净零碳转轨与多元协同

2024-03-06 20:56王静宇黄晟
河北经贸大学学报 2024年1期
关键词:碳足迹碳中和产业链

王静宇 黄晟

摘 要:高校作为教育、科技、人才的集中交汇点,需要在碳达峰、碳中和这场广泛而深刻的系统性变革中发挥重要作用。建设碳中和校园是国内外密切关注的热点话题,基于利益相关者理论、全生命周期理论及碳足迹核算理论,高校有必要突破物理空间的限制,从产业链、价值链、生命周期链的广泛视角去看待和降低自身碳足迹。中国碳中和校园建设行动方兴未艾,但也面临评价体系不完善、核算方法不统一,“双碳”技术储备不足、人才供给短缺,碳排放管理机制不健全、校企合作深度不足等一系列挑战。研究认为,高校实现碳中和是一项分阶段的复杂的工程,亟需构建以政策驱动为助推、创新驱动为核心、机制驱动为引领、行为驱动为补充的多元协同驱动路径,以此降低高校的组织碳足迹和供应链碳足迹,推动高校的可持续发展。

关键词:高校;碳中和;碳足迹;产业链;智慧零碳校园

中图分类号:TE09;G647 文献标识码:A文章编号:1007-2101(2024)01-0036-11

实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革[1]。高校作为社会的重要组成单元,担负着人才培养、科技创新、社会服务等特殊使命,理应在这次变革中发挥重要作用。截至2020年,全国共有普通高校2 738所,其中,本科院校1 270所(含本科层次职业学校21所),高职(专科)院校1 468所。全国各类高等教育在学总规模达4.183×107人,普通高等院校教职工约2.668 7×106人①。据国家机关事务管理局及国家发展和改革委员会于2021年6月发布的《“十四五”公共机构节约能源资源工作规划》可知,2020年,全国公共机构人均综合能耗329.56千克标准煤/人②。高等院校作为公共机构的一种类型,经估算,2020年高校能源消费总量约1.47×107吨标准煤。高校人口资源密集、能源资源消耗集中,是节能、减排、降碳的重要场所。以高校碳中和推动人才培养的绿色发展、搭建科学研究的绿色高地、输出优质低碳的社会服务是支撑实现中国式现代化的重要策略。此外,高校在推进碳中和目标实现的过程中,将会产生涟漪效应,不仅影响学校本身,更会将碳中和的理念及实践通过人才培养、知识创造等方式感染所有学生,乃至其他社会建设主体,这将汇聚成推动社会可持续发展的磅礴力量,最终对中国、对世界、对时代产生实质性的深远影响。综上所述,本研究将在对高校碳足迹研究进展与核算方法、中外高校实现碳中和的实践策略等进行梳理总结的基础上,提出高校推进碳中和的三阶段发展模型与多元协同驱动路径,为高校碳足迹核算与碳中和路径探索提供经验和借鉴。

一、文献回顾与理论基础

(一)文献回顾

当前高校走可持续发展道路已经成为人类共识。早在2005年,中国学者就开始对高校的生态足迹进行测算[2],但总体发文量偏少,仅有零星几篇。自2020年中国明确提出“碳达峰”“碳中和”目标以来,国内有关高校碳足迹、碳中和的研究深入开展,年均发文量呈现出逐步上升的趋势。中国学者从宏观视角着手,立足于校园整体,重点关注以下三方面的内容:一是高校碳中和规划架构。

碳中和雄心、碳排放清单、时间表、校园碳减排项目、碳中和教育与个人行为、碳中和科学研究、碳抵消、校园碳中和管理八项内容是高校进行碳中和规划架构的重点[3]。二是高校碳排放核算体系构建。其中,高校碳排放核算范围的界定、碳排放核算方法的选择是学界关注的焦点[4]。科学精准的碳排放核算方法影响高校碳排放水平的评估,是制定有效碳减排策略的基础[5]。吴欣等学者通过对西北大学3个校区的碳足迹进行数据调研,构建碳足迹核算指标体系,得出了高校碳足迹的分布结构(个人生活轨迹和校园运营形式)[6]。三是碳中和高校建设方案落实。高校可以通过建立碳中和机制[7]、应用节能减排技术、进行碳定价和碳期权交易[4]、增加校園碳汇等措施推动实现高校碳中和。

与国内相比,国外部分高校较早地开始了校园碳足迹和碳中和的理论研究与实践行动。21世纪初期,高校生态足迹这一话题得到学界关注[8],但此研究涉及内容复杂广泛,分散于不同学科领域,多数人对高校生态足迹的认知呈现碎片化特征,缺乏系统性梳理与整体性研究。2015年后,有关高校碳足迹和碳中和的突破性研究成果不断涌现,年均发文量在25篇左右,研究内容也趋于多元化。多数学者采用自下而上的研究方式,以解决实际应用问题为出发点开展校园碳减排研究。一是高校碳中和变革策略。该部分的研究方向渐渐延伸至可再生能源使用[9]、生物碳汇作用、行为方式的转变[10]等更为具体的层面。二是高校碳足迹评估理论[11]与实践。Raeanne Clabeaux等使用简化的生命周期评估方法评估了克莱姆森大学校园的碳足迹[12]。Sami El Geneidy等认为知识型组织的大部分碳足迹源自与高校相关活动(供应链碳足迹)产生的间接排放,可通过制定合理的差旅政策、参与碳抵消机制等减少碳排放[13]。

