养殖与捕捞业净碳排放及其结构图6为我国水产养殖与捕捞业净碳排放量，分析可得如下结论。

图6 2011—2020年我国水产养殖与捕捞业净碳排放量Fig.6 Net carbon emissions of aquaculture and fishing industry in China from 2011 to 2020

首先，我国水产养殖与捕捞业净碳排放总量较大、总体呈波动上升。2011—2020年，我国水产养殖与捕捞业净碳排放量呈波动上升趋势，由3 023.33万增 加至3 456.33万t，除2013、2015、2019和2020年下降外，其他年份均增加。各年份碳汇总量与碳排放总量的比均不足50%（44%~49%），没有明显的增加势头。据此趋势，如果不进行生产方式的重大改变，我国水产养殖与捕捞业不能实现碳中和，这与其偏重于碳源属性的行业事实基本一致。

其次，各生产方式净碳排放量均呈增加态势。一是海洋捕捞业净碳排放量最多，且在研究期间内持续增加，至2016年达到峰值1 646.22万t，近4年保持波动平稳，约为1 670万t。二是淡水养殖净碳排放量总体呈波动上升趋势，年均增速2.12%，到2018年达到峰值（1 238.91万t），2020年净碳排放量减至1 113.47万t，仅次于海洋捕捞净碳排放。三是海水养殖净碳排放量在研究期间内波动上升，近2年有显著下降趋势，2011—2018年波动上升至696.39万t，2019、2020年同比下降4.79%、3.85%。四是淡水捕捞净碳排放量最小，且自2016年以来大幅减少，到2020年仅为25.65万t。

最后，净碳排放量由大到小依次为海洋捕捞、淡水养殖、海水养殖、淡水捕捞。各生产方式净碳排放量占比有所变化，但相对位置没有变化。海洋捕捞占比波动平稳，一直居首，平均约为49%；其次为淡水养殖，占比由30%上升至32%；海水养殖占由14%升至18%；淡水捕捞最小，占比由4%下降至1%以下。

3.2.2 水产养殖与捕捞业碳中和目标以上分析结果显示，水产养殖与捕捞业具有碳汇生态功能，但更偏向于碳源属性。除淡水捕捞净碳排放量有所下降外，其他生产方式下净碳排放量总体均呈增加趋势，2020年仍有约3 456万t的碳未实现中和，是当年碳汇量的1倍以上。

根据王宇光等[30]研究结果，为改善国民膳食结构，至2035年，我国仍需要增加约1 300万t的水产品供应，其潜力主要在养殖。而渔业智能化、现代化的发展趋势对能源特别是电力的需求强劲，同时养殖投饲量也将大概率保持增长。因此，在未发生重大生产方式变革的前提下，水产养殖与捕捞业在2035年之前实现行业系统内部碳中和的可能性较小。但为推动渔业高质量发展和现代渔业进程，可结合产业现实，合理设定符合行业特色的碳中和目标——推进净碳零排放进程：在2025年水产养殖与捕捞业碳达峰基础上，进一步减少碳源、扩大碳汇；至2030年，其净碳排放量将由2020年的3 500万减少至2 500万t；至2060年，净碳排放量将减少至1 000万t以下。

4 实现水产养殖与捕捞业“双碳”目标的路径

4.1 推进重点环节减排

根据水产养殖与捕捞业碳排放的分析和测算结果，应重点关注机动渔船用油、养殖用电、投饲等环节减排。渔船用油方面，海洋捕捞船用油约占总用油量的78%，是水产养殖与捕捞业减碳增效的重点。在严格实施海洋渔业休渔制度、减船转产的基础上，创新和推广渔船节能降耗技术，特别是优化渔船能耗结构，研发以太阳能等清洁能源替代柴油的渔船动力系统。渔船现代化及智能化大背景下，养殖用电将成为水产养殖与捕捞业碳排放增量的重要来源，应予以重视。提高用电效率，如加强自然生态循环的利用，采取数字化管控、精准管理模式等；减少电力使用、推动能耗清洁化，如鼓励和支持冬暖大棚热气改造、发展渔光互补养殖模式、推进光伏电等清洁电力替代火电消耗等，是该环节节能减排的重要抓手。投饲及其他方面，必需提升饲料利用效率和强化尾水治理，推进该环节的减碳，主要有改变传统管护模式和推进精准化投喂及鲜杂鱼减替行动、加快老旧池塘标准化升级改造、推广工厂循环水等节水模式以及“底排污”“生物净化”等尾水治理模式的应用等途径。

4.2 扩大渔业增汇能力

根据近海捕捞约束的现实，重点应通过发展绿色健康养殖模式及优化调整养殖结构，增强渔业碳汇能力。一是结合已有探索经验，推广多层次立体混养（integrated multi-trophic aquaculture,IMTA）模式、大水面生态养殖模式、稻鱼（虾、蟹）综合种养等生态养殖模式以提高养殖效率，发挥水产养殖与捕捞业在加速碳沉淀、碳循环方面的作用。二是调整和优化养殖结构，在明晰深远海及内陆湖泊宜渔水域及宜养品种的前提下，因水制宜，合理扩大碳汇系数更大的贝藻类水产品养殖，科学增加滤食性鱼类投放，以及积极探索生态养殖增汇新品种、新模式、新技术。三是加强海洋牧场建设与增加增殖放流活动。适当加大天然水域人工增殖放流，拓展深远海宜养资源，推进人工鱼礁、海洋牧场建设及海草床、海藻场修复，促进水生生物恢复与保护；推进与“蓝碳”新技术的融合开发与应用，如水产品增养殖区的人工上升流与下降流、传统养殖区的负排放技术、滨海湿地修复与保护、人工渔礁/海洋牧场+海上风力或光伏发电等。

