楊鸝
多位學者提醒,“碳達峰”不是“攀高峰”。
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數(shù)據(jù)來源:BP,世界銀行
梁淑怡 ? 制圖
★總體看來,歐美發(fā)達工業(yè)化國家的碳排放變化軌跡基本符合環(huán)境庫茨涅茲曲線假說,也就是碳排放量隨著經(jīng)濟增長先上升,達到拐點后,經(jīng)濟繼續(xù)增長但是碳排放量下降。碳達峰是遵循其經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的自然結(jié)果,人口、能效和能源結(jié)構(gòu)等因素可以加速或減緩這一過程。
中國不同地區(qū)人口規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展和能源資源條件不同,參考國際經(jīng)驗,總體來看,有三類地區(qū)可以率先實現(xiàn)碳達峰。此外還有一些地區(qū),短期內(nèi)實現(xiàn)碳達峰還有比較大的不確定性。先行者和困難戶是誰?
作為全球碳排放第一大國,中國已經(jīng)承諾力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。距離2030年只有不到十年的時間,在碳的話題不斷出圈時,近期有多位學者提醒,“碳達峰”不是“攀高峰”,不能在這十年間大上高碳項目,達到碳排放的“新高峰”后再考慮下降。
要實現(xiàn)碳中和,需要盡可能早達峰。有些地區(qū)已公開承諾率先達峰。如北京市提出“十四五”期間碳排放要穩(wěn)中有降;上海明確提出2025年前實現(xiàn)碳達峰;江蘇、福建、廣東、天津、海南、青海和西藏也都提出了率先達峰。
全球目前有近50個國家已經(jīng)實現(xiàn)碳達峰,絕大多數(shù)是發(fā)達國家,也有發(fā)展中國家,這對經(jīng)濟發(fā)展狀況和資源條件差異大的中國各省份來說,具有很大的借鑒意義。
歐盟:1979年達峰,美國:2007年達峰
碳達峰是指在特定范圍內(nèi),如全球、國家、地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)等在某一年的人為碳排放量達到歷史最高點,未來年份的排放也不會超過這個點。
怎樣才算碳達峰?沒有嚴格意義的官方要求,一些國際組織提出了可操作的判斷標準。聯(lián)合國《2018排放差距報告》提出了兩個條件:首先,至少5年沒有超過這一最高值;第二,這個國家無條件承諾未來排放不超過這個最高值。C40城市氣候領(lǐng)導聯(lián)盟提出的判斷標準更加具體:城市的年碳排放達到峰值后,5年或者更長一段時間內(nèi)碳排放持續(xù)下降,并且各年相對于其峰值至少下降10%。
美國和歐盟是全球碳排放的歷史大戶,不過歐盟達到排放峰值比美國早得多,出現(xiàn)在1979年,峰值排放水平占當年全球排放量的25%,這一年美國、中國排放占比分別是27%和8%。美國2007年才達峰,峰值排放水平占當年全球排放水平的20%,這一年歐盟、中國排放占比則分別是14%和24%。
某一年的排放量是否為歷史最高值,還需觀察未來較長的時間內(nèi)排放量的變化,尤其是峰值之后的平臺期。
歐盟達峰早,但平臺期較長。在1979年達峰后的第5年,相對于峰值水平,碳排放量曾一度下降到了10%以上。但隨后不斷震蕩調(diào)整,直到1992年之后,每年排放水平相對于峰值年的水平下降幅度才都穩(wěn)定于10%以上。
美國的峰值年份晚,但平臺期短,碳排放下降速度快。達峰前,1990-2007年美國碳排放年均增長1%。2007年達峰后,年均下降1.3%。達峰5年后,其碳排放量相對于峰值水平下降到了10%以上,到2019年排放水平相對于峰值下降了16%。
歐美達峰的驅(qū)動力差異
歐美達峰軌跡差異性大,是因為背后的驅(qū)動力的不同。
可以用卡亞恒等式來理解碳排放驅(qū)動力,一個國家或地區(qū)的年碳排放量取決于四個指標:1)人口;2)經(jīng)濟水平,通常用人均GDP表示;3)能源強度,也就是單位GDP的能源消費量;4)碳強度,單位能源消費的碳排放量。這四個指標的數(shù)據(jù)相乘是年碳排放總量。
德國是歐盟的第一排放大國,其碳排放峰值出現(xiàn)在1973年,之后經(jīng)歷近16年的調(diào)整,在1990年左右排放水平穩(wěn)步下降,根據(jù)以上四個指標,從1973和1990年這兩個重要時間節(jié)點,可以看出,碳達峰是人口規(guī)模穩(wěn)定、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、能效提升和減少煤炭消費的共同結(jié)果。德國達峰前后呈現(xiàn)如下特征:
1)人口增長趨勢放緩。1950-1970年的20年間,聯(lián)邦德國人口增加了大約1100萬人,持續(xù)增長到1975年,達到峰值6200萬人,之后基本維持穩(wěn)定狀態(tài)。1990年柏林墻倒塌、東西德合并之后,德國人口總量保持在8000萬人上下。
