為了應(yīng)對全球氣候變化，全球，包括中國作為一個負(fù)責(zé)任的大國，在積極地采取行動?！半p碳”行動，這是一個名副其實的全球性的行動。截止到去年年底，全球130多個國家承諾提出了碳中和的目標(biāo)，這些國家加到一起占全球二氧化碳排放量的73%，占全球GDP的70%。
我們國家，將其提到非常重要的國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，從去年9月22號習(xí)主席宣誓3060目標(biāo)之后，到現(xiàn)在14個月，習(xí)主席在重大的國際場合談“雙碳”問題，平均每個月一次，這是非常少見的情況。
中國要全面實現(xiàn)3060目標(biāo)面臨巨大的挑戰(zhàn)，可以歸納為三高一短：第一，現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)在全球看是典型的高碳能源結(jié)構(gòu)，總能源里的化石能源比例和化石能源里的煤炭比例，在世界耗能大國里最高。第二，高碳的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，由于我國社會經(jīng)濟發(fā)展所處階段和在全球產(chǎn)業(yè)鏈的位置，公認(rèn)的高碳產(chǎn)業(yè)占全球比例非常高。第三，我們還處在中高速的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化階段，增量因素很大程度上存在。第四，從達(dá)峰到中和只有30年時間，相比歐洲70年和美國45-50年明顯更短，這是一個非常巨大的挑戰(zhàn)。
這么大的挑戰(zhàn)為什么我們下決心要做？
包括最近格拉斯哥締約國大會，氣候履約是一個重要因素，后面還有兩個非常重要的因素，第一，新一輪的世界范圍的產(chǎn)業(yè)競爭，“雙碳”行動，將推動世界經(jīng)濟從過去的資源依賴型逐漸走向技術(shù)依賴型，這是對未來影響非常大的重要因素。
國際能源署做過分析，未來實現(xiàn)全球“雙碳”目標(biāo)，從化石能源轉(zhuǎn)向風(fēng)光為主體的能源結(jié)構(gòu)時，全球可提供的風(fēng)光為主體的能源資源總量是足夠的。我們過去經(jīng)常講到的挑戰(zhàn)，化石能源不充足的資源約束，將逐漸解除。
第二，新能源分布的均勻性比傳統(tǒng)化石能源大大提升。全球儲量前五位的國家占全球煤炭儲量的75%，石油的62%，天然氣的67%，空間分布極不均勻。全球風(fēng)光能源資源分布也分不均勻，但是絕對找不出五個國家占三分之二甚至四分之三的情況，各個國家都有機會不同程度地利用風(fēng)光資源，而利用程度的高低將更多取決于技術(shù)發(fā)展的水平。資源依賴型向技術(shù)依賴型的轉(zhuǎn)型對未來世界經(jīng)濟是非常重要的因素。
全世界都看到這一點，從氣候履約切入，通過雙碳行動布局新一輪的產(chǎn)業(yè)競爭。歐盟的綠色新政，從工交能建減碳的角度和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境碳匯的角度，全面布局下一輪產(chǎn)業(yè)競爭的技術(shù)研發(fā)重要領(lǐng)域。
美國提出了五個零，零碳電力，零碳交通，零排放車、零廢物制造，零碳建筑，通過六個方面技術(shù)領(lǐng)域的布局，支撐這“五個零”目標(biāo)的全面實現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)競爭技術(shù)的焦點在零碳的能源技術(shù)。比如，我們國家通過多年的積累，在風(fēng)光資源的利用當(dāng)中，現(xiàn)階段占據(jù)某些綜合優(yōu)勢，我們光伏發(fā)電成本現(xiàn)階段比美國低20%，比歐盟低27%。美國能源部提出，未來十年美國光伏成本綜合降低60%，這是作為競爭焦點的因素之一。
又如，現(xiàn)階段我們綠氫的綜合成本也具有全球優(yōu)勢，比美國低30%，比歐洲低50%，美國的目標(biāo)未來十年降低80%，到一美元的量級，這也是零碳技術(shù)競爭的焦點。
此外，英國、韓國、南非、日本，都在布局新一輪的技術(shù)創(chuàng)新行動計劃，去突破資源依賴型走向技術(shù)依賴型，搶先占領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新高地。特別是日本，今年上半年公布了到2030年的14個領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新布局，同時講到2030年到2050年周期，這14個領(lǐng)域會進(jìn)一步調(diào)整。跟能源相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，交通運輸、制造業(yè)、建筑業(yè)，海上風(fēng)電、氨燃燒、氫能，以及小汽車電動化，大型運載工具，包括船舶，電動船舶，航空業(yè)里的的混合動力飛機和氫動力飛機都在進(jìn)一步推進(jìn)。
