“雙碳行動”是應(yīng)對氣候變暖的國際行動的一部分。歐盟國家是“碳中和”的首倡者，他們提出要在2050年達到碳中和。我國去年9月承諾，2030年碳達峰，2060年達到碳中和。多年以來，美國由于黨派爭執(zhí)，對待氣候變化問題的態(tài)度一直搖擺不定，但是民主黨上臺以后，他們提出的目標還是非常激進的，尤其是提出2035年要達到無碳發(fā)電，2050年要達到碳中和。鑒于美國這么多年來的反復(fù)立場，其如何落實到實際行動上，還是要“走著瞧”。現(xiàn)在有不少國家都在制定碳中和計劃，但我們認為這是一個雄心勃勃但又極其艱難的目標。 圖1 不同大國碳排放現(xiàn)狀 圖1是一些典型國家1930年到2019年之間人均碳排放量的變化情況。我們能夠看到，美國自1930年以來，一直是人均碳排放量最高的國家。1970年代，美國人均碳排放量達到了最高峰，之后開始下降，英國和法國大概也是在上世紀七十年代到八十年代達到最高峰。經(jīng)常有人講，“從碳達峰到碳中和，美國有60年時間，而中國只有40年”，其實這個表述是不夠準確的，歐洲國家和美國從碳達峰到碳中和實際上是有70到80年的時間。 從人均角度來分析的話，美國、英國、法國的碳排放已經(jīng)處于下降階段，正在走向碳中和。印度的人均排放量增長剛剛“啟動”，大概相當(dāng)于我國60年代的人均排放水平，尚未真正到達快速增長時期。我國基本上從2012、2013年開始就進入了碳排放的“平臺期”。世界上還有許多農(nóng)業(yè)國家尚未啟動工業(yè)化，所以還沒有”啟動“碳排放。 現(xiàn)在我們有兩個目標，一個是碳達峰，一個是碳中和。在碳達峰上，達到什么樣的高度，我們并沒有一個天花板，也沒有設(shè)定一個具體目標。理論上有兩種選擇，一種是把峰調(diào)高，以后的減排數(shù)據(jù)會好看一點；第二種是盡量把峰值壓低。我個人認為，出于改善空氣質(zhì)量的考慮，還是要追求盡量把峰值壓低。所以，碳達峰其實不需要太多研究，要研究的問題主要是如何實現(xiàn)碳中和。 圖2 主要國家人均二氧化碳排放比較 圖2顯示的是主要國家人均碳排放的對比。我國的生產(chǎn)端人均二氧化碳排放量是7.28噸/年，高于全球平均水平，不過比美國要低很多；從消費端來看，我們的人均排放量比英法美都低；最核心的是圖2最右邊圖中展示的人均累計排放，大家都知道，一個國家的發(fā)展，尤其是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是逐年累積的，這張從1900年算起的人均累計排放對比圖顯示，全球平均水平是209噸/人，我國才157噸/人，美國是1218噸/人，歐洲的法國、英國這些國家都比我國多得多。所以計算人均累計碳排放，我國遠遠低于全球平均，這個結(jié)論大家一定要記住。我國現(xiàn)在的碳排放總量比較高，這和我國經(jīng)濟發(fā)展比較快有關(guān)。從這個角度看，我國的碳中和應(yīng)該會比其他國家要困難，大家心里應(yīng)該有數(shù)。 碳中和的概念，就是人為排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人為（木材蓄積量、土壤有機碳、工程封存等）和自然過程（海洋吸收、侵蝕-沉積過程的碳埋藏、堿性土壤的固碳等）所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大約是400億噸，其中14%來自土地利用，86%來自化石燃料利用。排放出來的這些二氧化碳，大約46%留在大氣，23%被海洋吸收，31%被陸地吸收。這個數(shù)據(jù)可能不是特別準，但一百年以來碳循環(huán)基本上就是這么一個規(guī)律。 碳固定過程非常多，我在這里舉一個不被大家特別關(guān)注的例子——土壤。干旱、半干旱地區(qū)的堿性土壤中含有很多鈣離子，不像南方酸性土壤鈣離子很少，這些鈣離子和大氣中的二氧化碳結(jié)合，降水的時候就會淋溶形成碳酸鈣沉淀，這是一個非常強大的自然過程。做黃土研究的專家經(jīng)常說，黃土里面有料姜石，這就是碳酸鈣的結(jié)核，還有在溫暖時期沉淀下來的鈣板。我國有大面積的干旱半干旱地區(qū)，這個自然過程對碳的固定，是一個非常重要的過程。 接下來講未來碳中和的主要途徑。我們要考慮到，接近2060年的時候，因為人為排放下降了，二氧化碳分壓降低，海洋吸收可能也會相應(yīng)降低，但降低的幅度現(xiàn)在很難預(yù)測。陸地土壤沉積的固碳過程還是會存在，甚至有可能會加強。所以，不得不排放的二氧化碳，就要通過生態(tài)建設(shè)、工程封存等措施去除掉，這樣才能達到中和。 需要特別說明的是，自然過程吸收二氧化碳的量，只能理解為自然界存在的一個基數(shù)，比如海洋吸收的碳就不能歸結(jié)為哪個國家的功勞。我們要考慮如何依靠人為努力，比如生態(tài)建設(shè)、工程封存、土壤固碳等措施來進行碳固定。也就是說，碳中和等于排放量同自然過程吸收、生態(tài)碳匯、工程封存等等抵消。 我們這個學(xué)部咨詢項目是從排放端、固碳端、政策推動這幾個角度來考慮的。要特別說明，這個項目只是想把碳中和框架設(shè)計出來，把問題清單列出來，至于碳中和具體怎么做，還需要大家共同進行大量的研究。我們現(xiàn)在只是設(shè)計一個初步路線圖，供大家研討完善。這個咨詢項目設(shè)立了九個專題，我把每個專題簡單向大家報告一下。 專題一：未來能源消費總量預(yù)測 這個專題要解決的一個核心問題是，在不同時間節(jié)點（面向2060），我國居民生活、工業(yè)、建筑、交通等重點領(lǐng)域的能源需求以及全社會能源總需求。 這里有個主要的幾個邊界條件要明確： 一個是到2035年，我們GDP比目前還會翻一番，2060年還需要再翻一番，達到人均4萬美元，生活水平也要相應(yīng)地同發(fā)展階段相當(dāng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從目前的中低端發(fā)展到中高端。 另外一個因素就是人口變動，少子、老齡化這些因素必須考慮進去，要建立一個預(yù)測的模型。但預(yù)測常常是不準的，2009年有部門預(yù)測2020年我國一次能源消費將達到44億噸標準煤，但實際上2020年我國一次能源消費達到50億噸標準煤。所以我們希望高中低都有預(yù)測，不要局限于某一種觀點。 專題二：非碳能源占比階段性提高途徑 這個專題要解決的核心問題是，我們需要一個什么樣的新型能源供應(yīng)系統(tǒng)，尤其是電力供應(yīng)系統(tǒng)，如何逐步增加非碳能源，特別是風(fēng)、光、水、地?zé)帷⒑说鹊谋戎亍?/strong> 其次，我們要重點回答，中國西部有豐富的風(fēng)、光資源，如何從各種發(fā)電、儲能、轉(zhuǎn)化、輸電、消納等等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)力，讓這些資源得到有效充分利用。 尤其要解決的問題是，由于風(fēng)、光資源的時空分布不平衡，如何保證穩(wěn)定輸出，需要一套什么樣的基礎(chǔ)設(shè)施來保證穩(wěn)定輸出，這是一個非常大的問題，也需要有一個框架。 另外關(guān)于新型電力系統(tǒng)的能源供應(yīng)系統(tǒng)，我們需要列出一個技術(shù)清單，到底需要哪些技術(shù)，作為未來研究方向。圖4是我國2019年一次能源消費情況，可以看出，非碳能源實際上只占15%，另外85%是煤、油、氣，這是一個非常嚴峻的現(xiàn)實。我國現(xiàn)在大約排放100億噸二氧化碳。假如到2060年，我國還不得不排放20到25億噸二氧化碳，在這樣的情景之下，我們該怎么辦？ 