2)經(jīng)濟增長速度由高轉(zhuǎn)低。1950年代末,聯(lián)邦德國承接美國鋼鐵、紡織等大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,經(jīng)濟平均增速約為7%。1973年,第一次石油危機爆發(fā),布雷頓森林體系瓦解——1944年7月至1973年間,世界上大部分國家加入以美元作為國際貨幣中心的貨幣體系,這個體系在1973年瓦解。德國經(jīng)濟增速從1973年的6%下降到1979年的4%,同時產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級,重點發(fā)展服務(wù)業(yè)和高端制造業(yè)。
3)能效提升,煤炭消費占比下降。1960-1970年的環(huán)保運動和1970年代的兩次石油危機促使德國很早就注重能效和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化,五十多年來,在經(jīng)濟持續(xù)增長的情況下,德國一次能源消費總量保持在穩(wěn)定水平。煤炭消費占比持續(xù)下降,1965年是63%,1973年為40.8%,1990年下降到37%,2019年為18%。
最初替代煤炭的是石油,石油消費占比增速很快,從1965年的34%上升到1973年的48%。兩次石油危機后德國采取“棄油”政策,1990年石油占比下降到37%。相應(yīng)地,天然氣和核能占比快速增長,2011年德國棄核政策推動下,可再生能源占比升高。
美國達峰年份晚于歐盟國家但下降得快,主要得益于頁巖氣消費比重快速增加和持續(xù)數(shù)十年的能效政策。
1)頁巖氣革命,煤電占比快速下降。1990-2005年,美國煤電比重維持在50%左右。隨著美國領(lǐng)先世界實現(xiàn)水平鉆井與水力壓裂聯(lián)合技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用,頁巖氣產(chǎn)量2005年開始快速增加,燃氣發(fā)電大量替代煤電。煤電比重持續(xù)下降,2019年為23%。
2)能源強度持續(xù)下降。美國1978年頒布《國家節(jié)能政策法案》,1980年代開始實施需求側(cè)管理,減少能源消費。此外,美國制造業(yè)比重下降,服務(wù)業(yè)特別是金融、房地產(chǎn)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重上升。近30年來,美國能源強度年均下降在2%上下,單位GDP能源強度下降基本抵消人均GDP增長對碳排放影響。
3)人口增速放緩,碳強度快速下降。2010年前,美國碳排放增長速度基本與人口增長步調(diào)一致。但2010-2020年,美國人口增速放緩,2020年為3.3億,累計增速7.4%,是大蕭條時代以來的最低值。此外,頁巖氣革命以及風電光伏大規(guī)模利用,使得美國碳排放變化趨勢與人口增長和經(jīng)濟增長脫鉤。
波蘭:1987年達峰后快速下降
波蘭作為歐盟成員國,是中等收入國家,2019年人均GDP是15693美元(2010年不變價)。波蘭能源相關(guān)二氧化碳排放占全球排放的1%。
波蘭達峰年份是1987年,平臺期很短,1990年排放水平相對于峰值下降了23%,此時人均GDP在6000美元(2010年不變價),2019年排放相當于1970年的水平。波蘭碳排放達峰主要得益于能效提升和可再生能源發(fā)展。
1990年波蘭經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,能效水平大幅度提升,實現(xiàn)一次能源消費與經(jīng)濟增長的脫鉤。1990-2019年,波蘭GDP總量(按2010年不變價)增長了3倍多,但一次能源消費總量沒有增長而是略有下降。1990-2017年,波蘭能源強度年均下降率在3.5%,超過了絕大多數(shù)歐盟成員國。
2000-2016年期間,波蘭可再生能源(生物質(zhì)能和風能)和天然氣發(fā)電量滿足了電力增量需求,其占比增加了5倍。但是,波蘭仍面臨煤炭消費過高、空氣污染嚴重的嚴峻挑戰(zhàn)。2016年波蘭煤炭的一次能源消費占比和煤電占電力結(jié)構(gòu)比重分別是50%和80%,遠遠高于其他歐盟成員國。
總體看來,歐美發(fā)達工業(yè)化國家的碳排放變化軌跡基本符合環(huán)境庫茨涅茲曲線假說,也就是碳排放量隨著經(jīng)濟增長先上升,達到拐點后,經(jīng)濟繼續(xù)增長但是碳排放量下降。碳達峰是遵循其經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的自然結(jié)果,人口、能效和能源結(jié)構(gòu)等因素可以加速或減緩這一過程。