上述研究为建设碳中和校园提供了理论前提和行动路径,有利于高校的绿色低碳转型。但多数研究将视线聚焦于眼前,较为关注校园建筑、设备设施等物理可视化实体。在“双碳”时代,仅从物理空间维度界定碳足迹和责任范畴已不能契合高校动态持续推进碳中和的需要。由此,本研究将基于利益相关者理论、全生命周期理论及碳足迹评估核算方法,在对欧美高校建设碳中和校园的实践经验进行横向比较的基础上,深入考察我国建设碳中和高校的行动与挑战,从而借鉴先进、融合本地、去粗取精,构建高校推进碳中和的三阶段发展模型,并提出中国高校实现碳中和的多元协同驱动路径。

(二)利益相关者理论与产品生命周期理论

利益相关者理论与产品生命周期理论是本研究的理论基础。20世纪60年代,利益相关者理论逐步在西方国家发展起来。弗里曼(Freeman)、卡罗尔(Carroll)、克拉克森(Clarkson)等多位学者对“利益相关者”进行了界定。其中,弗里曼在《战略管理:利益相关者方法》一书中提出的“利益相关者是指能够影响一个组织目标的实现,或者受到一个组织实现其目标过程影响的所有个体和群体”这一观点影响较为广泛[14]。高校本质上是一个利益相关者组织,具体而言,政府是维护高校利益的统筹管理者,教师是高校发展的第一生产力,企业是高校运作的协同共进者。利益相关者理论中蕴含的协同思维、多主体思维及合作共赢思维可以为研究我国涉及多元合作主体和多重利益诉求的校园碳中和问题提供指导。

产品生命周期理论可以通俗地理解为产品从“摇篮”到“坟墓”的全部过程,包含原料获取、生产、加工处理、运输、消费者使用以及最终的处置回收等,最早是由美国哈佛大学教授雷蒙德·弗农在1966年提出的,该理论的主要观点对于界定高校碳足迹、推动校园碳中和具有重要的指导价值。从“摇篮”到“坟墓”的生命周期范畴考虑,高校的碳足迹既包含组织自身的直接和间接碳排放,也涉及供应链全生命周期的直接和间接排放。

(三)碳足迹核算理论

1.碳足迹的定义。

碳足迹(carbon footprint)的概念衍生于生态学家Rees和Wackernagel提出的生态足迹(ecological footprint)。迄今为止,国际组织及学界对于“碳足迹”的概念尚无统一的结论,相关定义如表1所示。结合表1的定义和目前既有的研究,可以将碳足迹视为一项活动或产品在整个生命周期过程中直接和间接所产生的二氧化碳或其他温室气体排放量,用CO2当量表示。

2.碳足迹核算方法。

碳足迹核算的方法多种多样,常见的碳足迹核算方法有物料衡算法、排放因子法、生命周期评价法、投入产出分析法、混合生命周期评价法等。其中,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的排放因子法由于其数据最为直观且适用于宏观和微观双重角度,成为当前适用范围最广、应用最为普遍的碳足迹核算办法,这在一定程度上可以作为建立高校碳足迹核算体系的基础,以便厘清校园碳排放的实际和横向比较各高校的碳排放情况。

对高校而言,校园碳排放源的核算包括校园生活场景碳排放、建筑设施碳排放、交通差旅碳排放、教学科研活动碳排放等板块。高校碳足迹等于各类活动直接和间接产生的CO2当量之和,即:碳足迹=∑范围1,2,3各类活动量×碳排放因子。值得注意的是,碳排放因子会因为技术水平、地域分布等不同而产生较大的差异,因此,确定适合的碳排放因子是进行校园碳足迹核算的关键。

3.碳足迹评估边界划分及数据获取。

目前,国际上实行的碳足迹评估标准主要是基于生命周期评价法,广为周知的有ISO系列国际标准

和温室气体议定书(GHG Protocol)系列标准,前者如《温室气体第一部分:组织层面上对温室气体排放和清除的量化与报告的规范及指南》(ISO 14064—1:2018),后者如《产品生命周期核算与报告标准》(GHG Protocol—2011)等[19]。依据产品生命周期理论和《温室气体核算体系:企业核算与报告标准(2011)》,如图1所示,高校的碳足迹可以分为组织碳足迹(范围1和范围2)以及供应链碳足迹(范围3)。范围1是指发生在高校地理边界内的所有温室气体的直接排放,例如各种燃料燃烧、空调制冷剂等温室气体泄露;范围2包含校园外购热力和电力导致的间接排放;范围3是与高校相关的活动产生的,未包含在范围1和范围2以内的一切间接排放,一般重点关注高校购买产品的上游和运输排放等[4]。依据温室气体协议标准,组织在测算其碳足迹时必须涵盖范围1和范围2,该部分数据一般较易通过在线监控数据和规范文件等获取;而范围3的数据多来源于各国开发的数据库(如欧洲生命周期文献数据库ELCD、中国生命周期基础数据库CLCD等),由于目前边界界定的复杂性以及数据的难获取性,此部分碳排放可以酌情进行测算。