以中國為代表的世界上的發(fā)展中國家，他們的發(fā)展階段不僅僅是“雙碳”行動，還有很多生態(tài)環(huán)境問題沒有完全解決，碳污雙重挑戰(zhàn)，是世界未來發(fā)展中，所有發(fā)展中國家需要共同面對的。“雙碳”行動還有一個很重要的、對中國這樣的發(fā)展中國家很重要的作用，即全面帶動或者促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國目標(biāo)的實現(xiàn)。
習(xí)總書記在多次國內(nèi)的會中講到把“雙碳”納入生態(tài)文明建設(shè)的整體布局，特別指出我們國家的生態(tài)文明建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向，減污降碳協(xié)同增效，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量從量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時期。
溫室氣體減排，特別是二氧化碳減排，跟我們治霧霾涉及的常規(guī)污染物減排同根同源，我們的氣候政策和清潔空氣政策有很多可以協(xié)同增效的。藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)八年的奮斗，大家感覺到像北京這樣的城市霧霾污染在逐漸好轉(zhuǎn)，其實推動減碳的效果也非常明顯。
我們做過一個未來路徑分析，如果按照“雙碳”行動往前推進(jìn)，對空氣質(zhì)量是什么樣的含義？2020年全國337個城市，平均PM2.5濃度33微克/立方米，如按照老的路徑治污，沒有“雙碳”行動，干到2060年，全國337個城市PM2.5濃度平均最多可達(dá)25微克/立方；在雙碳路徑下，如果2030年達(dá)峰，到2060年我們的平均值會降到20微克/立方，如提前兩年達(dá)峰，2028年達(dá)峰，到2060年全國平均是18微克/立方；如果2060年全面實現(xiàn)碳中和，我們的PM2.5全國平均值會降到8微克/立方的水平，是美國現(xiàn)階段全國的城市平均值，這有什么含義？這里有非常明確的含義，美麗中國促進(jìn)健康中國，大家知道世衛(wèi)組織在今年8月份公布了新一輪空氣質(zhì)量準(zhǔn)則，最低推薦值從10微克/立方調(diào)到5微克/立方，這是有16年新的環(huán)境健康研究成果依據(jù)來支撐的。
中國正在進(jìn)入人口老齡化，未來對污染的耐受程度更差，健康反應(yīng)會更強。健康經(jīng)濟學(xué)家算過帳，今天多花一塊錢治污，未來會少花十塊錢治病，就算以后社會福利進(jìn)一步提高，這十塊錢全部報銷，你的幸福感、獲得感將大打折扣?！半p碳”行動推進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善，美麗中國促進(jìn)健康中國，這個值得我們加倍努力。
最關(guān)鍵的問題，上述空氣質(zhì)量改善75%到80%的貢獻(xiàn)來自能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，中國國情決定了這是難度非常大的工作。中國在未來，從達(dá)峰到中和需要100億噸左右二氧化碳減排，怎么實現(xiàn)這一減碳的目標(biāo)，我們大致可以通過五個方面的技術(shù)途徑和政策途徑組合來實現(xiàn)這個目標(biāo)。
首先是資源增效減碳，有了雙碳的行動，在達(dá)到同樣經(jīng)濟目標(biāo)的情況下，將通過節(jié)能與資源高效利用，減少能源資源使用實現(xiàn)減碳；第二是能源結(jié)構(gòu)降碳，通過非化石能源利用從相對低的比例走到相對高的比例，實現(xiàn)降碳；第三是地質(zhì)空間存碳，通過碳捕集、利用和封存實現(xiàn)減碳；第四是生態(tài)系統(tǒng)固碳，通過各類生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與建設(shè)，實現(xiàn)碳吸收能力的提升鞏固；這四類的技術(shù)措施，要通過有序的政策引導(dǎo)，特別是市場引導(dǎo)，讓其在未來幾十年逐步合理地發(fā)生，這就是市場機制融碳。資源增效減碳。首先，我們有幾十年節(jié)能增效的努力，和自己比取得了很大的進(jìn)步，但是和世界水平和發(fā)達(dá)國家比還有很大的發(fā)展空間，在當(dāng)下水平下，綜合節(jié)能1%可以減一億多噸的二氧化碳，這是我們未來一定會做的。
第二，推進(jìn)無廢城市建設(shè)，大力推進(jìn)廢物資源化，現(xiàn)在更多做的是固廢，像垃圾分類這樣的工作，未來可能是固廢、廢水、廢氣、廢熱，不僅僅是垃圾或者工業(yè)廢物，四廢的打通和廢碳打通構(gòu)成物質(zhì)循環(huán)利用，邁向無廢社會，獲得碳的減排。
