工程院院士杜祥琬:實現“碳達峰、碳中和”目標的九個抓手

土士按:

土士學習聯盟九期班”領先者的密碼“2021北京周開課,來自德龍鋼鐵、東軟集團、廣聯達、南京鋼鐵、蒙牛乳業、TCL集團、新奧集團、CPE源峰等8家會員企業的24位高管學員參加了本週課程。5月20日,中國工程院院士、原副院長,國家能源諮詢專家委員會副主任,國家氣候變化專家委員會名譽主任杜祥琬以《試論碳達峰與碳中和》爲題進行了分享,以下是他分享內容的摘要:

作者|杜祥琬(中國工程院院士、原副院長)

2020年,中國向世界宣示了:“2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和”兩個國家目標;2020年12月12日,習主席又宣佈了爲達成應對氣候變化行動目標的一系列新舉措。

可以說,碳達峰是我國積極應對氣候變化的國策,也是基於科學論證的自主承諾;碳中和是從我國國情實際出發的行動目標,也是高瞻遠矚的長期發展戰略。

新冠疫情啓示我們:人類需要一場自我革命。氣候變化是另一種全球性非傳統的安全問題,現代氣候變化的主因是人類活動排放的溫室氣體。《巴黎協定》代表了全球綠色低碳轉型的大方向,是保護地球家園需要採取的最低限度行動,各國必須邁出決定性步伐。

碳減排雙目標的來歷和含義

丹麥出版的《100個即將消失的地方》一書已發出警告:如果世界平均氣溫上升2℃,從威尼斯、巴黎到曼谷、東京,從好望角、愛琴海再到天山冰川、亞馬遜雨林,都將面臨滅頂之災,那些美麗的自然風光,那些悠久的文明古城,那些與人類長期相伴的物種,將可能不復存在。

氣候變化首先是一門科學,否則不會有全球多個國家達成協定,也不會有IPCC(政府間氣候變化專門委員會)一次又一次的評估報告。目前全球一次能源利用中,84%來自化石能源,過去十年,全球溫室氣體(GHG)排放以1.5%速度增長,其中CO2排放 375億噸(2018年),各種GHG總排放553億噸CO2當量。

在全球範圍內,煤炭在2014年已達峰,石油預計在2029年達峰。根據世界資源研究所的研究,全球已有57個國家的碳排放實現達峰,佔全球碳排放總量的36%。預計到2030年實現碳排放達峰的國家將達59個,佔全球排放總量的2/3。

目前,全球已有約120個國家宣示了實現碳中和的時間,發達國家多數是在2050年,有幾個國家是在此之前。

我們在承受氣候災害和風險的同時,高碳排放的發展也使我們付出了沉重的資源、環境代價,制約着我國的可持續發展。積極應對氣候變化,不僅是爲了規避氣候變化的風險,而且是爲了提高我國經濟增長的質量和效益,破解資源環境的約束,事關國家的全局和未來。

2012年,我國政府提出“綠色發展、低碳發展、循環發展”的基本發展路徑;2014年,我們的認識大大的進了一步,提出“能源革命”,應對氣候變化是我們自己要做,不是別人要我們做;2015年我們提出了“國家自主貢獻”方案,即根據我國國情和發展階段確定的應對氣候變化的行動目標,推動了《巴黎協議》的達成,並提出了新的發展理念。

“十三五”規劃將能源強度、碳強度列入考覈指標,2019年超額完成了2020年碳強度比2005年下降40-45%的指標,達到48%;2020年提出了“碳達峰、碳中和”的目標。

在“十四五”和“十五五”期間,中國經濟的年均增長約爲5%,年均能源消費的增長約爲2%,能源的增量主要靠非化石能源(特別是可再生能源)和天然氣提供。“十五五”期間,我國將逐步建立新能源爲主體的電力(能源)系統,基於這個能源系統的經濟體系將支撐我國的生態文明社會。實現“源、網、荷、儲一體化、靈活性資源、多能互補”。

要真正實現碳中和,首先要做到“節能提效”,這是在以化石能源爲主的今天,全球和中國降碳的首要措施,必須推進建築、交通、工業、電力等行業的節能改造;其次,在能源結構中,要降低化石能源(特別是煤炭),高比例發展非化石能源(可再生能源+核能);第三,要增加碳匯。