然而,不可否认的是,承担范围3的责任对于应对极端气候变化触发的级联效应至关重要。拥有大型供应链的高校可以通过制定脱碳要求、开展碳中和科技创新与校企合作等引领相关企业的碳中和。因此,在核算范围上,高校可以考虑从产业链、价值链的角度出发,建立多维度的校园碳排放清单。除了校园内的排放源外,诸如教职员工的差旅、科研耗材的购入消费等与校园活动相关的上下游产品(服务)的碳排放也应纳入其中。

二、国际比较:西方国家碳中和高校建设的探索

(一)美国碳中和高校建设的行动

美国有关校园碳中和的研究和实践起步较早,推进实施卓有成效,部分高校已经通过购买碳补偿等实现了校园运营的碳中和。具体而言,一方面,美国大多数高校倾向于通过构建可持续发展联盟或者签署国际、区域性宣言来履行其可持续发展的义务;另一方面,诸多高校采取基于自身碳平衡核算清单基础上的碳减排行动,主要方式包括大规模应用清洁能源、推行绿色建筑等,希望可以通过变革高等教育来创造一个可持续的社会。

可持续发展联盟和国际性的宣言在推动美国高等教育机构碳中和方面发挥了重要的作用,典型代表是由美国12所大学及学院于2006年共同签署的“美国高校校长气候承诺”(ACUPCC),该承诺是高等教育机构在校园运转中追求碳中和,并将气候变化及可持续性发展纳入教育、研究和社会活动的集体努力的结果。迄今为止,已有代表600万学生的近700所机构签署了ACUPCC⑥。ACUPCC的战略可持续发展框架(FSSD)在系统、成就、战略、行动和工具五个层次促进了校园的转型变革[20]。美国还成立了环境卓越校园联盟(C2E2)和北美环境教育协会,旨在利用教育的力量创造一个更加公正和可持续的未来。

具备严密科学的碳中和战略规划、智慧节能的校园设施、多元整合的管理机制是美国碳中和高校建设中表现出的鲜明特征。具体而言,哈佛大学高度重视生态环境保护,并制定了多个应对气候问题的战略规划和行动目标,如“2026年实现化石燃料中和”“2050年实现无化石燃料”等⑦。为如期达成这些目标,哈佛大学还成立了可持续发展执行委员会来监督计划进展,设立了气候变化解决方案基金提供资金支持,推出了气候解决方案生活实验室以保障科研创新,并尝试通过转变电力购买结构、投资可再生资源项目等推动哈佛和世界走向无化石燃料的未来。2019年,美国旧金山大学比其原定目标(2050年)提前31年实现碳中和,该校采取的典型措施包括节约用水、改用绿色清洁产品、在校園安装微型涡轮机发电、供热及购买碳补偿等⑧。无独有偶,2022年,亚利桑那州立大学(坦佩)在推进气候行动方面被泰晤士高等教育评为美国第一和世界第四⑨,该校在2019年就通过校园建筑节能改造、购买碳补偿和应用可再生能源等实现了校园运营的零温室气体排放。

(二)欧洲碳中和高校建设的实践行动

欧洲是全球积极倡导应对气候变化的先行者,其各国政府和非政府组织对于推进校园碳中和保持了极大的关注。高校作为能源使用密集型公共组织也采取了一系列保障措施以实现碳中和,诸如加快建筑节能和绿色建筑发展、鼓励师生广泛参与碳中和行动等。欧洲部分高校关注产品全生命周期的碳排放,其对于高校实现碳中和的要求在一定程度上更加严格。

纵观欧洲历史,各国政府及非政府组织都高度关注校园的可持续发展。例如,在瑞典,除了由民间环保组织倡导的生态学校计划外,还有政府教育部门发布的“绿色学校奖计划”,可见,瑞典政府和民间组织都非常重视学校环境教育。2022年6月,欧盟委员会发布了一项关于促进绿色转型和可持续发展教育的提议,该文件详细阐述了教育和培训机构应如何将绿色转型和可持续发展纳入其业务,试图通过可持续发展战略和实践引导全世界的碳中和变革。此外,签署可持续发展宣言也是欧洲国家推动校园环境保护和绿色建设的重要方式。1972年在瑞典公布的《斯德哥尔摩宣言》是将环境保护原则引入高等教育领域的第一次尝试。1990年起源于法国塔乐礼杜夫特大学的《塔乐礼宣言》是国际公认的大学推动可持续发展最具标杆价值的文件。2009年在德国发表的《波恩宣言》阐明了全球可持续发展教育的计划。同时,这些宣言也影响了德国、英国等国家的国家立法。