現(xiàn)在初步的認識是：非碳能源占比不會是線性提高的，主要靠技術(shù)組合和技術(shù)突破。煤炭作為主力能源，還會存在較長一段時期，因此煤炭清潔利用技術(shù)的進步仍需十分重視。另外一個是核能，我們不該追隨某些“棄核國家”的腳步，還要加強核能利用，甚至在內(nèi)陸地區(qū)建廠，把核能充分利用起來。尤其是西部干旱地區(qū)的風(fēng)、光資源，是我們實現(xiàn)碳中和最大的底氣，我們要考慮如何來穩(wěn)定輸出。 專題三：不可替代化石能源預(yù)測 這個專題的核心問題是，不可替代的化石能源必然會轉(zhuǎn)化為不得不排放的二氧化碳，對于這部分排放要有一個預(yù)測，來自于何處、來自于什么行業(yè)、總量有多少。 我們現(xiàn)在講碳中和，首先要考慮替代，就是用電、熱、氫能等來替代，來減少二氧化碳排放。不同行業(yè)、不同領(lǐng)域的替代難度肯定是不一致的，我們能否從目前的情況來按照難易排序，這是非常關(guān)鍵的。 其次，我們能否確定不可替代的領(lǐng)域有哪些？在這些領(lǐng)域不得不排放二氧化碳，那就是碳中和需要中和掉的部分，我們就需要進行針對性預(yù)測?，F(xiàn)在初步認為：居民生活比較容易用電力、地?zé)?、太陽能來替代，關(guān)鍵在于國家如何推動；交通領(lǐng)域，目前已經(jīng)在大力發(fā)展電動汽車，以后可能用氫能驅(qū)動船和飛機等，這個替代可能只是個時間問題；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大部分也可以替代；比較難替代是工業(yè)領(lǐng)域，包括冶金、化工、建材、礦山等等如何替代，還需要特別研究。 另外，我們要克服風(fēng)電、光電等輸出不穩(wěn)定性的問題。未來我們的電力系統(tǒng)如何保證穩(wěn)定輸出將是需要考慮解決的關(guān)鍵問題。美國提出來2035年就要實現(xiàn)無碳電力，中國什么時候?qū)崿F(xiàn)低碳電力或者無碳電力，這也需要認真研究。 目前有很多國家對氫能寄予了很大希望，我們的院士當(dāng)中也有不同的聲音。氫能戰(zhàn)略也需要國家拿出方案。我國大約100億噸二氧化碳排放中，發(fā)電端占比約47%，消費端如工業(yè)過程、居民生活等等占了53%，要實現(xiàn)碳中和就需要在發(fā)電端用更多的非碳能源來發(fā)電、在消費端用電和氫能等來替代，構(gòu)建一個兩端共同發(fā)力的系統(tǒng)。 專題四：非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求 非碳能源技術(shù)發(fā)展是個迭代的過程，需要逐漸進步，但具體分幾步來做是一個問題。大化所的劉中民院士他們提出來三步走，第一步是化石能源的清潔高效利用與耦合替代；第二步，可再生能源多能互補與規(guī)模應(yīng)用；第三步，低碳能源智能化多能融合。具體怎么做，還需要進一步探討。這個問題最后還要和第二個專題一起“收口”。 前四個專題主要研究排放端。在固碳端，我們也列了四個專題。 專題五：陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀測算 第五個專題是關(guān)于我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳現(xiàn)狀，就是說我國生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在到底有多少固碳能力，以及碳匯的功能與速率，不同有機碳之間什么時候會達到平衡？還有我剛才講到的堿性土壤這個問題，目前的研究還很少，也需要加強研究。 中科院已經(jīng)做過一些關(guān)于碳收支項目的研究?，F(xiàn)在認為，我國目前地表碳儲量相當(dāng)于363億噸二氧化碳，每年固碳速率是10到40億噸二氧化碳，我們估計森林在2060年以前將會達到固碳的峰值，之后固碳速率就會降低。干旱半干旱區(qū)的土壤還很難估計。圖6就是用不同的方法測算出來的碳源，數(shù)據(jù)差別比較大。 我國建設(shè)的生態(tài)工程固碳總量是非常大的，約占我國陸地生態(tài)系統(tǒng)年固碳總量的56%，這是一個令人鼓舞的現(xiàn)象。 專題六：陸地生態(tài)系統(tǒng)未來固碳潛力分析 計算我國陸地生態(tài)系統(tǒng)未來固碳的潛力，主要有以下核心問題： 一是陸地和近海不同生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力如何，以及未來在氣候變化影響下，它們會如何變化；二是我國生態(tài)恢復(fù)、建設(shè)工程這些面狀分布區(qū)未來的固碳潛力如何；三是新增點狀分布區(qū)的固碳潛力如何，比如城市造林綠化等；四是其他一些人為措施，比如南水北調(diào)西線工程上馬后西部干旱區(qū)變綠、海水淡化等實現(xiàn)之后，在其影響下新增的固碳潛力如何；還有未來陸地生態(tài)系統(tǒng)增加碳匯的措施，比如秸稈悶燒成碳屑等。我們還需要研究證明這些增匯措施的長期性。 專題七：碳捕集利用封存技術(shù)評估 第七個專題是碳捕集利用工程封存技術(shù)。我們談到的負排放技術(shù)目前有圖8中列出的這些，包括將二氧化碳制成化學(xué)品、將二氧化碳制成燃料、微藻的生產(chǎn)、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存儲、硅酸鹽巖石的風(fēng)化和礦物碳化、植樹造林、土壤有機碳和土壤無機碳、農(nóng)作物的秸稈燒成木炭還田等等。這些負排放技術(shù)中，前面幾項是國際上所謂的CCUS技術(shù)，后面用紅箭頭標出來的這兩項——礦物碳化和生物炭，我國研究得還比較少。 這里的核心問題是，這些技術(shù)還需要進一步研究，現(xiàn)在還沒有必要馬上就大規(guī)模工程封存，那是要在2060年之前考慮的問題。目前這方面的技術(shù)進步是比較快的，未來會進步到什么程度還不好預(yù)測，但是我個人認為，最好不要單純地封存，那樣不產(chǎn)生經(jīng)濟效益，還是要想辦法如何利用二氧化碳。 專題八：青藏高原率先達標示范區(qū)建議 第八個專題是建議在青藏高原建設(shè)一個率先達標的示范區(qū)。青藏高原在我國境內(nèi)的面積有250萬平方公里，我國正在建設(shè)青藏高原生態(tài)屏障，同時我國可能也要開發(fā)一些河流的水電，如果能把青藏高原建成一個率先達標示范區(qū)，我們就能夠在氣候變化問題上處于一個道德上的制高點。青藏高原固碳的潛力非常之大，因為它有很多退化的草地，所以我們現(xiàn)在要對它進行專題研究。 另外還要考慮，以后一個地區(qū)或一個行業(yè)的碳中和程度如何評價，這要從生產(chǎn)端、消費端共同來做，也需要拿出一個思路。 專題九：政策技術(shù)分析研究 第九個專題是政策如何推動的問題，包括如何推動非碳技術(shù)，如何進行生態(tài)建設(shè)增加碳匯。目前來說，我國在減排問題上，政府約束性政策大于市場機制，以后可能要更多地依靠市場來發(fā)揮作用。 如圖10，這個項目最終會做一個情景設(shè)計：假如我國每年不得不排放25億噸二氧化碳，這些排放來自哪里？根據(jù)目前觀測比例，自然過程可以吸收13億噸，如果生態(tài)系統(tǒng)吸收8億噸，可能還要考慮用風(fēng)化和碳酸鈣沉淀吸收2億噸，還有2億噸可能要變成生物炭埋到土壤中。然后就是各種技術(shù)如何迭代，最后考慮如何收口。整個情景大概是這么一個設(shè)計。