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    理解碳中和內涵的三個維度
    日期:2021-09-30   [復制鏈接]
    責任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
    今年以來,中央針對我國碳達峰、碳中和工作中存在的一些問題和浮躁現象,開始采取措施“糾偏”。2021年5月26日,中央政治局常委、國務院副總理韓正在中央碳達峰、碳中和工作領導小組第一次全體會議上強調,一方面,要“全面貫徹落實習近平生態文明思想、確保如期實現碳達峰碳中和目標”,另一方面,推進“雙碳”工作“要尊重規律,堅持實事求是、一切從實際出發,科學把握工作節奏”。2021年7月30日,中共中央政治局會議要求,要統籌有序做好碳達峰、碳中和工作,盡快出臺2030年前碳達峰行動方案,堅持全國一盤棋,糾正運動式“減碳”,先立后破,堅決遏制“兩高”項目盲目發展。

    這種“糾偏”動作既反映了碳達峰、碳中和工作的復雜性和難度,也反映出完整理解碳達峰與碳中和的內涵的重要性。

    簡而言之,碳達峰是指全球、國家、城市、企業等主體的碳排放在由升轉降的過程中,碳排放的最高點即排放峰值。碳中和可以理解為人類活動排放的二氧化碳與人類活動“吸收”的二氧化碳抵消而實現“凈零排放”。1這一描述雖然有助于快速從“概念”上了解碳達峰和碳中和,但無助于我們在實踐中科學合理地推進碳達峰和碳中和工作。筆者認為,應該從如下三個不同維度完整理解碳達峰與碳中和的內涵。2

    從達成“碳中和”狀態維度看,“碳去除”和“轉向后碳經濟”兩種方式

    對實現“碳中和”缺一不可

    不同機構對碳中和的定義不完全相同,維基百科在綜合了不同機構和學者的觀點后,給出了一個筆者認為相對嚴謹和全面的定義3:碳中和(Carbon neutrality)是指通過碳去除(carbon removal)平衡二氧化碳排放,或者完全轉向后碳經濟(post-carbon economy)消除(eliminating)二氧化碳排放,實現二氧化碳凈零排放(net zero carbon dioxide emissions)。4

    所謂碳去除,是從大氣中去除二氧化碳并將其鎖定數十年、數百年或數千年的過程。5碳去除技術有時也被稱為負排放技術(NET)。大多碳去除技術與增加地球生態系統的固碳能力相關。其中,與陸地有關的主要碳去除技術有:大量種植新森林(植樹造林/重新造林)、使用免耕農業和其他做法來增加土壤中儲存的碳量(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將它們暴露在富含二氧化碳的流體中(增強礦化)等;與海洋有關的碳去除技術主要是增加海洋的碳吸收能力,包括將堿性物質(如石灰)撒在海洋上(海洋堿化)和通過給海洋施肥增加海洋碳匯。不過,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議較大。6此外,直接從空氣中捕獲二氧化碳并將其封存起來的方法也是未來重要的碳去除技術(DACCS)。

    因此,碳去除技術,或者負碳技術概括起來就是兩類技術,一類是增加生態系統碳匯的技術;另一類直接從空氣中捕捉并封存二氧化碳的技術。

    轉向后碳經濟是實現碳中和的另一種方式,而且是更重要的方式。轉向后碳經濟也叫經濟低碳轉型。通過低碳經濟轉型“消除”二氧化碳排放包括兩個方面的內容:

    一是能源系統的轉型,即能源系統從目前以化石能源為主導的能源系統向以可再生能源為主導的零碳能源系統轉型。從德國和歐洲其他國家的能源轉型經驗看,能源系統轉型依賴于三個支柱:其一,提高化石能源利用效率,降低化石能源消費總量,從而減少與化石能源利用相關的二氧化碳排放;其二,大力發展可再生能源替代化石能源,從而避免二氧化碳排放;其三,在航空和航海領域推行碳中性燃料替代化石燃料,減少遠洋和航空領域的二氧化碳排放。