4.3 探索渔业碳汇交易机制

渔业的碳汇主要在水产养殖与捕捞中产生。市场机制能够充分配置市场资源，灵活性强、效率高，将在推动碳达峰、碳中和目标实现中发挥重要作用，是实现绿色、可持续发展的重要途径。将渔业碳汇纳入碳交易市场，有利于合理开发其生态价值，激发经营主体活力，从而充分挖掘水产养殖与捕捞业减排增汇潜力。前期，我国通过“7+1”的区域试点建立碳排放交易试点，包括林业碳汇在内的中国核证自减排量（Chinese certified emission reduction,CCER）交易实践积累了可供渔业碳汇交易借鉴的经验。在全国碳市场逐步平稳运行大背景下，温室气体资源减排交易管理办法正在紧锣密鼓的修订中，为渔业碳汇正式纳入交易提供了良好预期。所以，渔业碳汇交易既有必要性，亦具备战略机遇。当前，应选取大型藻类、贝类等典型品种，鼓励地方试点探索渔业碳汇交易的实践，总结渔业碳汇交易中可能的问题及可推广的交易经验，重点研究探索4方面的经验：一是探索渔业减排碳汇的标准、方法学及技术手段，从实践上证明渔业碳汇项目的额外性条件，构建不同渔业碳汇项目的评估依据；二是项目备案，包括项目设计、方法学选择、材料清单、项目备案主体等；三是建立与其产业特征相匹配的碳汇监测、核查和报告体系、流程等，形成科学合理、具体可操作性的渔业碳汇量评估方法、标准和核证程序；四是探索渔业碳汇的供给主体、交易平台、账户开设、挂牌等经验。通过以上方面的研究探索，为渔业碳汇纳入碳交易机制提供基础，以加快形成渔业绿色高质量发展的有效机制和渔业生态资源资本化的可行路径。

4.4 强化政策支持引导

水产养殖与捕捞业增汇减排的外部性及交易所需的额外性条件都需要政策支持，特别是资金的投入。一是积极争取国家碳资金支持，在加强基础研究的基础上，应积极争取国家碳汇专项资金、碳基金支持，充分利用国家碳达峰、碳中和财税金融政策，为水产养殖与捕捞业，尤其是关键环节节能减排提供政策引导与资金支持。二是统筹燃油补贴资金，合理统筹涉农、涉渔特别是燃油补贴资金，支持引导涉渔主体采取增汇减排技术及行动，如可统筹燃油补贴以碳汇的生态效应名义支持新水域（深远海）水产养殖、增殖型海洋牧场、养殖绿色健康升级、退出捕捞权、自主休禁渔、渔船用能清洁化、大水面生态化等[31]。此外，充分利用新型产业支持资金，重点倾斜海水产品养殖与人工上升流/下降流的融合，优先支持海上风电+海洋牧场的产业模式发展等。三是导引社会资本参与，通过财税信贷优惠，调动具有社会责任的企业，特别是重点控排企业，以及生态环境保护组织及各类非政府组织等主体的积极性，引导其主动参与增汇减排项目和交易示范探索行动。

5 结语

水产养殖与捕捞业具有碳源、碳汇双重属性，参考已有方法评估分析了2011—2020年我国水产养殖与捕捞业碳排放及碳汇总量，在此基础上较系统地探索了水产养殖与捕捞业“双碳”目标及路径，发现受近年来我国水产养殖与捕捞业产业发展及产量规模扩大的影响，我国水产养殖与捕捞业碳排放总量显著增加，目前饲料投喂环节为第一碳源，碳达峰与否仍有待观察；碳汇总量同期波动上升，水产养殖碳汇贡献显著，但始终无法完全中和碳源，2020年净碳排放量达近3 500万t。基于产业现实，认为我国水产养殖与捕捞业有望在2025年实现碳达峰，约为6 600万~6 800万t，至2030年净碳排放量降至2 500万t左右，至2060年降至1 000万t以下，为实现该目标需多方面应用减排增汇产业技术以及建立配套市场机制、强化政府政策支持引导。

为协同推进和发展碳汇渔业、助力实现行业碳达峰、碳中和，未来应从以下方面进行深入研究。①碳源核算方面。本文核算了用电、用油、投饲3个主要环节碳排放量，经咨询相关专家，估计这3个环节碳排放量合计约占水产养殖与捕捞业总碳排放量的80%左右。其中饲料环节，由于缺乏权威的碳转换参数，本研究仅依据水产饲料的营养组成估算了水产饲料中的含碳量，并据此核算总碳排放量，未考虑饲料碳经水生生物消化吸收形成粪便后被固化的部分，该方法可能会高估由饲料产生的碳排放量。用电环节主要基于池塘养殖、工厂化养殖中用到的增氧、换水设备耗电核算，基本可代表我国水产养殖业的耗电情况[1,8]。但由于我国水产养殖模式复杂多样，能否完全反映养殖业用电情况仍需要探讨。②碳汇核算方面。由于缺乏完善的可参考的鱼虾碳汇参数，本文参考相关研究确定了不同品类水产品的碳汇系数，与实际碳汇量可能有一定误差，但营养级相近，误差应在可接受范围。③“双碳”目标设定方面。在水产养殖与捕捞业碳达峰推演过程中，选取各参数主要参考已有产业趋势，对产业未来发展的有关因素可能考虑不足。但推演的结果为我国水产养殖与捕捞业实现碳达峰组合路径提供了参考。据此提出的水产养殖与捕捞业碳达峰目标时间和有利条件、2030和2060年的碳中和目标，也具有一定现实意义。