到2060年，如果我國能夠做到25億噸二氧化碳排放量，我個人認為是非常了不起了。 最后再說幾個觀點： 第一， “碳中和”過程既是挑戰(zhàn)又是機遇，其過程將會是經(jīng)濟社會的大轉(zhuǎn)型，將會是一場涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。“技術(shù)為王”將在此進程中得到充分體現(xiàn)，即誰在技術(shù)上走在前面，誰將在未來國際競爭中取得優(yōu)勢。國家需要積極研究與謀劃，謀定而動，系統(tǒng)布局，組織力量，特殊支持，力爭以技術(shù)上的先進性獲得產(chǎn)業(yè)上的主導(dǎo)權(quán)，使之成為民族復(fù)興的重要推動力，我們必須要積極地看待這個問題。 第二，我們項目組強調(diào)：完成這個大轉(zhuǎn)型，需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費、人為固碳“三端發(fā)力”，所需之資金將會是天文數(shù)字，決不可能依靠政府財政補貼得以滿足，必須堅持市場導(dǎo)向，鼓勵競爭，穩(wěn)步推進。政府的財政資金應(yīng)主要投入在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)示范上，力爭加快我國技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迭代進步速度。在此過程中，特別要防止能源價格明顯上漲，影響居民生活和產(chǎn)品出口。 第三，本項目只能先給出一個框架性建議，以供科技界討論、修正、完善。期望匯聚眾智后，學(xué)部的建議對我國如何推動此大轉(zhuǎn)型，如何在未來國家創(chuàng)新體系中形成布局完善、責(zé)任明確的技術(shù)研發(fā)體系等重大問題，有實質(zhì)性的指導(dǎo)意義。項目組也認為，我國學(xué)術(shù)界應(yīng)該秉持開放的態(tài)度，廣泛參與，發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力；國家有關(guān)部門在確定路線圖的問題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭鳴”時期，千萬不要急于“收口”，千萬不要急于強力推進。 第四，這個大轉(zhuǎn)型過程中，整個行業(yè)的協(xié)調(diào)共進非常重要。“減碳、固碳”“電力替代”“氫能替代”均需要增加企業(yè)的額外成本，如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進，勢必會使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本，從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。由此，分行業(yè)設(shè)計“碳中和”路線圖及有效的激勵/約束制度需盡早完成，這個非常關(guān)鍵。 第五，評價國家、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)甚至家庭的“碳中和程度” ，需從收、支兩端計量。從能源消費角度論，“支”（即排放）相對容易計量；“收”（即固碳）由于類型多樣，過程復(fù)雜，很難精確計量，尤其是“人為努力”下的固碳增量不易確定。由此，國家要盡早建立系統(tǒng)的監(jiān)測、計算、報告、檢核的標準體系，以期針對我國的碳收支狀況，保證話語權(quán)在我。 當(dāng)然，這里面還有國際上的合作與斗爭，比如未來的排放權(quán)如何分配？未來排放的天花板應(yīng)該如何確定？“共同又有區(qū)別的責(zé)任”未來怎么來體現(xiàn)？西方國家一直在說“資金與技術(shù)援助”，但是一直沒做，他們?nèi)绾蝺冬F(xiàn)？每個國家排放量如何計量？另外我國該如何應(yīng)對西方國家的輿論抹黑，比如西方國家總說中國是第一污染大國，其實從圖2看，我國人均累計排放量遠遠低于世界平均，但是我們沒有人就此問題發(fā)聲。另外，針對外國對我國綠色產(chǎn)品比如太陽能電池板設(shè)立高額關(guān)稅，我國該如何應(yīng)對？這里面有很多的問題需要思考。 還有一些基礎(chǔ)性的科學(xué)問題需要研究，比如到底1.5℃、2.0℃增溫對應(yīng)什么樣的二氧化碳當(dāng)量濃度？以前國際上經(jīng)常說450ppm二氧化碳當(dāng)量濃度，現(xiàn)在已經(jīng)達到了這個濃度，但增溫并沒有達到1.5℃。我個人認為，格陵蘭冰蓋融化之前，變暖對中國是有利的，融化之后海平面要上升，對中國就不利了，所以我們還是要有一個研究目標。 總之，科技界任重道遠。 （本文由科學(xué)大院根據(jù)丁仲禮院士在中科院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會上的報告整理而成，首發(fā)于科學(xué)大院） 中國國家主席習(xí)近平于2020年9月22日在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上向世界莊嚴宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”其后，習(xí)主席又在多個國際場合對此作出承諾，表明中國政府和中國人民言必信、行必果的決心，為國際社會合作應(yīng)對全球氣候變暖提供了十分強大的助力。 眾所周知，化石燃料是工業(yè)革命以來人類得以發(fā)展進步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在未來的發(fā)展進程中，如何逐步擺脫對化石燃料的依賴，真正向低碳社會轉(zhuǎn)型，將是一項十分嚴峻的挑戰(zhàn)。對中國來講，更是如此。因為中國是工業(yè)化過程的后來者，并沒有像一些發(fā)達國家那樣，進入能源消耗已呈下降趨勢的后工業(yè)化時期。為此，中國科學(xué)院學(xué)部組織百余位院士專家，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)層面對我國如何實現(xiàn)碳中和作了較為系統(tǒng)的研究，獲得了對碳中和路線圖的框架性認識。本文擬對此作一簡介。 人類大量利用化石燃料，向大氣排放二氧化碳，是工業(yè)革命以后的事，但大氣中二氧化碳濃度有實質(zhì)性增加，則主要是近100年來出現(xiàn)的現(xiàn)象。中國從19世紀后半葉開始發(fā)展工業(yè)，但由于社會動蕩不安，工業(yè)化進程十分緩慢，一直到新中國成立以后，才開始系統(tǒng)性工業(yè)化。二氧化碳排放開始進入快速增長時期，則要到1978年改革開放尤其是2001年加入世界貿(mào)易組織（WTO）以后。 我們來看國際權(quán)威數(shù)據(jù)庫提供的基本信息：從1850年到2019年，全球共排放了16100億噸二氧化碳，其中中國為2200億噸，占13.7%，遠低于我國人口在全球的占比；而美國同期則排放了4100億噸，占比高達25%以上；七國集團（G7）國家整體上的排放量為7340億噸，占比高達45.6%，而其人口在全球占比則不到10%。通過計算，我們可獲得1850—2019年人均累計二氧化碳排放量（每年的人均排放之加和）：美國2174噸、G7國家1397噸、全球386噸，而中國是182噸——只是美國的8.4%、G7國家的13.0%、全球平均的47.2%。 由此可見，中國對全球大氣二氧化碳濃度增加的貢獻并不高。