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        理解碳中和內(nèi)涵的三個(gè)維度

        2021-03-28 15:46:02中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究新能源研究室主任朱彤
        廣西電業(yè) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:碳達(dá)峰化石二氧化碳

        ●中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究新能源研究室主任 朱彤

        今年以來(lái),中央針對(duì)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和工作中存在的一些問(wèn)題和浮躁現(xiàn)象,開(kāi)始采取措施“糾偏”。2021年5月26日,中央政治局常委、國(guó)務(wù)院副總理韓正在中央碳達(dá)峰、碳中和工作領(lǐng)導(dǎo)小組第一次全體會(huì)議上強(qiáng)調(diào),一方面,要“全面貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想、確保如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)”,另一方面,推進(jìn)“雙碳”工作“要尊重規(guī)律,堅(jiān)持實(shí)事求是、一切從實(shí)際出發(fā),科學(xué)把握工作節(jié)奏”。2021年7月30日,中共中央政治局會(huì)議要求,要統(tǒng)籌有序做好碳達(dá)峰、碳中和工作,盡快出臺(tái)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案,堅(jiān)持全國(guó)一盤棋,糾正運(yùn)動(dòng)式“減碳”,先立后破,堅(jiān)決遏制“兩高”項(xiàng)目盲目發(fā)展。

        這種“糾偏”動(dòng)作既反映了碳達(dá)峰、碳中和工作的復(fù)雜性和難度,也反映出完整理解碳達(dá)峰與碳中和的內(nèi)涵的重要性。

        簡(jiǎn)而言之,碳達(dá)峰是指全球、國(guó)家、城市、企業(yè)等主體的碳排放在由升轉(zhuǎn)降的過(guò)程中,碳排放的最高點(diǎn)即排放峰值。碳中和可以理解為人類活動(dòng)排放的二氧化碳與人類活動(dòng)“吸收”的二氧化碳抵消而實(shí)現(xiàn)“凈零排放”。這一描述雖然有助于快速?gòu)摹案拍睢鄙狭私馓歼_(dá)峰和碳中和,但無(wú)助于我們?cè)趯?shí)踐中科學(xué)合理地推進(jìn)碳達(dá)峰和碳中和工作。筆者認(rèn)為,應(yīng)該從如下三個(gè)不同維度完整理解碳達(dá)峰與碳中和的內(nèi)涵。

        從達(dá)成“碳中和”狀態(tài)維度看,“碳去除”和“轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)”兩種方式對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳中和”缺一不可

        不同機(jī)構(gòu)對(duì)碳中和的定義不完全相同,維基百科在綜合了不同機(jī)構(gòu)和學(xué)者的觀點(diǎn)后,給出了一個(gè)筆者認(rèn)為相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)和全面的定義:碳中和(Carbon neutrality)是指通過(guò)碳去除(carbon removal)平衡二氧化碳排放,或者完全轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)(post-carbon economy)消除(eliminating)二氧化碳排放,實(shí)現(xiàn)二氧化碳凈零排放(net zero carbon dioxide emissions)。

        所謂碳去除,是從大氣中去除二氧化碳并將其鎖定數(shù)十年、數(shù)百年或數(shù)千年的過(guò)程。碳去除技術(shù)有時(shí)也被稱為負(fù)排放技術(shù)(NET)。大多碳去除技術(shù)與增加地球生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力相關(guān)。其中,與陸地有關(guān)的主要碳去除技術(shù)有:大量種植新森林(植樹(shù)造林/重新造林)、使用免耕農(nóng)業(yè)和其他做法來(lái)增加土壤中儲(chǔ)存的碳量(土壤碳封存)、制造木炭并將其掩埋或犁入田地(生物炭)、從生物燃料和生物能源植物中捕獲和封存碳(BECCS)、將碎石鋪在陸地上以吸收空氣中的二氧化碳或?qū)⑺鼈儽┞对诟缓趸嫉牧黧w中(增強(qiáng)礦化)等;與海洋有關(guān)的碳去除技術(shù)主要是增加海洋的碳吸收能力,包括將堿性物質(zhì)(如石灰)撒在海洋上(海洋堿化)和通過(guò)給海洋施肥增加海洋碳匯。不過(guò),與增加陸地碳匯能力的方法相比,增加海洋碳匯的上述方法爭(zhēng)議較大。此外,直接從空氣中捕獲二氧化碳并將其封存起來(lái)的方法也是未來(lái)重要的碳去除技術(shù)(DACCS)。

        因此,碳去除技術(shù),或者負(fù)碳技術(shù)概括起來(lái)就是兩類技術(shù),一類是增加生態(tài)系統(tǒng)碳匯的技術(shù);另一類直接從空氣中捕捉并封存二氧化碳的技術(shù)。

        轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)碳中和的另一種方式,而且是更重要的方式。轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)也叫經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型。通過(guò)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型“消除”二氧化碳排放包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:

