张贤 等:碳中和愿景的科技需求与技术路径

2021-3-8 16:14 来源: 中国环境管理 |作者: 张贤 等

碳中和愿景的提出对应对气候变化技术发展提出了更高要求


2.1 我国碳排放总量大、强度高,科技支撑碳中和目标需要付出更多努力

从碳排放现状来看,我国碳排放总量为美国两倍多、欧盟三倍多,是世界第一大排放国,实现碳中和目标所需的碳减排量远高于其他经济体,需要大力发展减排技术。2019年,我国二氧化碳排放总量约115亿吨,约占全球的30%;人均碳排放约为8.1吨二氧化碳/人,超过欧盟水平25%,比全球水平高出65%。此外我国非二氧化碳温室气体(以下简称非二气体)排放约24亿吨二氧化碳当量,碳汇约10亿吨。我国碳强度近年来迅速下降,已经提前完成比2005年下降40%~45%的减排目标,约为0.51吨二氧化碳/千美元,但仍明显高于大部分发达国家,在二十国集团中仅次于南非。我国碳强度较高主要是由于能源结构中煤炭占比高、产业结构中重工业占比大。煤炭消费量占一次能源比例约为58%,高于全球平均水平(33%),也显著高于美国(12%)与欧盟(11%)。我国工业比重,尤其是重工业比重显著高于绝大部分发达国家。作为“世界工厂”,我国生产了全球约56.5%的钢铁(2020年)与55.7%的水泥(2019年),这些行业都较难实现净零排放。

2.2 我国碳中和目标实现周期短、难度大,快速深度减排需提前做好技术储备

从碳中和实现时间周期看,我国需要用比发达国家更短的时间完成深度减排,科技需要发挥重大作用。我国计划从2030年前二氧化碳排放达峰到2060年实现碳中和的时间仅为30年左右,远远少于欧美(45年左右或更长)。研究表明,我国需尽可能提早达峰并尽可能降低峰值,达峰时间越靠前、峰值越小,从碳达峰到碳中和的减排压力越小、转型所需时间越短。与大部分发达国家不同,我国经济发展与碳排放尚未完全脱钩,在考虑低碳/脱碳转型的同时,还要兼顾经济转型,处理好碳排放约束和社会经济发展需求的矛盾,并把矛盾转变为新动能。我国需要提前部署碳中和实施路径和技术研发,以缓解未来的减排压力,在加快推广成熟技术以支撑高质量达峰的同时,提前部署深度减排需要的各项技术以匹配快速减排需求。

2.3 现有减排技术供给不足,难以支撑我国实现碳中和目标

我国一直积极推动节能减排和绿色低碳发展技术,近年来通过加大科技投入、出台激励政策及规划、部署科技计划项目和开展国际合作等措施,大力推动了相关技术进步,在关键技术突破、先进技术示范、颠覆性技术超前理论研究等方面取得了快速发展。但是如果仅延续当前政策、投资和碳减排目标等,现有低碳、零碳和负排放技术难以支撑我国到2060年实现碳中和。文献计量分析显示,在零碳及负排放关键技术领域,我国发文量位于全球第二,但篇均被引频次在全球发文量前十的国家中是最低的,约为美国的三分之一,且从关键词看,国际研究对于负排放技术的研究热度高于我国。针对脱碳、零碳、负排放技术供给不足的现状,需要提前做好技术研发供给侧结构调整,进一步明确碳中和技术需求,优化应对气候变化技术研发布局。

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