何況中國自加入WTO以來，一直承擔(dān)著“世界工廠”的角色，相當(dāng)一部分的排放是用于生產(chǎn)出口產(chǎn)品。因此，中國絕不像一些西方報刊所描繪的那樣，是“全球最大的排放國”。即使以國家作為比較單位，美國對大氣二氧化碳濃度增高的歷史貢獻也遠大于中國。如果以人均累計排放量作為評價指標，中國則遠低于全球平均，而這其實是最為合理的評價指標，因為不同國家的工業(yè)化起步時間有早晚，一個國家的工業(yè)化程度、城市化程度、人民生活水平、基礎(chǔ)設(shè)施水平等，都需要消耗化石能源來提升，都需要時間來建設(shè)，都同人口數(shù)量相關(guān)。脫離了人口、歷史這兩個因子，比較國與國之間的排放是毫無意義的。 但是，我們不得不承認，目前全世界每年總共排放約400億噸二氧化碳，中國大約占四分之一，即100億噸左右，年度人均排放已經(jīng)超過全球人均水平。中國從加入WTO以來，二氧化碳排放量的快速增長，是同我國的壓縮式發(fā)展分不開的。要發(fā)展就得增加能源消耗，在非碳能源技術(shù)尚未成熟的背景下，這就意味著排放增加。 中國目前的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）剛超過1萬美元大關(guān)。從發(fā)達國家走過的歷程看，在人均GDP達到1萬美元之前，人均能耗的增長非常強勁；從1萬美元到4萬美元，人均能耗還會緩慢增長；達到4萬美元之后，人均能耗將處于逐漸下降階段，當(dāng)然這也可能同發(fā)達國家將高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家去有關(guān)。中國力爭在2060年達到碳中和，而從現(xiàn)在到2060年我國正處于人均GDP從1萬美元到4萬美元的奮斗過程中，人均能源消耗的繼續(xù)增長是不可避免的。一些發(fā)達國家在上世紀80年代即達到人均能耗高峰，并且從碳達峰到碳中和至少要用70年時間。和他們不同，中國要從2030年碳達峰后，用30年時間完成碳中和，挑戰(zhàn)無疑是巨大的。 那么，中國目前每年約100億噸二氧化碳的排放主要來自何處？了解這一點對如何實現(xiàn)碳中和至關(guān)重要，這也是碳中和路線圖的邏輯起點。根據(jù)國家相關(guān)統(tǒng)計，中國目前的一次能源消費總量約為每年50億噸標準煤（編者注：一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源，又稱天然能源），其中煤炭、石油、天然氣的占比分別為57.7%、18.9%、8.1%，非碳能源的占比僅為15.3%。100億噸二氧化碳的排放，發(fā)電（供熱）占比45%，建筑占比5%，交通占比10%，工業(yè)占比39%，農(nóng)業(yè)占比1%。發(fā)電（供熱）的主要終端消費者為工業(yè)（64.6%）和建筑（28%）。從以上數(shù)據(jù)可以看出，二氧化碳的終端排放源主要為工業(yè)（約占68.1%）、建筑（約占17.6%）和交通（約占10.2%）。因此，實現(xiàn)碳中和工作的著力點也應(yīng)該集中在這些領(lǐng)域。 碳中和的概念等同于“凈零排放”，而不是二氧化碳“零排放”。凈零排放的概念就是人類可以排放一定數(shù)量的二氧化碳，但這個排放量中的一部分被自然過程吸收而固定，余下部分則通過人為努力而固定（比如通過生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)吸收二氧化碳，或把二氧化碳收集后轉(zhuǎn)為工業(yè)品或封存于地下），排放量與固碳量相等，則為碳中和。評價一個國家、一個地區(qū)甚至一家企業(yè)碳中和與否或碳中和程度，看的就是其排放量和固碳量之比。 根據(jù)國際上過去幾十年來的觀測統(tǒng)計，人類排放的所有二氧化碳中有54%被自然過程吸收（其中陸地吸收31%，海洋吸收23%），另外的46%留在大氣中，成為大氣二氧化碳濃度升高的主要貢獻者。海洋吸收主要通過無機過程形成碳酸鈣沉積和微體生物合成碳酸鈣，陸地吸收則主要通過生態(tài)系統(tǒng)固存有機碳和土壤/地下水吸收形成無機碳酸鹽，以及在河道、河口中沉積埋藏有機碳。盡管陸地吸收總量是已知的，但到目前為止，各種陸地吸收過程的相對比例并不清楚。根據(jù)中國科學(xué)院“碳收支”專項研究成果，我國通過自然保護和生態(tài)工程建設(shè)等，2010—2020年間的陸地生態(tài)系統(tǒng)凈固碳能力為每年10億—13億噸二氧化碳。 根據(jù)前面介紹的排放來源和吸收過程的數(shù)據(jù)，我們可以得出結(jié)論：碳中和是一個“三端共同發(fā)力”的體系，即“發(fā)電端”用風(fēng)、光、水、核等非碳能源替代煤、油、氣，“能源消費端”通過工藝流程再造，用綠電、綠氫、地?zé)岬忍娲?、油、氣，“固碳端”用生態(tài)建設(shè)、碳捕捉—利用—封存（CCUS）等碳固存技術(shù)，將碳人為地固定在地表、產(chǎn)品或地層中。這就是碳中和的基本邏輯。 一國無論是技術(shù)原因，還是市場原因，其“不得不排放”的二氧化碳總量等同于自然吸收量與人為固碳量之和，即可視為“凈零排放”，實現(xiàn)了該國的碳中和。由此可見，有先進并廉價的技術(shù)可供這“三端”所用，是實現(xiàn)碳中和的前提條件。也就是說，“技術(shù)為王”將在碳中和過程中得以充分體現(xiàn)。下面，我們來對這“三端”體系分別作簡單介紹。 （一）“發(fā)電端”之要在構(gòu)建新型電力系統(tǒng) 我國目前的發(fā)電裝機容量約為22億千瓦，未來假定：（1）能源消費端要實現(xiàn)電力替代、氫能替代（氫氣也主要產(chǎn)自電力）；（2）為實現(xiàn)人均GDP從1萬美元增到3萬—4萬美元，所需的能源明顯增長；（3）風(fēng)、光發(fā)電利用小時數(shù)難以明顯提高，那么估計我國實現(xiàn)碳中和之時，總的電力裝機容量會在60億—80億千瓦之間。因此，未來新型電力系統(tǒng)的第一個特點是電力裝機容量巨大。 第二個特點是我國十分豐富的風(fēng)、光資源將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁Πl(fā)電和供能資源，這既包括西部的風(fēng)、光資源，也包括沿海大陸架風(fēng)力資源，更包括各地分散式（尤其是農(nóng)村）的光熱等資源（如屋頂和零星空地）。 第三個特點是“穩(wěn)定電源”應(yīng)從目前火電為主逐步轉(zhuǎn)化為以核電、水電和綜合互補的清潔能源為主。 第四個特點是必須利用能量的存儲、轉(zhuǎn)化及調(diào)節(jié)等技術(shù)，克服風(fēng)、光資源波動性大的天然缺陷。 第五個特點是火電（為減少二氧化碳排放，應(yīng)逐步用天然氣取代煤炭發(fā)電）只作為應(yīng)急電源或一部分調(diào)節(jié)電源。 第六個特點是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，成倍擴大輸電基礎(chǔ)設(shè)施，平衡區(qū)域資源差異；并加強配電基礎(chǔ)建設(shè)，增強對分布式資源的消納能力。 為實現(xiàn)碳中和，我國擬以裝機總量60億—80億千瓦，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電共占比70%，“穩(wěn)定電源”占比30%為目標，規(guī)劃新型電力系統(tǒng)。