另一個經(jīng)驗是,發(fā)達國家推動其產(chǎn)業(yè)不斷升級過程中,將高排放行業(yè)轉(zhuǎn)移到其他國家或地區(qū)。全球碳排放約束下,中國率先進入后工業(yè)化階段的地區(qū)可采用類似路徑提前達峰,但對于整個中國以及其他經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū)來說,需要借鑒發(fā)展中國家達峰的經(jīng)驗,加大節(jié)能和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的工作力度,爭取在較低經(jīng)濟水平下就實現(xiàn)碳達峰,盡早實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤。
中國:三類地區(qū)有望先達峰
中國不同地區(qū)人口規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展和能源資源條件不同,參考國際經(jīng)驗,總體來看,有三類地區(qū)可以率先實現(xiàn)達峰。
第一類是經(jīng)濟發(fā)達、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與西方發(fā)達國家逐漸接軌的地區(qū)。北京、上海、江蘇、福建、廣東和天津等地區(qū)的人均GDP都超過1.4萬美元(現(xiàn)價),相當于歐美國家1980年代初期水平。這些地區(qū)基本進入后工業(yè)化時期,先進制造業(yè)和服務(wù)業(yè)占比高,應(yīng)通過能效提升和嚴格控制煤炭消費,推動碳達峰后快速下降。
第二類地區(qū)是經(jīng)濟仍處于發(fā)展階段,但擁有豐富的清潔能源資源和得天獨厚的生態(tài)環(huán)境,可以加速清潔能源的開發(fā)和利用,未來經(jīng)濟將依靠第三產(chǎn)業(yè)驅(qū)動。如提出率先達峰的海南、西藏和青海屬于這類地區(qū)。
這三個地區(qū)的人均GDP在8000美元上下(現(xiàn)價),低于國家平均水平,但同時也是我國碳排放總量最低的三個地區(qū)。青海的水能、太陽能和風能資源非常豐富,新能源裝機量目前在全國排第一,2020年以光伏、水電和風電為主的新能源裝機占全網(wǎng)總裝機規(guī)模的60%。海南生態(tài)環(huán)境優(yōu)越,森林覆蓋率在全國居前列。海南提出大幅度提高可再生能源比重,建設(shè)清潔能源島以及2030年開始禁售燃油汽車。
第三類地區(qū)是以鋼鐵、建材等重化工制造業(yè)為主的地區(qū),如山東、遼寧等。在全國2016年啟動的去產(chǎn)能工作持續(xù)推進下,鋼鐵、水泥和電解鋁等高耗能行業(yè)的產(chǎn)量短期內(nèi)會達到峰值,并且工藝設(shè)備改造升級大幅提高了能源利用效率。這類地區(qū)可以率先達峰,但是達峰后需要加快非化石能源利用和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,才能縮短峰值的平臺期,推動碳排放的快速下降。
此外還有一些地區(qū),短期內(nèi)實現(xiàn)碳達峰還有比較大的不確定性。
一類地區(qū)是煤炭產(chǎn)區(qū),如山西、內(nèi)蒙古和陜西等。這些省份本身并不是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),大量就業(yè)人口和地方財政收入依賴于煤炭相關(guān)行業(yè),簡單粗暴的控制煤炭消費會引發(fā)一系列經(jīng)濟社會問題。這些地區(qū)的碳達峰的時間和水平,以及達峰后的碳排放趨勢也具有不確定性。
另一類地區(qū)是承接重化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的中西部地區(qū)。這些地區(qū)遵循工業(yè)化發(fā)展規(guī)律,正進入重化工階段。在重大低碳工藝和技術(shù)短期很難商業(yè)化應(yīng)用以及非化石能源無法滿足能源增量需求的現(xiàn)實背景下,這些地區(qū)發(fā)展重化工業(yè)可能存在碳排放增加的風險。對于這些地區(qū),如何在控制碳排放和推動經(jīng)濟增長之間尋找平衡點是一個挑戰(zhàn)。
因此,我國碳達峰需要充分考慮不同地區(qū)的特點,在保證區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的條件下,可以率先達峰的地區(qū)應(yīng)該以碳中和目標為導向,盡早低水平達峰并快速下降;其他地區(qū)應(yīng)加大能效提升力度,同時,加快能源結(jié)構(gòu)的清潔低碳轉(zhuǎn)型,推動中國2030年前盡早達峰。
(作者為綠色創(chuàng)新發(fā)展中心研究總監(jiān)/高級分析師)