西安生态日
2020年9月22日,我国在联合国大会上提出,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,力争在2060年前实现碳中和。我国从碳达峰到碳中和的过渡期仅有30年,能源和经济转型、二氧化碳和温室气体减排的速度和力度比发达国家实现转型过程的速度和力度要大得多。
到底什么是碳达峰、碳中和?我国的碳中和实现途径与内涵、外延又是什么?让我们一起了解我国的碳中和路径与贡献,展望碳中和与可持续发展的中国故事。
我国的碳中和路径
碳达峰是要求碳排放在设定时间后不再增长。碳中和是指国家、地区、企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林等形式人为抵消。
欧洲大约是在20世纪90年代实现的碳达峰,碳达峰与否是事后进行大量数据评估才知道的。欧洲在二氧化碳排放达到峰值后,其实是经历了一个平台期,之后才开始下降的。如果没有顶层规划设计,碳排放的下降是自然而缓慢的,这是由经济社会自然发展决定的。欧洲发达国家承诺在2050年实现碳中和,这将开启其碳排放快速下降的阶段,欧洲的碳达峰时间与其承诺的碳中和时间相距约为60 年。
我国目前仍处于工业化阶段,相应的二氧化碳排放仍在攀升,没有看到峰顶,实现快速达峰还需要付出艰苦努力。我国承诺的2030年与2060年双碳目标时间表中,达峰与中和时间的距离仅30年,这意味着达峰之后,平台期缓冲时间很短。考虑到我国这么大的体量,又要比西方少一半的时间从达峰走到中和,我国实现碳中和的挑战是巨大的,为人类可持续发展的贡献也是巨大的。
我国是世界第一大碳排放国家,实现碳中和目标既是挑战,也是机遇。我国正处在迈向高质量发展的阶段,在生产、生活方式转型的过程中,碳中和与经济发展、新兴产业的发展是协同关系。与此同时,我国既定的发展目标,比如环境治理、美丽中国、可持续发展目标等,与碳中和目标的实现都是协同关系。
绿色能源与生态保护(图片来源视觉中国)
实现碳达峰、碳中和首要问题是减排。首先,需要通过技术升级改造,让工业排放更少、更清洁,这也有助于解决空气质量的问题。钢铁、石化、水泥等高排放行业需要在减排方面做技术投入,各地区也需要在产业结构规划方面考虑碳达峰、碳中和。其次,在交通方面调整交通结构,建设更好的公共交通基础设施,提高绿色出行的比例,比如城市间高铁出行,城市内地铁、共享单车出行,尽量少开车,少乘坐飞机,减少交通出行方面的排放。再次,建筑也是重要的碳排放来源,需要做供暖等方面的改造以减少排放,新建建筑尤要注意践行绿色建筑相关标准。工业、交通、建筑是能源使用大户,是需求端主要的排放来源,是减排重点,此外也需逐渐减少其他行业的排放。
实现碳达峰、碳中和的核心是能源问题。人为碳排放主要是化石燃料燃烧产生的。我国现在的化石能源主要以煤电为主,煤电占比非常大。2019年,我国能源消费量的58%是由煤炭提供的,而二氧化碳总排放量的80%来自煤炭。我国这种能源结构如无重大改变,是不可能实现碳达峰、碳中和的。煤炭必须被替代,可供选择的必然是清洁可再生能源,主要是风能、太阳能和水电。全球能源互联网发展合作组织研究表明,我国煤电总量应在2025年达峰,整个化石能源在2028年左右达峰,2050年电力系统要实现近零排放,煤电要在2060年完全退出。2030年碳达峰时,清洁能源装机占比要达到67.5%;2060年碳中和时,超过96%的电源装机和发电量要来自清洁能源。简单来讲,就是用可再生能源替代化石能源,在能源供给端实现少排,甚至是不排。
然而,人类的生产、生活总是不可避免地会产生一些无法替代的排放,这些排放如何处理才能实现碳中和呢?我们需要采取措施吸收排放出去的二氧化碳,这方面的重要路径是利用自然系统吸收二氧化碳的能力,比如植树造林,让树木从大气中吸收二氧化碳。也有其他生态系统,比如海洋也可以吸收二氧化碳,这就是我们所说的增加碳汇。工业上也有吸收二氧化碳的方法,被称为碳捕获、碳利用、碳封存技术,就是制造工业设备,捕获大气里面的二氧化碳,并把其封存在地球系统里,比如地底、海底,实现负排放。