在40年內(nèi)，大致以每十年為一期，順次走控碳電力、降碳電力、低碳電力最后到近無碳電力之路，并完成超大規(guī)模的輸變電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 要建立這樣的新型電力系統(tǒng)，無論是發(fā)電，還是儲能、轉(zhuǎn)化、消納、輸出等，技術(shù)上都有大量需要攻克的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這將成為實現(xiàn)碳中和目標工作的重中之重。 （二）“能源消費端”之要在電力替代、氫能替代以及工藝重構(gòu) 用非碳能源發(fā)電、制氫，再用電力、氫能替代煤、油、氣用于工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域，從而實現(xiàn)消費端的低碳化甚至非碳化，這是實現(xiàn)碳中和的核心內(nèi)容。在電力供應(yīng)充足和廉價的前提下，消費端的低碳化主要通過各種生產(chǎn)工藝流程的再造來完成。 消費端的排放大戶是工業(yè)、交通、建筑三個領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域的排放大戶是鋼鐵、建材、化工、有色四個產(chǎn)業(yè)。 從現(xiàn)有技術(shù)分析，交通的低碳化甚至非碳化較易實現(xiàn)，即軌道交通和私家車可用電力替代，船舶、卡車、航空可部分用氫能替代。這里關(guān)鍵處是建設(shè)私家車的充電體系，建設(shè)從制氫到輸運再到加氫站的完整體系，當(dāng)然還有如何保證經(jīng)濟、安全運行等問題。 建筑領(lǐng)域的低碳化技術(shù)亦基本具備，大致可考慮以下途徑：城市以全面電氣化為主，加上條件具備的小區(qū)以電動熱泵（地源熱泵、空氣源或者長程余熱）為補充，少部分情況特殊者可部分利用天然氣；農(nóng)村則以屋頂光伏＋電動熱泵＋天然氣＋生物沼氣＋輸入電力的適當(dāng)組合為主。 以上兩大領(lǐng)域去碳化的關(guān)鍵是政府與市場做好協(xié)調(diào)，并以合適節(jié)奏推廣之。 目前，工業(yè)領(lǐng)域的鋼鐵、建材、化工、有色產(chǎn)業(yè)還沒有用電力、氫能替代化石能源的成熟技術(shù)，雖然從理論上講是可以實現(xiàn)的，但仍需技術(shù)層面變革性的突破和行業(yè)間的協(xié)調(diào)。事實上，國內(nèi)外一些企業(yè)與研發(fā)單位在氫能＋電力＋煤炭的“混合型”煉鐵（如氫冶金）上已有較為成功的先例。從工藝流程再造看，不同工業(yè)過程既可考慮先走低碳化的“混合型”再到無碳化的“清潔型”，也可考慮一步取代到位。 由此可見，能源消費端的“替代路線”亦需研發(fā)大量新技術(shù)并布局大量新產(chǎn)業(yè)。 需要說明的是，水泥一般用石灰石做原料，煅燒過程中不可能不產(chǎn)生二氧化碳，這部分如得不到捕集利用，當(dāng)在“不得不排放”的二氧化碳之列。此外，煤、油、氣作為資源來生產(chǎn)基礎(chǔ)化學(xué)品、高端材料、航油等，其開采—加工—產(chǎn)品使用的全生命周期中也存在“不得不排放”的二氧化碳。 從以上兩部分的分析看，無論是發(fā)電端還是能源消費端，到2060年都會有相當(dāng)數(shù)量的碳排放存在，需要其他技術(shù)予以中和。 （三）“固碳端”之要在生態(tài)建設(shè) 學(xué)術(shù)界對固碳方式已有過很多研究，主要分六大類。第一類是通過對退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、保育等措施，增強光合作用并將更多碳以有機物的形式固定在植物（尤其是森林）和土壤之中。這是最重要的固碳過程。2010—2020年間，我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈固碳能力約為每年10億—13億噸二氧化碳。第二類是從煙道中收集二氧化碳，制成各類化學(xué)品和燃料，或者用于藻類養(yǎng)殖，形成生物制品。第三類是收集二氧化碳氣體，用于油田驅(qū)油、驅(qū)氣過程。第四類是收集二氧化碳，制成碳化水泥。第五類是收集二氧化碳后，封存于地層之中。第六類是生物質(zhì)燃料利用、采伐樹木及秸稈等悶燒還田等。 由于生態(tài)建設(shè)是“國之大者”，而后面五類“碳固存技術(shù)”的應(yīng)用均需額外耗能，且未必經(jīng)濟合算，因此，固碳端的工作當(dāng)首先聚焦于生態(tài)建設(shè)。在2060年之前，對非生態(tài)碳固存技術(shù)先做深入研究和技術(shù)儲備，力爭掌握知識產(chǎn)權(quán)和工程技術(shù)，大幅度降低成本；臨近2060年時，根據(jù)我國“不得不排放”的二氧化碳量和生態(tài)固碳貢獻狀況，再相機推動這些技術(shù)的應(yīng)用。 在已有的經(jīng)濟社會發(fā)展邏輯之下，不管是由于技術(shù)上不具備還是經(jīng)濟上不合算，到本世紀中葉，一定會產(chǎn)生一部分“不得不人為排放”的二氧化碳。因此，我們在對標碳中和時，首先要搞清楚一個問題：我們減排到什么程度，即可達到碳中和？ 過去的全球碳循環(huán)數(shù)據(jù)表明，人為排放二氧化碳中的54%被陸地和海洋的自然過程所吸收，假定未來幾十年碳循環(huán)方式基本不變，尤其是海洋吸收23%的比例不變，則各國排放的留在大氣中的46%那部分應(yīng)該是“中和對象”。但事實上，陸地吸收的31%，一部分是通過生態(tài)過程，一部分是通過其他過程，二者之間的比例目前尚未研究清楚。根據(jù)相關(guān)研究，2010—2020年間我國陸地生態(tài)系統(tǒng)每年的固碳量為10億—13億噸二氧化碳。一些專家根據(jù)這套數(shù)據(jù)采用多種模型綜合分析后，預(yù)測2060年我國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力為10.72億噸二氧化碳/年，如果增強生態(tài)系統(tǒng)管理，還可新增固碳量2.46億噸二氧化碳/年，即2060年我國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力總量為13.18億噸二氧化碳/年。 根據(jù)以上分析，如果我國2060年排放25億—30億噸二氧化碳，則海洋可吸收5.75億—6.9億噸，生態(tài)建設(shè)吸收13億噸，陸地總吸收的31%中，生態(tài)吸收以外的其他過程如果占比17%，則為4.25億—5.1億噸，那么吸收總數(shù)將在23億—25億噸之間；在此基礎(chǔ)上，如果發(fā)展5億噸規(guī)模的CCUS技術(shù)固碳，則大致能達到碳中和。 如果我們將2060年“不得不排放”的二氧化碳設(shè)定為25億—30億噸，則需要在目前100億噸的基礎(chǔ)上減排70%—75%，挑戰(zhàn)性非常之大。這就需要制定分階段減排規(guī)劃。理論上講，我國可考慮“四步走”的減排路徑，從現(xiàn)在起用40年左右的時間達到碳中和目標。 第一步為“控碳階段”，爭取到2030年把二氧化碳排放總量控制在100億噸之內(nèi)，即“十四五”期間可比目前增一點，“十五五”期間再減回來。在這第一個十年中，交通領(lǐng)域爭取大幅度增加電動汽車和氫能運輸占比，建筑領(lǐng)域的低碳化改造爭取完成半數(shù)左右，工業(yè)領(lǐng)域利用煤＋氫＋電取代煤炭的工藝過程完成大部分研發(fā)和示范。這十年間增長的電力需求應(yīng)盡量少用火電滿足，而應(yīng)以風(fēng)、光為主，內(nèi)陸核電完成應(yīng)用示范，制氫和用氫的體系完成示范并有所推廣。 