欧洲高校更关注产品全生命周期的碳排放,致力于将可持续发展理念融入高校的教学、科研、社会服务和行政运作中,搭建生态项目参与、科研成果转化、碳中和人才培养的高地。具体而言,苏黎世联邦理工学院始终将“可持续性”这一理念贯穿至校园的决策运营中,致力于通过研究、教育、校园和与社会对话等形式潜移默化地夯实碳中和校园建设的基础。该校的科学城校区从设计规划、能源利用、智能建造等维度落实人与环境协同发展的理念,通过高效集约的空间规划、整体统筹的能源利用、长效先进的建造方式、产学研用的实践策略等,实现了校园从设计到运营全生命周期的可持续性发展[21]。2014年,德国吕内堡大学通过将基于热电联产的当地能源系统转换为可再生燃料(生物甲烷),并安装总计720千瓦时的光伏实现了校园建筑节能和绿色建筑发展,从而可以避免或抵消电力、供热和商务旅行等产生的碳排放[9]。哥本哈根大学作为一所在可持续发展领域具有悠久研究历史和教育传统的高校,积极利用科研成果、人文教育和政策导向,实施校园生态建设,该校的绿色灯塔是丹麦首个遵循碳中和原则设计的公共建筑[7]。此外,哥本哈根大学还在其《可持续发展2030》报告中强调要加强校园废弃物回收及循环再造技术的应用,倡导在教学和研究中采购绿色产品,重点关注产品全生命周期的碳排放等⑩。

(三)欧美国家碳中和高校建设的比较与启示

如表2所示,通过对欧美知名高校面对碳中和目标采取的措施进行横向比较可以发现以下相同点和不同点。相同点有两个方面:第一,高校位于通过各种可持续发展举措实现碳中和的最前沿,碳减排、碳抵消及通过教学和研究将可持续行动纳入主流是高校实现碳中和的重要变革策略。各知名高校正通过参加可持续倡议和活动、制定碳减排目标规划、建立多元参与的治理结构、设立碳中和专项基金、鼓励低碳增汇行为等推进校园碳中和。第二,尽管诸多高校已经确定了碳中和目标并采取了转型计划,但各西方高校在实现碳中和的行动中也存在亟需突破完善的地方。比如,缺乏国际统一的高等教育机构碳足迹核算指南等。不同点是欧美高校由于其所处国家国情和地理位置的差别,其为实现高校碳中和采取的行动与目标存在一定的差异。在美国,可持续发展联盟和国际性的宣言在推动高校碳中和方面表现出重要的作用,各高校将碳补偿作为实现碳中和的重要手段;而在欧洲,政府或非政府组织则更为关注校园碳中和的进程,部分高校致力于推进校园全生命周期的绿色运行管理,其实现碳中和的标准更加严格。

由此可见,欧美高校推进校园碳中和的行动措施在一定程度上可以为我们带来启发,我国高校既要从碳源、碳汇等方面制定校园的碳减排方案,也要逐步承担起范围3的责任,从产业链、价值链、生命周期链的广泛视角去看待和降低自身碳足迹,还要关注到校园作为利益相关者组织的本质,借鉴利益相关者理论中蕴含的协同思维、多主体思维及合作共赢思维,搭建“政、校、企”三维协同的高校可持续发展机制。我们要在摸清本土高校推行校园碳中和行动举措的基础上,有选择地借鉴欧美高校实现碳中和的经验方法,探究出一条符合中国国情的校园碳中和路径。

三、中国行动:中国碳中和高校建设的实践与挑战

(一)中国碳中和高校建设的实践

长期以来,伴随着生态文明建设的逐渐深入,我国高校在节约集约、绿色可持续等方面进行了多样化的尝试,国家政策支持、绿色大学建设行动方兴未艾、各大高校气候变化联盟的成立等夯实了碳中和校园建设的基础。

