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碳达峰 碳中和 ——绿色发展的必由之路

2021-09-16 11:58:03青海科技报

  2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”中国碳达峰、碳中和目标(以下简称“双碳”目标)的提出,在国内国际社会引发关注。

  习近平总书记指出,实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺,也是一场广泛而深刻的经济社会变革,绝不是轻轻松松就能实现的。

  “十四五”时期,我国生态文明建设进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期,全社会的生产方式、生活方式都会产生重要变化。

  前不久,全国碳排放权交易市场正式启动上线交易,成为全球规模最大的碳市场。建设全国碳市场是利用市场机制控制和减少温室气体排放、推进绿色低碳发展的一项重大创新,有助于推动实现“双碳”目标。

  实现“双碳”目标不是要完全禁止二氧化碳排放,而是在降低二氧化碳排放的同时,促进二氧化碳吸收,用吸收抵消排放,促使能源结构逐步由高碳向低碳甚至无碳转变。实现“双碳”目标,是一场广泛而深刻的系统性变革,而能源革命将是这场系统性变革的重中之重。

  我国提出”双碳“目标的背景

  国际社会普遍认为,二氧化碳过度排放是引起气候变化的主要因素。人类活动排放的二氧化碳等温室气体导致全球变暖,加剧气候系统的不稳定性,导致一些地区干旱、台风、高温热浪、寒潮、沙尘暴等极端天气频繁发生,强度增大。碳排放与能源种类及其加工利用方式密切相关。目前,全球范围内能源及产业发展低碳化的大趋势已经形成。

  从历史排放看,发达国家制造了更多的排放总量,但他们大多在20世纪后半期或21世纪初就实现了碳达峰。与发达国家不同,我国承诺用全球最短的时间——30年,实现从碳达峰到碳中和,完成全球最高的碳强度降幅。这意味着我国从碳达峰到实现净零排放,几乎没有缓冲期。

  为此,首先要在碳达峰之前的时间窗口,积极采取碳减排行动,尽力降低峰值;其次是要加快发展方式转型以尽早达峰,一些条件成熟的省份、城市和行业可以率先达峰,为顺利实现碳中和争取战略主动。

  从国际来看,2016年全球178个缔约方共同签署《巴黎协定》,形成了2020年后的全球气候治理格局。我国提出2060年实现碳中和的目标,高度契合《巴黎协定》要求,是全球实现1.5℃温控目标的关键,体现了我国推动完善全球气候治理的决心,是对构建人类命运共同体的重要贡献。

  从国内来看,我国以往的粗放型增长方式造成了资源能源过快消耗和生态环境严重破坏,迫切需要转型到依靠知识、技术、治理提高效率、支撑增长的发展阶段。我国加强应对气候变化、尽快实现绿色低碳发展转型,是符合自身发展利益的,更可形成国内低碳行动与全球气候治理的良性互动。

  同时,当前我国发展处于重要战略机遇期,国际环境日趋复杂。碳达峰、碳中和目标的提出,是我国主动作出的战略决策,可借此推动广泛而深刻的经济社会变革,形成新的发展方式。在全球经济社会能源变革的大趋势下,有助于倒逼中国加快发展方式转型,加快构建起绿色低碳的经济体系。

  我国碳排放的现状

  我国是全球最大的碳排放国,碳排放量从建国初7858万吨到2020年已达到102.51亿吨。为了减少碳排放量,我国从“十一五”期间就开始节能减排,并逐渐取得成效。

  对比全世界来看,截至2019年,我国已经是全世界碳排放量最多的国家,碳排放量占全球碳排放量比重达27.92%。其次分别是美国、印度、俄罗斯和日本,占比分别为14.5%、7.18%和4.61%,可见我国急需控制碳排量。

  早在2005年我国的“十一五”规划纲要中就提出要节能减排,期间节能减排效果明显。随后我国持续采取节能减排的政策, 2020年我国单位GDP的碳排放量仅为00.653千克/美元,仅为2005年的四分之一左右。可以看到我国节能减排政策有显著成效。