第二步為“減碳階段”，爭取到2040年把二氧化碳排放總量控制在85億噸之內(nèi)。在這個階段，爭取基本完成交通領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域的低碳化改造，工業(yè)領(lǐng)域全面推廣用煤/石油/天然氣＋氫＋電取代煤炭的工藝過程，并在技術(shù)成熟領(lǐng)域推廣無碳新工藝。這十年，火電裝機總量爭取淘汰15%的落后產(chǎn)能，用風(fēng)、光資源制氫和用氫的體系完備并大幅度擴大產(chǎn)能。 第三步為“低碳階段”，爭取到2050年把二氧化碳排放總量控制在60億噸之內(nèi)。在此階段，建筑領(lǐng)域和交通領(lǐng)域達到近無碳化，工業(yè)領(lǐng)域的低碳化改造基本完成。這十年，火電裝機總量再削減25%，風(fēng)、光發(fā)電及制氫作為能源主力，經(jīng)濟適用的儲能技術(shù)基本成熟。據(jù)估計，我國對核廢料的再生資源化利用技術(shù)在這個階段將基本成熟，核電上網(wǎng)電價將有所下降，故用核電代替火電作為“穩(wěn)定電源”的條件將基本具備。 第四步為“中和階段”，力爭到2060年把二氧化碳排放總量控制在25億—30億噸。在此階段，智能化、低碳化的電力供應(yīng)系統(tǒng)得以建立，火電裝機只占目前總量的30%左右，并且一部分火電用天然氣替代煤炭，火電排放二氧化碳力爭控制在每年10億噸，火電只作為應(yīng)急電力和承擔(dān)一部分地區(qū)的“基礎(chǔ)負荷”，電力供應(yīng)主力為光、風(fēng)、核、水。除交通和建筑領(lǐng)域外，工業(yè)領(lǐng)域也全面實現(xiàn)低碳化。尚有15億噸的二氧化碳排放空間主要分配給水泥生產(chǎn)、化工、某些原材料生產(chǎn)和工業(yè)過程、邊遠地區(qū)的生活用能等“不得不排放”領(lǐng)域。其余5億噸的二氧化碳排放空間機動分配。 “四步走”路線圖只是一個粗略表述，由于技術(shù)的進步具有非線性，所謂十年一時期也只是為表述方便而劃分。 2060年實現(xiàn)碳中和，對我國固然是一個非常嚴峻的挑戰(zhàn)，但我們也應(yīng)看到，這中間蘊含著巨大的機遇。 首先，我國盡管煤炭資源相當(dāng)豐富，但油氣資源不足，大量進口油氣資源又面臨地緣政治上的風(fēng)險，而煤炭作為一種十分寶貴的資源，當(dāng)作燃料用于發(fā)電、供熱，確實是“大材小用”，況且煤炭燃燒時所排放的硫化物、硝化物和粉塵對大氣環(huán)境有明顯破壞作用。我國如能夠大規(guī)模利用可再生能源而逐漸擺脫對煤炭的依賴，將在資源和環(huán)境兩大方面收獲實實在在的好處。 其次，我國的風(fēng)、光資源相當(dāng)豐富，有專家曾做過測算，如果能把鄂爾多斯高原、阿拉善高原、柴達木盆地這60多萬平方千米的干旱區(qū)的一半?yún)^(qū)域覆蓋上太陽能電池板，就能夠滿足全國的能源需求。實踐證明，太陽能電池板安裝以后，對干旱區(qū)的生態(tài)恢復(fù)大有幫助。也就是說，在干旱區(qū)建太陽能發(fā)電站，將在清潔能源和生態(tài)恢復(fù)兩方面獲得效益。 再次，我國在非碳能源領(lǐng)域的技術(shù)相對先進，包括太陽能發(fā)電技術(shù)、核能技術(shù)、儲能技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)等。舉個例子，一些國家對我國的太陽能電池板設(shè)置100%的關(guān)稅，一方面說明他們實施貿(mào)易保護主義，違反WTO規(guī)則；另一方面則說明了我們在這個領(lǐng)域中的絕對領(lǐng)先地位。在全世界的綠色轉(zhuǎn)型大潮中，我們的綠色技術(shù)將支撐新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為經(jīng)濟增長的新動能，并為我國的民族復(fù)興大業(yè)提供強大助力。 因此，實現(xiàn)碳中和，并不全是國際社會強加于我們的事情，也是我國經(jīng)濟社會發(fā)展到一定程度之后的內(nèi)在要求。當(dāng)然，在這樣廣泛而深遠的綠色轉(zhuǎn)型中，我們一定要自己掌握自己的節(jié)奏，不能引起能源短缺危機；同時，也要使能源的價格保持在相對低廉的水平，既給老百姓的生活帶來真真切切的便利，又能使我們的制造業(yè)繼續(xù)在世界上保持足夠競爭力。 碳中和要求經(jīng)濟社會大轉(zhuǎn)型，涉及廣闊的領(lǐng)域，需要在黨和政府的堅強領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)揮出全國一盤棋的體制性優(yōu)勢。其中，有三個方面需要做好協(xié)調(diào)。 一是統(tǒng)籌全國的研發(fā)力量，形成一個完整的、有足夠競爭力的研發(fā)體系。從前面的介紹即可看出，碳中和說到底是技術(shù)為王，只有靠先進的技術(shù)才能獲得產(chǎn)業(yè)的競爭力。我國有一支龐大的圍繞綠色產(chǎn)業(yè)的科技研發(fā)隊伍，各個領(lǐng)域都有專門人才和研究團隊。未來我們需要進一步協(xié)調(diào)和優(yōu)化的工作是在國家規(guī)劃目標的引領(lǐng)下，把這些團隊和人才組織起來，把不足的研發(fā)短板補齊，形成一個以目標為導(dǎo)向的研發(fā)網(wǎng)絡(luò)或責(zé)任體系，從而支撐與碳中和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。 二是在向碳中和目標挺進的過程中，政府和市場要做好協(xié)調(diào)，扮演好各自的角色，從而做到“兩只手”均發(fā)揮出最大效能。據(jù)估計，我國實現(xiàn)碳中和，需要百萬億人民幣數(shù)量級的投資，絕非政府一家能夠單獨提供，投資主體還是應(yīng)該來自市場。但在引導(dǎo)投資過程中，政府可在法律、行政法規(guī)、稅收、補貼、產(chǎn)業(yè)政策、碳配額投放、綠色金融政策等方面發(fā)揮十分有力的作用?；叵胧畮啄昵?，我國政府以《可再生能源促進法》為依據(jù)，推動光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能技術(shù)、電動汽車等產(chǎn)業(yè)的迭代進步，現(xiàn)在已收到十分明顯的成效。以光伏發(fā)電為例，十年前尚需對上網(wǎng)電價提供高額補貼，現(xiàn)在已經(jīng)可以競爭平價上網(wǎng)。這是政府和市場形成合力的典型案例，也是我們未來必須堅持發(fā)揮的體制優(yōu)勢。 三是在構(gòu)建人類命運共同體的旗幟下，做好國際合作。技術(shù)、產(chǎn)業(yè)都需要開放的環(huán)境，都需要在交流的過程中發(fā)展進步，因此在政府的推動下，做好科技界和產(chǎn)業(yè)界的國際合作工作，是我國實現(xiàn)碳中和的重要保證。 兩年一度的兩院院士大會上周剛剛落下帷幕。5月30日，在隨后舉行的中國科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會上，中科院院士丁仲禮作了題為《中國“碳中和”框架路線圖研究》的學(xué)術(shù)報告。該報告是對中科院學(xué)部設(shè)立的重大咨詢項目“中國碳中和框架路線圖研究”的最新研究匯總。