        一是能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型,即能源系統(tǒng)從目前以化石能源為主導(dǎo)的能源系統(tǒng)向以可再生能源為主導(dǎo)的零碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。從德國(guó)和歐洲其他國(guó)家的能源轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)看,能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型依賴于三個(gè)支柱:其一,提高化石能源利用效率,降低化石能源消費(fèi)總量,從而減少與化石能源利用相關(guān)的二氧化碳排放;其二,大力發(fā)展可再生能源替代化石能源,從而避免二氧化碳排放;其三,在航空和航海領(lǐng)域推行碳中性燃料替代化石燃料,減少遠(yuǎn)洋和航空領(lǐng)域的二氧化碳排放。

        二是產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,即技術(shù)與生產(chǎn)工藝過(guò)程創(chuàng)新把與工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放的二氧化碳減少到最低,交通和建筑部門排放的二氧化碳減少到最低。

        需要強(qiáng)調(diào)的是,“碳中和”實(shí)際強(qiáng)調(diào)的是最終達(dá)成的一種“狀態(tài)”?!疤既コ焙停ㄍㄟ^(guò)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn))“碳消除”都是應(yīng)對(duì)氣候變化,最終實(shí)現(xiàn)地球“碳中和”狀態(tài)的兩種方式。一方面,“碳去除”可以減緩氣候變化,但它不能替代減少二氧化碳排放(碳消除)。因?yàn)椤疤既コ蓖ǔJ蔷徛饔玫?,而且與當(dāng)前人類活動(dòng)排放規(guī)模相比,“碳去除”規(guī)模有限。因此,轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)是減少碳排放更為重要的方式。另一方面,從目前的認(rèn)知水平和技術(shù)演進(jìn)判斷,工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)碳的“零排放”。這些通過(guò)經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型無(wú)法“消除”的碳排放,最后只能通過(guò)“碳去除”獲得的排放容量空間來(lái)“中和”。因此,要使人類活動(dòng)所影響的“碳”最終達(dá)成“碳中和”狀態(tài),“碳去除”和“轉(zhuǎn)向后碳經(jīng)濟(jì)”兩種方式缺一不可。

        從實(shí)現(xiàn)過(guò)程維度看,實(shí)現(xiàn)碳中和的工作內(nèi)容是不斷地“減碳”

        一些經(jīng)濟(jì)主體,包括一些承諾要提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的企業(yè)和地方政府,在討論推進(jìn)碳達(dá)峰與碳中和時(shí),關(guān)注的工作重點(diǎn)不是如何“減少”二氧化碳排放,而是將重心放在“碳匯”等抵消來(lái)源上。如果是少數(shù)碳排放量不大的企業(yè)以這樣的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,甚至最終實(shí)現(xiàn)碳中和,不會(huì)影響大局。但如果大多企業(yè)和地方政府也依照這一思路來(lái)推動(dòng)碳達(dá)峰工作,顯然是本末倒置,且不可持續(xù)的。這是因?yàn)椋鄬?duì)于人類活動(dòng)排放的二氧化碳規(guī)模來(lái)說(shuō),無(wú)論是通過(guò)增加“碳匯”,還是依靠碳捕捉封存(CCS)技術(shù)提供,能夠?yàn)橐粋€(gè)國(guó)家或地區(qū)提供的“抵消”規(guī)模都是相當(dāng)有限的。

        2018年9月,《自然》雜志的子刊物《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表的一篇文章證實(shí)了上述思路的不可行。該文章引用美國(guó)密歇根理工大學(xué)的研究人員的研究結(jié)論指出,一個(gè)1000兆瓦的燃煤電廠需要一個(gè)比馬里蘭州更大的新森林才能抵消其所有的碳排放;如果要抵消美國(guó)所有煤電廠碳排放,需要新增的森林覆蓋率達(dá)到美國(guó)國(guó)土面積的89%,即834萬(wàn)平方公里。

        2018年中國(guó)的燃煤發(fā)電量是美國(guó)的3.9倍,按此邏輯推理,通過(guò)植樹(shù)造林來(lái)抵消中國(guó)所有燃煤電廠的碳排放所需要的土地面積也是美國(guó)的3.9倍,即3252萬(wàn)平方公里,是我國(guó)現(xiàn)有國(guó)土面積960萬(wàn)平方公里的3.38倍。

        實(shí)際上,“碳中和”作為一個(gè)目標(biāo),是不斷“減少碳排放”過(guò)程的結(jié)果。如果一開(kāi)始就把碳中和工作的重心放在“中和”上,為“中和”而“中和”,反而難以得到“中和”的結(jié)果。從這個(gè)意義上,可以說(shuō),實(shí)現(xiàn)碳中和的工作內(nèi)容是不斷地“減碳”,而非“中和”。