中国绿色校园的建设可以追溯到20世纪90年代。1998 年,清华大学提议创建“绿色大学”,具体包括绿色科技、绿色教育及绿色校园。2007年,同济大学拉开了我国创建“节约型校园”的帷幕。2011年6月,由同济大学、天津大学等8所高校及2所科研机构共同创建的“中国绿色大學联盟”宣告成立,开启了大学可持续教育的新篇章。2019年5月,汇集了清华大学、剑桥大学等知名高校的世界大学气候变化联盟(GAUC)在北京成立,非国家行为体成为了应对气候变化的新引擎。2021年4月,众多高校在“高等学校校园3060双碳目标与路径”论坛上签署了《中国高等学校校园碳中和行动宣言》,彰显了中国高校积极应对气候变化的雄心壮志,分享了实现校园碳中和的中国智慧与中国方案。在制度保障方面,2019年3月,中华人民共和国住房和城乡建设部与国家市场监督管理总局联合发布《绿色校园评价标准》(GB/T 51356—2019),从规划与生态、能源与资源、环境与健康、运行与管理、教育与推广五方面提出高等教育机构绿色发展的定性指标,弥补了我国绿色校园评价领域的空白。2021年7月,中华人民共和国教育部印发《高等学校碳中和科技创新行动计划》(教科信函〔2021〕30号),明确了高校为实现能源碳中和、资源碳中和、信息碳中和提供科技支撑、人才保障和智力支持的关键任务。2022年,伴随着《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》(教高函〔2022〕3号)和《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》(教发〔2022〕2号)的发布,搭建中国特色、世界水平的校园碳中和教育体系,培养具有国际视野、善于讲好“中国故事”的高端人才已成为建设新时代中国式现代化高校的核心路径。

当前,在高等教育中积极融入碳中和理念已成为中国高等教育改革与发展的潮流趋向,各高校纷纷通过技术创新、管理优化等多种途径,为实现校园碳中和添砖加瓦。党的十八大以来,高校通过加强智慧零碳校园建设、推进节能降碳技术研发等大幅提升了自身的科技创新能力,其自主研发的高精尖“绿色科技”成果(如化石能源清洁高效利用技术、新能源发电技术、生态系统固碳增汇技术等)为高校实现碳中和提供了有力的科技支撑。2021年起,以清华大学、北京大学为代表的诸多知名高校整合优势学科资源,成立碳中和研究院,旨在立足国际碳中和研究前沿,聚焦碳中和政策市场体系完善、碳汇计量监测、化石能源清洁利用等方向开展研究,力争打造我国新时代的碳中和科技创新平台、高端智库战略基地和高层次人才培养中心。这为我国实现“双碳”目标提供了专业支撑、技术储备和人才保障,也有助于高校开展跨学科、多维度的碳中和研究。此外,北京大学光华管理学院自2021年起每年发布自身碳足迹报告,展现了高校履行“双碳”社会责任的承诺和行动。

(二)中国碳中和高校建设面临的挑战

高校实现碳中和是一个复杂多元的转型过程,我国在这方面有一定的基础,但也面临诸多挑战。其中,一部分挑战是各国高校实现碳中和面临的共性问题,还有一部分是由于我国发展实际所面临的特性挑战。

1.评价体系不完善、核算方法不统一。

缺乏国际统一的高等教育机构碳足迹核算指南是各国高校推进碳中和面临的共性挑战。由于各高校所处地域、组织规模和政策法规的不同,碳足迹核算范围也存在差异,度量时使用的碳排放计算模型与评价方法亦不尽相同,各高校实现碳中和的实践与路径也有所差别。目前仍然没有国际公认的方法,以一种精细、可比的方式测量、报告及核实高等院校的温室气体排放量。碳足迹评估标准往往倾向于使用数据容易获得的排放源(范围1和范围2),而轻视了占比约80%的数据较难获取的范围3的间接排放[11]。并且,多数高校碳排放均由机构自发测算,缺乏第三方核查,信度略显不足。具体到中国高校,现有的绿色校园评价标准是在我国明确提出“3060”目标之前印发的。相关标准在评价方式上缺乏科学具体的量化指标和规范统一的测算方法。目前,我国高校尚无明确、规范、标准的碳足迹核算清单[3],如何衡量高等院校的碳足迹,在指标选择、测算标准和测量方法等方面还未统一。在评价内容上,与高校碳中和的目标战略仍需进一步协调,尚不能满足高校可持续发展的要求。相较于国际知名的校园绿色评价体系“可持续发展跟踪评价和评级系统”(STARS)和“学院可持续性报告卡” (CSRD)而言,我国多数评价指标偏重于校园环境和建筑设备等空间维度,社会文化和科研创新等层面的指标可操作性较差,且对高校生态文明教育、实践创新教育、文化内涵教育等隐性教育功能的关注度不足[22]。在评价机制上,缺乏动态的、精细化的、可持续的校园碳中和评价机制。我国尚未建立实现校园碳中和的长效激励机制和刚性约束体系,尽管实现校园碳中和是大势所趋,但更多依赖于高校的自我约束力和主观能动性,暂时只有少数高校学院每年编制并发布自身碳足迹报告,履行低碳校园的承诺和行动。