發達國家從碳達峰到碳中和普遍經歷了45-70年,中國則承諾用30年時間,這意味着只有更有力度的減排,才能實現碳中和。

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實現兩碳目標是“全球大勢、時代命題”

我們要從人類文明形態進步的高度認識能源革命,人類文明形態不斷進步是歷史的必然,能源革命是其基礎和動力。化石能源的發現和利用,極大提高了勞動生產率,使人類由農耕文明進入工業文明,這是一輪全球性的能源革命。但是,200多年來,工業文明在帶來巨大進步的同時,也產生了日益嚴重的環境問題、氣候變化和不可持續性。

現代非化石能源的巨大進步,正在推動人類由工業文明走向生態文明,這是新一輪深刻的能源革命。“能源低碳化事關人類未來”已是全球高度共識。

歐盟提出“綠色復甦計劃”,正在努力成爲第一個碳中和大陸;美國新一屆政府重返《巴黎協定》,承諾2050年實現碳中和。另外,不少國家明確了煤炭和煤電退出以及淘汰燃油車的時間表。與此同時,國際化石能源企業也在加速能源轉型。

中國要樹立新的能源安全觀,重新認識中國的能源資源稟賦,我國在化石能源“富煤、缺油、少氣”的同時,豐富的可再生能源資源也是我國能源資源稟賦的重要組成部分。要逐步建成我國以非化石能源爲主的低碳能源體系,其資源基礎是豐厚的。

達成“雙碳”目標我們面臨的困難和挑戰也是多樣的:首先是產業偏重、能源偏煤、效率偏低;其次是發展方式和能源體系慣性較大;第三是中國處於歷史節點,轉型不利將導致落後和低效投資。我們需要認清實現雙碳目標是世紀大考和時代命題。

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實現兩碳目標的“九個抓手”

第一,“能源減碳”與“藍天保衛戰” 具有高度的協同性。隨着碳達峰和進一步降碳,空氣質量的特徵指標PM2.5將首先達到國家目標35ug/m3,並進一步達到全球目標15ug/m3(10ug/m3)。

第二,節能、提效是降碳的一大舉措,“產業結構、管理、技術和文化”節能都很重要。2019年,我國的能源強度是世界平均水平的1.3倍,是OECD國家的2.7倍。在當前消費水平下,能耗降1%,就能減排1億多噸CO2。

第三,電力行業減排,要大力開發非化石能源電力,並與儲能、智能電網協同。同時,還要推動煤電高效、潔淨化利用和靈活性改造,讓熱電聯產和生物質摻燒,煤電逐步、有序減少。

第四,交通行業切實提倡綠色出行。以電代油,以氫代油,逐步建成“美麗中國”脫碳的交通能源體系。

第五,實現工業減排。目前,工業耗能佔全社會能耗的60%,需要進行產業結構調整、抑制發展高耗能產業的衝動,同時在輕工業上,讓“熱泵+電加熱”取代鍋爐。

第六,建築行業實現電氣化是關鍵。供暖、製冷、照明、烹飪、家用電器等均可電氣化。數字化、智能化的應用,智能家居、智能家用電器的普及,會加速建築業的脫碳。另外,建築的改造不僅可節能,還能產能,利用BIPV(與建築結合的光伏),電力自發自用,潛力巨大。

第七,要推動固廢的資源化利用。把廢棄物分類資源利用的程度,將成爲現代化的一個必備標誌。

第八,發展碳匯,鼓勵CCUS(碳捕獲、利用與封存)等碳移除和碳利用技術。

第九,要把“碳交易、氣候投融資、能源轉型基金、碳中和促進法”等作爲引導碳減排的政策工具。

總之,雙碳目標是基於我國國情和科學論證的目標,能夠帶來新投資、新技術、新產業、新交通、新建築、新能源和新的發展方式。是深刻推動經濟和社會進步,實現經濟、能源、環境、氣候共贏和可持續發展的大事。中國不能落伍,歷史要我們考出好成績。

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