  绿色低碳推动实现“双碳”目标

  建立以可再生能源为主导、多能互补的能源体系。就我国而言,当前碳排放主要来源于化石能源的利用过程。据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》显示,能源活动是我国温室气体的主要排放源,约占我国全部二氧化碳排放的86.8%。能源活动中,化石能源又占重要地位。

  能不能不用或少用化石能源来解决碳排放问题?人们将目光投向可再生能源。太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源,其利用过程不排放二氧化碳,对环境更为友好。近年来,我国积极布局可再生能源产业。相关数据显示,“十三五”期间,我国水电、风电、光伏、在建核电装机规模等多项指标保持世界第一;截至2020年底,我国清洁能源发电装机规模增至10.83亿千瓦,占总装机比重接近50%。

  虽然发展可再生能源取得一定成绩,但要替代化石能源,成为我国能源消费结构的主体,还需要时间。未来一段时间内,化石能源仍将在我国能源结构中发挥重要作用。化石能源清洁高效利用、可再生能源大规模利用,是实现“双碳”目标的必经之路。

  煤炭、石油、天然气、可再生能源与核能,是我国现阶段使用最多的五大能源。在“双碳”目标指引下的能源革命,意味着要将传统的化石能源为主的能源体系转变为以可再生能源为主导、多能互补的能源体系,进而促进我国能源及相关工业升级。

  破除能源之间的壁垒,促进多能互补、取长补短,提高能源整体利用率,这是能源变革势在必行之举。以石油和煤炭为例,我国石油资源短缺,且存在基础石化产品不足,制约下游精细化工行业发展的问题;而我国煤炭资源约占化石资源总量95%,如果能以其为原料制取清洁燃料及基础化学品,将成为缓解石油供应压力和弥补石油化工缺陷的补充途径。

  以技术创新引领低碳发展新格局

  发展大规模储能技术,提高可再生能源占比和利用效率。大规模储能是可再生能源充分开发利用的必要技术支撑,能够有效解决电网运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等方面的问题。只有在大规模储能技术方面取得关键性突破,才能为可再生能源的大规模储用铺平道路。

  发展多能融合、规模应用的关键技术。仍然以现代煤化工与石油化工产业为例。通过煤化工生产烯烃、芳烃等大宗化学品,形成对石油化工的有效补充。

  发展化石能源清洁高效利用技术。一方面,类似钢铁、水泥、化工等排碳大户,其碳排放主要与工业生产工艺相关,因此必须突破工业流程再造的关键瓶颈及核心技术,方可实现这些行业的碳减排。另一方面,通过技术攻关,将化石能源中宝贵的碳基分子转变为化学品和新材料,寻求化石能源高值、高效、清洁转化的新路线。

  我国已积极进行相关领域关键技术的研发与攻关部署。比如,科技部依托国家重点研发计划,在煤炭清洁高效利用和新型节能技术、可再生能源与氢能技术、储能与智能电网技术等方面部署了一系列碳中和相关研究,并将启动“碳中和关键技术研究与示范”重点专项。中科院已经完成“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”等项目,并成立洁净能源创新研究院,启动“变革性洁净能源关键技术与示范”先导专项,进一步推进多能融合关键技术示范与应用。

  在这些部署统筹牵引下,我国已经实现了一些对“双碳”目标共性支撑技术的创新,为各领域减排提供持续支持。如氢能及储能技术、先进安全核能技术、二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术等。2020年10月,千吨级“液态阳光”合成示范项目成功运行,该项目利用太阳能等可再生能源发电、电解水生产“绿色”氢能,并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。凡此种种,均是我国实现“双碳”目标的有益技术探索。

  “双碳”目标的实现是一个循序渐进的过程,也是一项涉及全社会的系统性工程。积极推动技术创新,充分调动科技、产业、金融等要素,通过全社会的齐心协力,我们一定能够推动能源变革、实现“双碳”目标,将绿色发展之路走得更远更好。

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