    二是產業低碳轉型,即技術與生產工藝過程創新把與工業與農業生產過程排放的二氧化碳減少到最低,7交通和建筑部門排放的二氧化碳減少到最低。

    需要強調的是,“碳中和”實際強調的是最終達成的一種“狀態”。“碳去除”和(通過低碳經濟轉型實現)“碳消除”都是應對氣候變化,最終實現地球“碳中和”狀態的兩種方式。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)。因為“碳去除”通常是緩慢作用的,而且與當前人類活動排放規模相比,“碳去除”規模有限。8因此,轉向后碳經濟是減少碳排放更為重要的方式。另一方面,從目前的認知水平和技術演進判斷,工業和農業生產過程難以實現碳的“零排放”。這些通過經濟低碳轉型無法“消除”的碳排放,最后只能通過“碳去除”獲得的排放容量空間來“中和”。因此,要使人類活動所影響的“碳”最終達成“碳中和”狀態,“碳去除”和“轉向后碳經濟”兩種方式缺一不可。

    從實現過程維度看,

    實現碳中和的工作內容是不斷地“減碳”


    一些經濟主體,包括一些承諾要提前實現碳達峰的企業和地方政府,在討論推進碳達峰與碳中和時,關注的工作重點不是如何“減少”二氧化碳排放,而是將重心放在“碳匯”等抵消來源上。如果是少數碳排放量不大的企業以這樣的方式來實現碳達峰,甚至最終實現碳中和,不會影響大局。但如果大多企業和地方政府也依照這一思路來推動碳達峰工作,顯然是本末倒置,且不可持續的。這是因為,相對于人類活動排放的二氧化碳規模來說,無論是通過增加“碳匯”,還是依靠碳捕捉封存(CCS)技術提供,能夠為一個國家或地區提供的“抵消”規模都是相當有限的。

    2018年9月,《自然》雜志的子刊物《科學報告》發表的一篇文章證實了上述思路的不可行。9該文章引用美國密歇根理工大學的研究人員的研究結論指出,一個1000兆瓦的燃煤電廠需要一個比馬里蘭州更大的新森林才能抵消其所有的碳排放;如果要抵消美國所有煤電廠碳排放,需要新增的森林覆蓋率達到美國國土面積的89%,即834萬平方公里。10

    2018年中國的燃煤發電量是美國的3.9倍,按此邏輯推理,通過植樹造林來抵消中國所有燃煤電廠的碳排放所需要的土地面積也是美國的3.9倍,即3252萬平方公里,是我國現有國土面積960萬平方公里的3.38倍。

    實際上,“碳中和”作為一個目標,是不斷“減少碳排放”過程的結果。如果一開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”的結果。從這個意義上,可以說,實現碳中和的工作內容是不斷地“減碳”,而非“中和”。

    因此,無論是碳達峰,還是碳中和,本質上都是“減碳”過程的“結果”,不同在于,前者是要求減少二氧化碳排放的“相對量”(增速),后者是要求減少二氧化碳排放的“絕對量”。

    從實現機制維度看,碳減排機制是碳達峰和碳中和的核心機制,

    碳抵消是補充機制


    “雙碳”目標提出后,一些可再生能源發電企業開始想象通過“碳抵消”機制提供的機遇賺錢,全然沒有意識到,碳抵消機制只是碳交易市場的補充機制,其抵消規模很小,并且也不是所有的可再生能源發電項目都有進入抵消機制的資格。

    人類活動排放的二氧化碳90%來自化石能源的利用,化石能源利用大幅度減少到最低限度是應對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——包括電力、鋼鐵、化工、建材等減少化石能源消費,從而減少二氧化碳排放;另一方面,大力推動可再生能源發展替代化石能源,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,區別在于,減少化石能源消費而減少的二氧化碳排放是“直接減排”,而發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。