2030年的碳達峰目標迫在眉睫，但長期來看，中國是否能真正實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型，更大的挑戰(zhàn)指向了2060年的“碳中和”目標。 就在院士大會開幕兩天前，碳達峰碳中和工作領(lǐng)導(dǎo)小組第一次全體會議在北京召開，中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理韓正在會上強調(diào)，推進碳達峰、碳中和工作，要堅持問題導(dǎo)向，深入研究重大問題，研究提出有針對性和可操作性的政策舉措。 丁仲禮是中科院學(xué)部的“碳中和路線圖”項目牽頭人之一，他在學(xué)部年會上指出，“碳中和”過程既是挑戰(zhàn)又是機遇，將會是一場涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。應(yīng)該設(shè)計怎樣的路線圖才能讓中國更好、更快地走向“碳中和”？如何真正實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型？政府應(yīng)該在這個過程中扮演什么角色？疫情后新增的火電項目何去何從？針對這些問題，《中國新聞周刊》日前專訪了丁仲禮。 中國新聞周刊：“碳中和”框架路線圖項目分解成九個專題展開研究，分別是：未來能源消費總量預(yù)測、非碳能源占比階段性提高途徑、不可替代化石能源預(yù)測、非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求、陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀測算、陸地生態(tài)系統(tǒng)未來固碳潛力分析、碳捕集利用封存技術(shù)評估、青藏高原率先達標示范區(qū)建議，以及政策技術(shù)分析研究。分成這9個專題的主要考量是什么？ 丁仲禮：這九個專題的設(shè)定，主要是圍繞“三端發(fā)力”。首先是發(fā)電端，核心在于增加非碳能源和減少火電，這是“碳中和”路線圖中最重要的一條主線，也就是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，最終要回答一個問題：我們應(yīng)該如何走向低碳、甚至無碳的電力系統(tǒng)。 第二是消費端，逐漸實現(xiàn)電力替代、氫能替代，涉及到居民生活、交通、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各領(lǐng)域。2019年，我國化石能源利用排放的二氧化碳是98.26億噸，其中發(fā)電端排放占了47%，消費端排放占了53%。發(fā)電和消費這兩端必須共同“發(fā)力”，才能真正實現(xiàn)降碳。 第三是固碳端，因為即使到了2060年，我們也不可能完全不排放二氧化碳，所以必須要考慮如何把這些不得不排放的二氧化碳固定下來，包括如何通過生態(tài)建設(shè)讓陸地生態(tài)系統(tǒng)增加碳匯，如何實現(xiàn)工程封存固碳等。這是一個很大的系統(tǒng)工程。 中國新聞周刊：具體到發(fā)電端和消費端，在提升非碳能源占比的過程中，中國當(dāng)下面臨的主要挑戰(zhàn)和制約性因素都有什么？ 丁仲禮：在發(fā)電端，主要存在兩個問題。首先是如何進一步發(fā)展核電。核電輸出穩(wěn)定、清潔、高效，是非常好的基荷電源。2019年，核電以2.42%的裝機總量供應(yīng)了全國4.88%的電力，未來還有很大的發(fā)展?jié)摿?。核電發(fā)展最大的制約因素之一，是老百姓十分擔(dān)心鄰近核電站的安全問題。但據(jù)我了解，目前全世界一共只發(fā)生過三次嚴重的核電站事故，都是人為原因造成的，這些事故其實都是可以避免的。如果能解決老百姓“恐核心理”及乏燃料再利用等問題，核電將會在我國未來“碳中和”過程中發(fā)揮非常重要的作用，我們必須大力發(fā)展核電，尤其是在內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展核電。 另一個問題，是如何利用西部豐富的風(fēng)、光資源更穩(wěn)定地輸出電力。為何各地頻頻出現(xiàn)大面積“棄風(fēng)棄光”，就是因為風(fēng)電、光電輸出功率不穩(wěn)定，風(fēng)電、光電大比例上網(wǎng)會嚴重影響既有電網(wǎng)的穩(wěn)定性。事實上，西部的風(fēng)、光資源將是我們未來實現(xiàn)“碳中和”的最大底氣，但前提是要解決穩(wěn)定輸出問題，涉及到發(fā)電、儲能、轉(zhuǎn)化、輸電、消納等各個環(huán)節(jié)，其中，最為關(guān)鍵的是要在儲能技術(shù)上實現(xiàn)突破。 在消費端，尤其在工業(yè)領(lǐng)域，像冶金、化工、建材、礦山這些用能大戶，電力替代的潛力很大。然而，很多替代技術(shù)目前還沒有研發(fā)出來，這就涉及到一個工藝再造的過程，我們在這方面必須要盡快地進行系統(tǒng)布局，分析此類技術(shù)的發(fā)展路線圖。因此，技術(shù)為王，這是一個大前提。不能在工藝再造還未完成、企業(yè)能耗成本還未降到足夠低的時候就去“一刀切”，馬上都去脫碳、去退出，這樣的結(jié)果只會把企業(yè)、行業(yè)引向死亡。所以，我一直強調(diào)，非碳能源占比的提升不是一個線性過程，根本上還是要由技術(shù)進步所驅(qū)動。煤炭作為主力能源，還將在我國能源結(jié)構(gòu)中主導(dǎo)較長的一段時期。 中國新聞周刊：說到煤電何時會全面退出，業(yè)界目前對于“十四五”期間是否還要繼續(xù)新增煤電項目的討論比較多。我們也觀察到，疫情之后，為了拉動地方經(jīng)濟，很多省份都上馬了一批新的煤電項目，而電力行業(yè)是“雙碳目標”的主戰(zhàn)場。對于這些新增的裝機，你如何看？ 丁仲禮：我相信以后新增的煤電項目會比較有限。在碳達峰、碳中和的大背景下，更多上馬的項目宜以太陽能、風(fēng)能以及核能等非碳能源為主。當(dāng)然，火電以后也會越來越“干凈”，對大氣的污染會越來越小。 事實上，在“碳中和”的實現(xiàn)路徑上，理論上有兩種選擇，一種是把碳達峰的峰值調(diào)高，但之后“削峰”的壓力就會很大；另一種是盡量把峰值壓低，但這會對發(fā)展需要的新增能源供給造成很大壓力。我認為，從環(huán)境角度考慮，最好采取第二種路徑，雖然難以預(yù)測達峰時的排放總量，但考慮到這些年為治理空氣污染付出的巨大努力和取得的顯著成效，如果現(xiàn)在盲目上馬高耗能項目，很可能造成環(huán)境污染反彈。在這方面，我們要有前瞻性眼光，“兩高”（高耗能、高污染）項目能不上就盡量不上。 當(dāng)然，出于現(xiàn)實發(fā)展的能源需求，確實該上馬的還是要上馬。因為我們要明確一點，我們現(xiàn)在的工業(yè)化、城市化過程還沒有完成，未來人民的生活水平要進一步提高，對能源的需求必然會增加，雖然說2030年要碳達峰，但不意味著現(xiàn)在就不能新增任何煤炭項目。在經(jīng)濟社會發(fā)展的用能需求上，一定要實事求是，不應(yīng)該為了追求某些指標好看或者為了達標而去搞“一刀切”。 中國新聞周刊：目前，國家對于新增煤炭項目雖然沒有明確的“劃線”，但據(jù)悉準備研究制定二氧化碳排放總量控制制度，未來可能會實施國家對地方二氧化碳排放總量的預(yù)算管理，明確各地區(qū)2021~2035年二氧化碳排放總量的控制目標，并且每年動態(tài)更新，以此來對地方形成倒逼。對于在排放上可能設(shè)定“天花板”這件事，你怎么看？ 丁仲禮：其實，政府早就開始做全國能源消耗總量和能源消耗強度的控制工作了，相信大家對“雙控目標”這個詞不陌生。