2.“双碳”技术储备不足、人才供给短缺。

“双碳”技术储备不足、人才供给短缺是我国高校乃至国家推进碳中和面临的核心问题。尽管我国绿色技术研发创新取得了一定的成绩,但也存在亟需突破的障碍。一方面,部分高校缺乏从基础研究到科技创新再到工程转化的完整创新链条。我国高校的科研资金多数以财政补贴为主,来源渠道相对单一,尚未形成以政府为主导、高校为主体、市场为导向、企业深度参与的政产学研用的科研创新机制,致使一些高校科研活动的需求导向、问题意识和目标导向不甚鲜明,对节能减碳、智慧治理等绿色创新技术的研究不足,示范孵化推广渠道缺乏,绿色科研成果转化效率较低。另一方面,伴随着各行各业碳达峰、碳中和工作的深入开展,“双碳”人才短缺的问题逐渐暴露出来,这也给各高校在保证“双碳”人才供给方面带来了一定的压力。据不完全统计,“十四五”时期我国需要的“双碳”专业人才在55万~100万名左右,而目前双碳领域从业人员仅为10万名左右,存在较大的人才缺口[23]。其中,碳资产管理运营层面的人才极为紧缺。鉴于我国“双碳”领域人才培养体系尚处于探索阶段,各高校亟须构建“因地制宜”的“双碳”专业人才培养模式和课程体系。此外,高校内部各级管理人员的专业化水平也有待加强,以便适应高校碳中和建设的需要。

3.碳排放管理机制不健全、校企合作深度不足。

高校碳中和目标的实现,需要自上而下的统筹谋划及自下而上的探索实施,涉及老师、学生、企业、政府等多个主体。大学内外部各利益相关者之间的关系协调、权责划分及互惠安排是实现校园碳中和必须解决的一个复杂的、多元的问题。一方面,多数高校内部缺乏专门的可持续发展办公室,致使利益相关者难以在校园碳中和規划和执行中发出自己的声音,高校内部分工合作、协同联动的局面也并未形成,实施碳汇工程、购买碳信用等碳抵消措施存在阻力。另一方面,非营利组织和企业在一定程度上也影响校园碳中和目标的实现,特别是与学校发展密切相关的行业,比如科学仪器制造业。目前,高校尚不能在与企业的合作中发挥主导作用,无法高效地通过与相关企业开展产学研定向合作等,推动企业的碳中和转型进程,以此减少高校的间接碳排放。

4.起步实践较晚,碳中和高校建设体系不完善。

由于我国开展绿色大学创建行动的时间较短、覆盖范围有限,尽管大家对高校可持续发展的价值与重要性有了初步认知,却并未形成科学系统的理论体系和覆盖全面的实践方案。目前低碳校园的建设主要聚焦在校园节能减排方面,更注重从校园建筑、设备设施等可视化实体方面采取减排措施,也习惯于从物理空间维度来界定责任归属,尚未将可持续发展原则完全纳入人才培养、科学研究创新、文化传承、社会服务等多个板块。当前学界对产品全生命周期的碳排放可能缺乏统一的认知和必要的重视,容易低估或者忽视产品(诸如科研设备等)制造上下游环节的能耗及碳排放。由于缺乏严密的顶层设计和系统规划,尽管校园绿色发展取得了阶段性的成果,却仍存在碳中和校园建设呈现碎片化发展、实施效果存在局限性等问题。

四、图景展望:高校实现碳中和的路径探索

(一)高校实现碳中和的多元发展阶段

通过各国为实现高校碳中和付出的实践可以看出,实现高校碳中和并非一蹴而就的,而是分阶段的复杂的工程,它既包含校园地理边界的净零排放,也涉及相关产业链上下游的碳中和,高校要在适当的时间逐步走向不同的发展阶段(见表3)。在高校地理范围碳中和阶段,高校可以在实施碳减排行动的基础上,通过碳抵消等实现高校名义上的碳中和;在高校零碳排放阶段,高校作为可持续发展组织的一个范例,要在应对气候变化的进程中发挥主导作用,通过投资应用可再生能源,加快校园电力结构优化,推进校园能源系统数智化发展等推动高校实现真正意义上的校园零碳排放;在高校产业链碳中和阶段,高校要充分发挥自身的辐射带动作用,借助颠覆性技术创新、社会性软技术变革与发展范式转型等,为实现国家全面碳中和奠定基础。

(二)高校實现碳中和的多元协同路径

高校碳中和无法依赖于任何单一路径实现,而是需要多维因素协同耦合,并且各路径之间并行不悖,相辅相成。本文将高校碳中和的多元协同驱动路径归结为以下四方面,即“政策驱动为助推、创新驱动为核心、机制驱动为引领、行为驱动为补充”[24]。

1.政策驱动:完善制度保障,构建高校碳足迹核算机制。

建设碳中和校园不仅是一个技术问题,还是一个政策问题。高校可以从组织编制高校碳中和行动规划、统一健全校园碳足迹核算标准、建立碳中和行动评价体系等方面着手,完善实现校园碳中和的制度保障。一方面,加强顶层设计,组织编制高校碳中和行动规划,明确高校推进碳中和的时间表和路线图。近年来,针对气候变化问题,多数欧美知名院校都制定了校园可持续发展行动计划,将校园碳中和放在了学校发展的突出位置。中国高校也应高度重视碳中和理念并将其嵌入到高校发展的顶层设计中,基于高校的专业结构、地理位置等现实情况,编制符合自身发展的校园碳中和行动规划。另一方面,加快构建碳中和高校建设的评价指标体系与碳足迹核算机制。科学系统的评价指标体系是碳中和高校建设的“导航仪”和“度量衡”,透明统一的碳足迹核算体系是碳中和高校建设的基石。我们要基于中国高校碳足迹核算的过程,坚持科学性、系统性、可操作性、可比性和发展性的原则,构建覆盖教育教学、科技创新、人才培养、社会服务、文化传承等的碳中和高校指标评价体系和国内统一、国际互认的校园碳足迹核算计量体系,并以此指导校园碳中和的实践。

