杜祥琬院士:试论碳达峰与碳中和

2021-6-10 12:35 来源: 《学术前沿》杂志 |作者: 杜祥琬

碳减排双目标的来历和含义


1.《巴黎协定》是“最低限度行动”

新冠疫情启示我们,人类需要一场自我革命。气候变化是另一种全球性非传统安全问题,全球平均温度持续上升、山地冰川物理量明显减少、北极海冰范围显著缩减、海平面上升、极端天气气候事件增多增强等气候变化的事实强烈警示并呼唤人类采取紧迫行动。在此背景下,世界各国共同努力达成的《巴黎协定》,是人类近代史上少有的理性成果,是气候变化全球治理的里程碑和新起点。

现代气候变化的主因是人类活动排放的温室气体。大气中的温室气体包括二氧化碳、甲烷和氮氧化物等多种,但主要是二氧化碳(约占73%),而二氧化碳排放的90%来自化石燃料(煤炭、石油、天然气)的燃烧。当前,全球一次能源利用中84%来自化石能源,其二氧化碳排放375亿吨(2018年),其次是甲烷排放等。下图是世界主要国家二氧化碳排放总量图,横轴是时间(不同年份),纵轴是二氧化碳排放量(亿吨为单位)。可以看出,2006年后中国(图中红线所示)成为世界二氧化碳第一排放大国,2019年我国二氧化碳排放将近98.26亿吨,超过了美国(49.65亿吨)和欧盟(41.11亿吨)的总和【1】。

图1 世界主要国家二氧化碳排放总量图(数据来源:GCP)

根据荷兰环境评估署(PBL)2020年发布的数据,自2010年以来,全球温室气体排放总量平均每年增长1.4%。2019年创下历史新高,不包括土地利用变化的排放总量达到524亿吨二氧化碳当量,分别比2000年和1990年高出44%和59%【2】。世界资源研究所的研究表明,全球已经有57个国家实现了碳排放(温室气体排放的简称)达峰,占全球碳排放总量的36%,预计到2030年实现碳排放达峰的国家将有59个,将占到全球碳排放总量的2/3。根据2018年政府间气候变化专门委员会(IPCC)1.5℃特别报告的主要结论,要实现《巴黎协定》下2℃目标,要求全球在2030年比2010年减排25%,在2070年左右实现碳中和。而实现1.5℃目标,则要求全球在2030年比2010年减排45%,在2050年左右实现碳中和【3】。同时,根据联合国环境规划署最新发布的《排放差距报告2020》,要实现2℃和1.5℃的温控目标,则2030年全球温室气体排放量必须比各国的国家自主贡献再多减少150亿吨和320亿吨【4】,整体减排力度须在现有的《巴黎协定》承诺基础上有更大决心的提升,因此各国要在2021年气候大会上给出更进一步的目标,我国主动提出碳减排双目标,这是一个大背景。

2.理念和实践的发展变化

我国在承受气候灾害和风险的同时,也为高碳、粗放的发展付出了沉重的资源、环境代价,制约着我国的可持续发展。积极应对气候变化不仅是为了规避气候变化的风险,而且是为了提高我国经济增长的质量和效益,破解资源、环境的约束,事关国家的全局和未来。

我国“十一五”规划第一次提出了节能减排的概念;2014年中央提出了“能源革命”,并且明确“应对气候变化是我们自己要做,不是别人要我们做”;2015年我国向联合国提交了国家自主贡献(NDC),并为《巴黎协定》的达成做出了重要贡献,党的十八届五中全会还提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念;“十三五”规划提出能耗总量和能源强度双控目标,并将能源强度、碳强度列入了各地考核指标;2019年超额完成了我国承诺的2020年碳强度比2005年下降40%—45%的指标,实际上达到48%;2020年提出了碳减排双目标,既立足于我国现实和发展阶段,又体现“共区原则”。

3.“十四五”和“十五五”是关键期

中国经济社会发展已经进入一个新阶段,正从高速增长走向高质量发展,从外延扩张型的平面发展走向更注重质量的立体深度发展【5】。碳减排双目标是能源革命的两个里程碑,是有机联系的两个目标,实质都是低碳转型,二者相辅相成。要在2030年前实现碳达峰,仅剩不到十年,“十四五”和“十五五”是碳达峰关键期。

“十四五”和“十五五”能源行业要走上高质量发展的新征程。

“十四五”期间:能源的增量主要依靠非化石能源(可再生能源和核能)和天然气提供。因此,要大力调整产业结构,特别是要抑制高耗能产业发展的冲动,加上技术创新进步,节能提效取得更好成效。要迈开能源转型的坚实步伐,除了非化石能源自身的发展外,电力、热力系统要增强灵活性,为新能源更高比例做好准备。“十四五”期间煤炭消耗不再增长,要做到煤达峰,甚至煤过峰。积极推动核电发展,走出新局面。

“十五五” 期间:随着非化石能源进一步增长与再电气化的发展,开始部分替代煤和油的存量。在此期间“煤炭+石油”的消耗要尽早达峰,中东部比较发达的地区要率先实现2030年前碳达峰,逐步建立我国的新能源电力体系、能源体系,基于这个能源体系的经济体系将支撑我国的生态文明社会的建设和发展。

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