我認為，要想實現(xiàn)真正的低碳轉(zhuǎn)型，所需的資金將會是天文數(shù)字，不可能全部依靠政府強力政策推動或者財政補貼來滿足。 從市場的角度來看，如果煤炭發(fā)電變得很貴，或者風(fēng)、光的穩(wěn)定輸出問題解決了，太陽能、風(fēng)能發(fā)電的成本進一步降低，傳統(tǒng)的高耗能企業(yè)自然而然就會退出，非碳能源企業(yè)會相應(yīng)地跟上。但如果技術(shù)沒有完成迭代，煤炭還有很大的市場競爭力，傳統(tǒng)用能企業(yè)就仍會在市場中存在較長的時間。在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上，我們是有深刻教訓(xùn)的，前期以補貼為主，后來停止補貼引起了很大的問題。直到現(xiàn)在，這個問題也沒能得到有效解決。因此，相對于設(shè)定二氧化碳排放總量的天花板，政府的更優(yōu)解應(yīng)該是堅持市場機制和政策調(diào)控兩手抓，即在市場機制充分發(fā)揮自身作用的基礎(chǔ)上，再加以政策引導(dǎo)，通過四步走的策略，去促進社會生產(chǎn)生活各領(lǐng)域的減碳、無碳化。 首先，政府把財政資金主要投入在發(fā)電端非碳能源技術(shù)研發(fā)體系的建設(shè)，和消費端用能工藝再造上，有針對性地進行特殊支持，發(fā)揮社會主義集中力量辦大事的優(yōu)勢，把大學(xué)、研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)三方力量統(tǒng)籌起來，列出技術(shù)需求清單，完成系統(tǒng)化研發(fā)布局，這是實現(xiàn)“碳中和”的第一步。 第二步，是要投入適量財政資金，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化示范體系。第三步，在這個示范的過程中，引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)不斷迭代，促進成本降低，那時候各項新技術(shù)自然就會逐漸顯示出競爭力，就能夠順應(yīng)市場需求，逐步擠壓傳統(tǒng)化石能源技術(shù)的生存空間。第四步，才是政府來推動整個行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，進行產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃，比如計劃多少年內(nèi)把哪些傳統(tǒng)化石能源全部替代掉。 這里需要注意的是，在“碳中和”大轉(zhuǎn)型中，行業(yè)整體的協(xié)調(diào)共進極為重要，如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進，勢必會使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本，從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。因此，必須要由政府設(shè)計好分行業(yè)的“碳中和”路線圖并出臺有效的激勵/約束制度，督促行業(yè)整體推進。 這四個步驟不能調(diào)換順序，更不能大而化之，“一刀切”地要求企業(yè)馬上就實施非碳能源替代。部分地方政府覺得只需要強力政策推動，不需要這個循序漸進的過程，這就犯了唯心主義的錯誤。在碳排放問題上，我們一定要實事求是。沒有技術(shù)迭代作為前提，“碳中和”就是無源之水，無本之木，企業(yè)也將無所適從。所以，國家首先要把技術(shù)體系建起來，不要急急忙忙去下達比較激進的指標，否則指標一下，地方政府若沒有完成的能力，要么造假，要么“拉閘限電”，事與愿違。任何政策都有一個醞釀期和適應(yīng)期，如果立馬以雷霆萬鈞之力往下壓，一定會帶來問題。 我建議國家有關(guān)部門在確定“碳中和”路線圖的問題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭鳴”時期，不要急于“收口”。等大家經(jīng)過充分研討形成共識后，再轉(zhuǎn)化成操作層面的具體措施，這樣可以少走彎路。 中國新聞周刊：中國和西方國家相比，從“碳達峰”到“碳中和”的時間要短得多，難度也更大。所以未來很長一段時間，中國如何在減排和發(fā)展之間實現(xiàn)更科學(xué)、理性的平衡？ 丁仲禮：如果我們看1930年到2017年各國的人均碳排放的變化，就會發(fā)現(xiàn)美國、英國和法國都是在1970年代左右達到了高峰，此后開始緩慢下降，也就是說，到歐美國家承諾的2050年“碳中和”，他們有70～80年的時間；而中國承諾2030年“碳達峰”、2060年“碳中和”，中間只有30年。再從1900～2019年的人均累計碳排放來看，中國是157.39噸，比全球平均水平209.62噸還低。從主要發(fā)達國家的發(fā)展歷史來看，一個國家的發(fā)展程度是同人均累計碳排放密切相關(guān)的，中國的人均碳排放雖已超過全球平均水平，但人均累計排放還遠遠不及，這也意味著，和西方國家相比，我國的“碳中和”會更加困難。 我們現(xiàn)在的排放總量比較高，與我國人口總量、所處的發(fā)展階段和我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們的工業(yè)化、城市化過程還沒有完成，經(jīng)濟仍處在上升期，所以未來一段時間，對能源的需求一定是會繼續(xù)上升的。以2019年為例，我國一次能源消費總量中，煤炭仍然占57.7%，而非化石能源只占15.3%。特別要強調(diào)的一點是，以后的數(shù)字社會一定是個高能耗社會，比如5G、大數(shù)據(jù)中心等，這些都是高耗能的行業(yè)。所以，我們未來的減碳任務(wù)會非常艱巨。 中國新聞周刊：在氣候變化問題上，西方有一種觀點，那就是不接受中國將自己定位為發(fā)展中國家，而是將中國視為發(fā)達國家，要求中國承擔(dān)更多的責(zé)任。對此，你如何看？ 丁仲禮：早在2010年我就說過，西方發(fā)達國家以各種理由限制發(fā)展中國家碳排放，以各種借口把減排責(zé)任推卸到發(fā)展中國家頭上，企圖限制發(fā)展中國家的發(fā)展權(quán)利，把貧富差距固定化，這在道德上是邪惡的。二氧化碳的排放不是一天的事，其對氣候的影響也是不斷累積的。只要算一算人均累計碳排放，就能發(fā)現(xiàn)到底誰排放的更多，對氣候變化的責(zé)任更大，應(yīng)負的減排義務(wù)更多，這是顯而易見的。中國的人均累計排放至今仍然低于世界平均水平。在排放權(quán)的問題上，談減排責(zé)任、談公平，必須堅持一條，那就是要講歷史、講人均，根據(jù)人均累計排放來評估，不談這一條，照目前的網(wǎng)絡(luò)語言講，就是“耍流氓”。 在全世界共同走向“碳中和”的過程中，對各國的碳排放勢必會建立一套核驗標準體系。針對我國的碳收支狀況，我們必須要盡早建立一套自己的監(jiān)測、計算、報告和核驗的標準體系，以保證話語權(quán)在我，而不是由別人說了算。 另外，針對“未來排放權(quán)要如何分配”“共同但有區(qū)別的責(zé)任要如何體現(xiàn)”“中國如何應(yīng)對國際上的抹黑輿論”等問題，以及我國當(dāng)下的很多減排政策，比如排放“天花板”的設(shè)定等，我們應(yīng)該更多地從地緣政治的基本邏輯出發(fā)去考量，跳出發(fā)達國家設(shè)好的“思維陷阱”，作出正確的判斷，從而制定出有利于我國長遠發(fā)展的應(yīng)對策略。