2.创新驱动:建设智慧零碳校园,数智化赋能碳中和。

在碳达峰碳中和的背景下,智慧零碳校园建设是当前多个国家关注的焦点,也是中国高校推进数智化发展,实现碳中和的重要手段。智慧零碳校园不仅可以实现能源系统、交通系统和建筑系统的绿色智能运营,以此将范围1和范围2的碳足迹降至最低,还可以通过应用碳负排技术和碳交易等抵消其余部分的碳足迹,助力校园实现碳中和。基于三元发展模型(见图2),智慧零碳校园并非一个静态概念,而是从智慧校园(低碳)、智慧能源校园(近零碳)到智慧零碳校园(净零碳)的分阶段、动态演进的过程。具体而言,从单一集中式能源系统支撑的传统校园起步,通过数字技术赋能,改善能耗管理和节能减排,进入到智慧校园阶段(低碳);在智慧校园的基础上,通过分布式新能源推进节能增效,强化碳排放管理,逐步发展到智慧能源校园阶段(近零碳);进一步构建全面的零碳智慧能源系统,将多能互补、能效提升和全生命周期碳管理融为一体,再加上碳能协同、大数据和商业模式优化,最终实现智慧零碳校园建设(净零碳)[25]。

3.机制驱动:加强共谋共建,产教研协同推进高校碳中和。

建设碳中和校园是一项极具复杂性、艰巨性和持久性的任务,需要专业化管理、规范化统筹、多元化参与和系统化推进。首先,鼓励成立专门机构,吸纳社会参与,多主体保证高校碳中和行动的稳步落实。一方面,高校可以建立碳中和专项委员会来负责内部治理和外部协商,通过设立碳中和专项基金、将碳中和纳入高校采购标准体系等措施,系统指导校园碳中和的实践。另一方面,吸纳多元主体参与协作,借助教师、学生以及其他利益相关方的密切配合,推动碳中和高校建设长效开展;鼓励符合条件的高校通过合同能源管理、合同节水管理等市场化机制,推动高校用能电气化和低碳化,全方位减少组织碳足迹。其次,注重平台建设,布局“碳中和”重点实验室,产教研协同助力高校碳中和。高校可以与政府、企业开展积极合作,通过建设以碳中和为主题的国家高端智库、产教融合创新平台和技术研发重点实验室等推动高校碳中和,助力减少供应链碳足迹。政府作为“双碳”战略的制定者和推动者,要在制度设计、战略规划等方面为实现高校碳中和提供保障;高校作为推进校园碳中和的主力军,要充分发挥科研和教学的双重优势,持续开展碳减排、碳零排及碳负排等核心技术攻关,为未来绿色转型和产业提质扩能储备力量;企业作为成果转化和资源供给的重要载体,要增强碳中和技术的示范、推广与应用能力,探索建立从基础研究、科技创新到工程产业化的全链条体系。

4.行为驱动:落实碳减排行动方案,培育“碳中和”校园文化新风尚。

在持续推进中国式现代化的战略指引下,碳中和高校的建设不仅要关注政策机制完善与科技创新发展,还要重视营造碳中和的文化氛围,落实零碳校园建设的行动方案。这可以从以下三方面着手:第一,贯彻碳中和理念,加强教学实践的绿色渗透。高校要将碳中和理念融入教育教学体系,通过开设“碳中和”通识教育课程,举办以碳中和为主题的专题讲座、实践活动等,将实现校园碳中和的美好愿景转化为全体师生的思想共识,引导师生自觉成为绿色低碳技术的创新者和绿色低碳氛围的营造者。第二,倡导碳中和行为方式,落实碳减排行动方案。一方面,鼓励学生成立非正式的“环境管理小组”或者环保型社团,深入开展绿色出行、垃圾分类等低碳活动。另一方面,不断完善激励机制,鼓励高校在个人碳足迹、绿色差旅等方面开发碳减排资产,探索实施绿色信用积分等一系列创新性政策,减少差旅、办公方面的碳足迹。第三,推广基于自然的解决方案,开展负碳增汇行动,贡献生态碳汇储备。高校要着力提升校园的绿化水平,在确保安全的前提下,通过见缝插绿、垂直增绿等方式,栽植适合本地区气候土壤条件的树木花草,增加高校的绿化面积。此外,高校还可以以身作则,充分发挥示范引领作用,带动更多社会主体参与国土绿化行动,多措并举抵消学校运营中的碳排放。