    碳交易市場是最重要的碳減排機制,它針對的是化石能源消費“大戶”的直接二氧化碳排放。碳交易市場通過遞減的排放總量控制實現了明確的“減排效果”,通過減排效率和成本不同的企業之間的交易降低減排成本,實現了相對靈活的減排。為進一步降低企業的減排成本,各國碳市場還引入碳抵消機制,即可以購買經過核證的自愿減排量(CER)抵消一定的減排額度,進一步提高減排履約的靈活性。但是,減排機制設計必須統籌考慮碳價與減排激勵的關系:碳價過低、降低企業減排成本的同時,也會降低企業投資低碳技術的激勵,反之亦然。而抵消規模過大顯然會降低配額的稀缺性,導致碳價過低。因而,各國都會限制碳市場履約主體的抵消額度規模(一般是履約規模的5%)。

    實際上,碳抵消機制更重要的使用場景是自愿減排市場。個人和公司可以投資于世界各地的環境友好項目(甲烷發電、植樹等),以抵消自己的碳足跡;也可以從碳排放權交易市場中購買碳信用額度,以實現碳中和。而且,個人和組織也可以利用碳抵消機制來選擇抵消特定活動的氣候影響。例如乘坐飛機,度假人士或商務人士可以登錄一個碳抵消網站,使用在線工具計算他們旅途的排放量,然后購買相同數量的碳減排量進行抵消。這些減排量來自世界各地的溫室氣體減排項目,從而使抵消者本次飛行實現“碳中和”。

    總之,碳達峰和碳中和是一種“狀態”,而走向碳達峰和碳中和是一個“過程”。真實、持續地減少二氧化碳(和其他溫室氣體)排放是推動“雙碳”工作,最終達成碳中和“狀態”的核心內容。而要實現真實、持續地減碳,必須抓住可再生能源替代化石能源這個牛鼻子,持續推進高碳能源系統向零碳能源系統轉型,最終建立以新能源為主體的電力能源系統。

    注1:陳迎、巢清塵等:《碳達峰、碳中和100問》,人民日報出版社,2021年。

    注2:筆者認為碳達峰是實現碳中和的一個階段和時間節點,兩者的底層邏輯都是“減碳”,從表述簡潔和論證必要出發,文章后面的論述主要圍繞碳中和展開,必要時才同時提及兩者或單獨提及碳達峰。

    注3:其中包括了歐洲議會對碳中和的觀點。

    注4:Carbonneutrality, From Wikipedia, the free encyclopedia.https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_neutrality

    注5:What isCarbon Removal?https://www.american.edu/sis/centers/carbon-removal/what-it-is.cfm.

    注6:焦念志院士:向海洋“施肥”或引發災難性后果,中國科學報,2013-2-20,引自中國科學網:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/2/274879.shtm

    注7:比如,牲畜飲食習慣的變化能減少40%的甲烷產生。

    注8:比如,根據生態環保部發布的《第二次中國氣候變化兩年更新報》的數據,2014年中國溫室氣體排放總量位111.86億噸二氧化碳當量,林地溫室氣體凈吸收量位8.4億噸二氧化碳當量,碳匯量占中國全年溫室氣體排放量的7.5%。同期我國已經運行的CCS/CCUS示范項目的總減排規模約為幾十萬噸二氧化碳/年。

    注9:AllisonMills. Coal plant offsets with carbon capture means covering 89 percent of theUS in forests. https://eurekalert.org/pub_releases/2018-09/mtu-cpo090418.php

    注10:中國科學院蘭州文獻情報中心《氣候變化科學動態監測快報》,2020年第04期

    本文刊載于《中國電力企業管理》2021年08期,作者系中國社會科學院工業經濟研究所能源研究室主任 

    原標題:理解碳中和內涵的三個維度
     
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    來源:中國電力企業管理
     
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