        因此,無(wú)論是碳達(dá)峰,還是碳中和,本質(zhì)上都是“減碳”過(guò)程的“結(jié)果”,不同在于,前者是要求減少二氧化碳排放的“相對(duì)量”(增速),后者是要求減少二氧化碳排放的“絕對(duì)量”。

        從實(shí)現(xiàn)機(jī)制維度看,碳減排機(jī)制是碳達(dá)峰和碳中和的核心機(jī)制,碳抵消是補(bǔ)充機(jī)制

        “雙碳”目標(biāo)提出后,一些可再生能源發(fā)電企業(yè)開(kāi)始想象通過(guò)“碳抵消”機(jī)制提供的機(jī)遇賺錢,全然沒(méi)有意識(shí)到,碳抵消機(jī)制只是碳交易市場(chǎng)的補(bǔ)充機(jī)制,其抵消規(guī)模很小,并且也不是所有的可再生能源發(fā)電項(xiàng)目都有進(jìn)入抵消機(jī)制的資格。

        人類活動(dòng)排放的二氧化碳90%來(lái)自化石能源的利用,化石能源利用大幅度減少到最低限度是應(yīng)對(duì)氣候變化的根本之道。大幅減少化石能源利用,一方面,需要化石能源利用的主要行業(yè)——包括電力、鋼鐵、化工、建材等減少化石能源消費(fèi),從而減少二氧化碳排放;另一方面,大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展替代化石能源,大幅提升低碳和零碳能源的供給。兩種途徑都有“減碳”的客觀效果,區(qū)別在于,減少化石能源消費(fèi)而減少的二氧化碳排放是“直接減排”,而發(fā)展可再生能源而減少的二氧化碳排放是“間接減排”,是由于替代化石能源而“避免”的排放。

        碳交易市場(chǎng)是最重要的碳減排機(jī)制,它針對(duì)的是化石能源消費(fèi)“大戶”的直接二氧化碳排放。碳交易市場(chǎng)通過(guò)遞減的排放總量控制實(shí)現(xiàn)了明確的“減排效果”,通過(guò)減排效率和成本不同的企業(yè)之間的交易降低減排成本,實(shí)現(xiàn)了相對(duì)靈活的減排。為進(jìn)一步降低企業(yè)的減排成本,各國(guó)碳市場(chǎng)還引入碳抵消機(jī)制,即可以購(gòu)買經(jīng)過(guò)核證的自愿減排量(CER)抵消一定的減排額度,進(jìn)一步提高減排履約的靈活性。但是,減排機(jī)制設(shè)計(jì)必須統(tǒng)籌考慮碳價(jià)與減排激勵(lì)的關(guān)系:碳價(jià)過(guò)低、降低企業(yè)減排成本的同時(shí),也會(huì)降低企業(yè)投資低碳技術(shù)的激勵(lì),反之亦然。而抵消規(guī)模過(guò)大顯然會(huì)降低配額的稀缺性,導(dǎo)致碳價(jià)過(guò)低。因而,各國(guó)都會(huì)限制碳市場(chǎng)履約主體的抵消額度規(guī)模(一般是履約規(guī)模的5%)。

        實(shí)際上,碳抵消機(jī)制更重要的使用場(chǎng)景是自愿減排市場(chǎng)。個(gè)人和公司可以投資于世界各地的環(huán)境友好項(xiàng)目(甲烷發(fā)電、植樹(shù)等),以抵消自己的碳足跡;也可以從碳排放權(quán)交易市場(chǎng)中購(gòu)買碳信用額度,以實(shí)現(xiàn)碳中和。而且,個(gè)人和組織也可以利用碳抵消機(jī)制來(lái)選擇抵消特定活動(dòng)的氣候影響。例如乘坐飛機(jī),度假人士或商務(wù)人士可以登錄一個(gè)碳抵消網(wǎng)站,使用在線工具計(jì)算他們旅途的排放量,然后購(gòu)買相同數(shù)量的碳減排量進(jìn)行抵消。這些減排量來(lái)自世界各地的溫室氣體減排項(xiàng)目,從而使抵消者本次飛行實(shí)現(xiàn)“碳中和”。

        總之,碳達(dá)峰和碳中和是一種“狀態(tài)”,而走向碳達(dá)峰和碳中和是一個(gè)“過(guò)程”。真實(shí)、持續(xù)地減少二氧化碳(和其他溫室氣體)排放是推動(dòng)“雙碳”工作,最終達(dá)成碳中和“狀態(tài)”的核心內(nèi)容。而要實(shí)現(xiàn)真實(shí)、持續(xù)地減碳,必須抓住可再生能源替代化石能源這個(gè)牛鼻子,持續(xù)推進(jìn)高碳能源系統(tǒng)向零碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,最終建立以新能源為主體的電力能源系統(tǒng)。

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