五、結语

高校是能源消费及二氧化碳排放的重要载体,也是实现“双碳”目标的关键基地。为了实现高校的碳中和,不仅需要技术赋能,也需要进一步整合价值理念。高校可以从完善政策支撑体系、推动科技创新研发、优化组织管理结构、实施绿色低碳行动等方面出发,在适当的时间逐步走向不同的发展阶段。为充分发挥高校自身的辐射带动作用和政策、技术、机制、行为的“四轮驱动”效应,高校有必要突破物理空间的限制,率先垂范,从产业链、价值链、生命周期链的广泛视角去看待自身碳足迹,不仅关注校园地理空间内部的碳排放,还要充分考量造成的外部效应,尤其是对上下游、周边环境的影响,自觉以更高站位、更高标准、更深层次践行碳达峰、碳中和理念[26]。当然,本研究仅仅是系统梳理了当前应用较多的碳足迹核算方式,并在此基础上构建了高校推进碳中和的三阶段发展模型,提出中国推动高校碳中和的多元协同驱动路径。但有关校园碳足迹核算及评价的具体标准仍需进一步探索,三阶段发展模型的实用性及可行性还需要高校实践的检验,以便进行调整和修正。新时代,我们既要学习借鉴欧美国家在推进落实校园碳中和中的有益经验,取其精华,高站位谋划;更要讲好碳中和高校建设的中国故事、展现中国智慧、提供中国方案,高标准实践,为引领社会的可持续发展提供不竭动力。

注释:

①数据来源于中华人民共和国教育部网站《2020年全国教育事业发展统计公报》,http://www.moe.gov.cn/jyb_sjzl/sjzl_fztjgb/202108/t20210827_555004.html。

②数据来源于国家机关事务管理局网站《国家机关事务管理局 国家发展和改革委员会关于印发“十四五”公共机构节约能源资源工作规划的通知》(国管节能〔2021〕195号),http://www.ggj.gov.cn/tzgg/202106/t20210604_32593.htm。

③参见国际标准化组织标准ISO 20294:2018 Graphic technology quantification and communication for calculating the carbon footprint of e-media,https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso:std:iso:20294:ed-1:v1:en:term:3.1.1。

④参见中华人民共和国工业和信息化部于2016年4月5日发布的YD/T 3048.1.1-2016《通信产品碳足迹评估技术要求 第1部分:移动通信手持机》标准。

⑤参见世界资源研究所与世界可持续发展工商理事会发布的《温室气体核算体系:企业报告和会计准则(修订版)》,https://www.wbcsd.org/contentwbc/download/2670/33469/1。

⑥数据来源于United Nations网站,https://sdgs.un.org/partnerships/american-college-university-presidents-climate-commitment。

⑦参见美国哈佛大学肯尼迪学院网站,https://www.hks.harvard.edu/announcements/harvard-will-seek-become-fossil-fuel-free-2050。

⑧参见旧金山大学网站,https://www.usfca.edu/news/university-san-francisco-achieves-carbon-neutrality-more-30-years-ahead-goal。

⑨参见泰晤士高等教育网站,https://www.timeshighereducation.com/student/best-universities/top-universities-climate-action。

⑩参见哥本哈根大学网站,https://sustainability2030.ku.dk。

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责任编辑:韩曾丽

Net Zero-carbon Transition and Multiple Synergies

——Carbon Footprint Accounting and Carbon Neutral Pathways Optimization in Universities

Wang Jingyu1, Huang Sheng1,2

Abstract:As the concentrated convergence point for education, science and technology, and talents, colleges and universities need to play an important role in this extensive and profound systemic change of carbon dioxide peaking and carbon neutrality. Building carbon-neutral campuses has been widely discussed. Based on the theory of stakeholders, the theory of life cycle approach, and the theory of carbon footprint accounting, it was necessary for colleges and universities to break through the limitation of physical space, and reduce their carbon footprint from the broad perspective of industrial chain, value chain, and life cycle chain. China's carbon-neutral campus construction was on the ascendant, but it also faced a series of challenges such as an imperfect evaluation system, inconsistent accounting methods, insufficient technical reserves, shortage of talent supply, inadequate carbon emission management mechanism and insufficient depth of school-enterprise cooperation. It was considered that the realization of carbon neutrality in colleges and universities would be a complex project in stages, and it should be urgent to construct a collaborative path with policy-driven, innovation-driven, mechanism-driven, and behavior-driven, so as to reduce the organizational carbon footprints and the supply chain carbon footprints of colleges and universities, and to promote the sustainable development of colleges and universities.

Key words:colleges and universities; carbon neutrality; carbon footprint; industrial chain; smart zero-carbon campus

收稿日期:2023-08-23

作者簡介:王静宇(1999-),女,河北保定人,燕山大学博士研究生;黄晟(1975-),男,江苏泰兴人,燕山大学、河北经贸大学研究员,博士,博士生导师,通讯作者。

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