简而言之,我国的碳中和路径就是:少排、不排和负排放。虽然我国实现碳中和比发达国家实现碳中和的难度大、时间短,但是我国主动顺应全球绿色低碳发展潮流,提出有力的碳中和目标,释放了清晰、明确的信号,彰显了大国的责任与担当。
我国新能源之路前景光明
我国是世界最大的制造业国家,是全球最大的工业制成品出口国。工信部2021年3月初发布的数据显示,我国制造业对世界制造业贡献的比重接近30%,工业制成品出口约占全球的1/7。制造业是把能源和资源转化成人类生活、生产所需要的制成品,制造过程消耗能源,尤其是化石能源,会产生二氧化碳排放,这是我国成为世界最大的二氧化碳排放国的主要原因。
我国的制造业既是高碳排放的最大来源,同时也孕育着碳中和能源问题的解决方案。能源问题的解决必然是产业化的解决方案,必然遵循产业发展规律。
能源产业也是工业的一种,我国制造业的优势决定了我国新能源产业的壮大发展。首先,我国是世界上少数工业体系完备的国家,产业链相对完整;其次,我国是世界上最大的单一市场,拥有需求促进产业发展的优势;再次,我国有丰富的产业政策制定与执行经验,可保障我国各新兴产业的发展。从新能源工的资源禀赋上看,我国幅员辽阔,气候资源丰富。比如,新疆地区太阳能资源丰富,内蒙古、新疆、广东等地区风能资源丰富,西南地区水利资源丰富。这些有利条件,使得我国在非化石能源发电领域处于国际领先水平,且占比也居国际领先水平。
由于我国能源生产主要在西部而消费主要在东部,为解决这个供需不平衡问题而催生了我国输电技术突破一特高压电网,而此高效输电网络又为清洁能源开发、输送和使用以及互联互通的能源互联网建设奠定了基础。当前,大规模储能技术也在突破的前夜,比如用化学能技术将太阳能转变成液体燃料,例如采用太阳能电解水制氢,然后将氢与二氧化碳结合制成液态甲醇,最后实现工业化应用。此过程也实现了二氧化碳资源化利用,如与高碳行业的碳捕获相结合,可形成零碳工业的一个解决方案。我国拥有全球最大的新能源汽车市场,将来数以亿计的电动轿车,其电池系统本身就起到了巨量的储能作用。
习近平总书记指明,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。除了制造业,我国在数字化技术与产业上也具有优势,碳中和生态文明建设具有鲜明的绿色数字底座。同时,我国还将稳步推进碳市场建设,碳中和相关监测、评估、资产化后,与数字化体系结合,可形成产业升级、社会转型的高效治理。有学者提出用绿色GDP替代传统GDP,绿色发展和数字化治理互相作用,会带来崭新的生活、生产形态。可以想象,未来社会上所有组成部分经由物联网联系形成泛在网络,采用普适计算提高生产效率、生活质量。
为什么要实现碳中和
气候变化主要是由人为活动产生的二氧化碳气体排放造成的,其中以煤炭、石油为主的化石能源燃烧为主要排放源。
温室气体排放是全球变暖的主要因素。现有研究指出,目前全球平均气温已经比工业革命前上升1.2℃左右。如果温室气体排放量不加以控制,未来全球平均气温每10年的增温幅度为0.2℃。全球气温升高会引起积雪和冰川融化,导致海平面上升,进而可能会使沿海低洼地区面临被淹没的危险。联合国政府间气候变化专门委员会的报告也指出,如果温度升高超过2.5℃,有可能会对全球所有区域都产生不利影响,尤其是发展中国家更为严重;如果升温4℃,全球的生态系统可能将面临崩溃。
这些极端气候事件会导致农业减产。有研究指出,全球平均气温每升高1℃,全 球小麦、水稻、玉米和大豆平均产量分别下降6%、3.2%、7.4%和3.1%;对我国而 言,可能会导致农作物产量减少5%~10%,同时会降低农作物的营养品质、外观品质、加工品质和食味品质等。
气候变化不仅会通过高温、旱灾、水灾、暴风雨、热浪、寒潮等方式直接影响人类健康,还会通过改变疾病媒介传播途径、影响粮食安全和增加社会心理压力等方式间接影响人类健康。气候变化对人类健康的影响主要体现在以下几个方面:伤病、心理疾病、传染病、过敏、心血管疾病、呼吸系统疾病、中毒、营养不良等。
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