能源結(jié)構(gòu)降碳，是未來最大的減排空間。國家氣候中心分析給出，全世界也是這樣的路徑，即大幅度增加風(fēng)光資源的利用。到2050年，我們國家的風(fēng)光發(fā)電量可以達(dá)到60億千瓦，相當(dāng)于2020年的11倍，這個結(jié)果是把不太經(jīng)濟利用的低速風(fēng)和低密度的光伏全部扣去獲得的，風(fēng)光利用上占地并不多，未來可以達(dá)到這樣的目標(biāo)。
同時，我們可以看到，光伏發(fā)電成本快速降低，支撐了設(shè)計未來目標(biāo)非常重要的價格或者是經(jīng)濟基礎(chǔ)。大家可以看到，1990年，一度光伏電的發(fā)電成本100美元，隨后每十年降一個數(shù)量級，2000年是10美元，2010年是1美元，2020年則降至一點幾美分，到今天太陽能發(fā)電和煤電比，在發(fā)電部分成本略低于煤電。過去我們講國家的能源資源特征是富煤、缺油少氣，現(xiàn)在豐富的可再生能源已經(jīng)成為我們不可缺少的能源資源稟賦，未來風(fēng)光水核互補的能源體系，特別是以風(fēng)光為主，將支撐我們實現(xiàn)3060的“雙碳”目標(biāo)。
這里會帶來一系列未來產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)，比如我們在過去老的電網(wǎng)系統(tǒng)， 是典型的“以需定供”，比如北京市7月份，大家都開空調(diào)，持續(xù)高溫，用電達(dá)到高峰，一定會加大發(fā)電負(fù)荷，加大山西運煤，從供給端解決；以后風(fēng)光為主的時候，供給端會有很大的波動，將形成新的“以供調(diào)需”系統(tǒng)，“以供調(diào)需”不是拉閘限電，會做到未來更高精度的風(fēng)光發(fā)電出力資源預(yù)報，在精確資源預(yù)報的情況下，通過市場信號給電價做出反應(yīng)，引導(dǎo)廣大電動車車主，通過智能充電樁的充放電，獲得電價降升間的收益，同時發(fā)揮了分布式儲能裝置的作用。根據(jù)國家電網(wǎng)在北京人濟大廈做的試驗，一輛電動車，通過上述過程能夠收入四千塊錢。全國目前有600萬輛新能源車，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，到十四五末將達(dá)到兩千萬，2030年達(dá)到八千萬，2040年將到三個億左右，如果形成這樣的體系，充電量基本上與全社會用電量相當(dāng)。
在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生活用電環(huán)節(jié)都可以實現(xiàn)柔性用電，這就是所謂的虛擬電廠。這已經(jīng)不是未來長期的構(gòu)想了，一些起步公司已經(jīng)在做虛擬電廠這方面的工作。但是可再生能源從低比例到高比例，對電網(wǎng)穩(wěn)定性和反應(yīng)速率的要求不斷提高：低于10%時可通過現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)節(jié)完成，達(dá)到百分之十幾的時候要用抽水蓄能加電網(wǎng)調(diào)節(jié)，到30%的時候要建立“源網(wǎng)荷儲”一體化系統(tǒng)，如果達(dá)到50%以上，像今天丹麥這樣的水平，要有更新一輪的信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)數(shù)字技術(shù)的支撐。新一代電網(wǎng)的建成，是能不能形成新格局的技術(shù)關(guān)鍵。
第三，地質(zhì)空間存碳，把未來確保供電穩(wěn)定而使用化石能源托底的那部分產(chǎn)生的二氧化碳捕集下來，加以利用后，不能利用的在合適的地質(zhì)空間如廢棄的礦井里封存。
生態(tài)系統(tǒng)固碳，核心是增加碳匯。生態(tài)文明建設(shè)里的山河林田湖草沙都跟增匯有關(guān)，包括林業(yè)農(nóng)業(yè)的增匯，自然碳匯的管護(hù)，城市綠地建設(shè)、交通系統(tǒng)如鐵路和公路兩旁的綠化帶建設(shè)，都是增加碳匯，加在一起增量非常可觀，通過增匯減少能源系統(tǒng)減碳的壓力，給新技術(shù)騰出更多研發(fā)和投入市場的時間。
最后，用市場機制調(diào)動新技術(shù)逐漸準(zhǔn)入工業(yè)化的應(yīng)用。今年7月16號中國全面啟動了碳市場，目前中國的碳價約50元人民幣/噸，歐盟是50-60歐元/噸，這意味著中國的碳價以后可能會從50元人民幣逐步漲到到400多人民幣，會很大程度上撬動不同的技術(shù)有序進(jìn)入市場。
要實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，我們描繪了這么多的路徑。但現(xiàn)階段的科技支撐，還有明顯的短板。這是國際能源署今年發(fā)布的，全球?qū)崿F(xiàn)碳中和六大板塊的技術(shù)，藍(lán)色部分是已經(jīng)成熟的，黃色部分是不成熟的，以減碳的總量統(tǒng)計，約50%的技術(shù)還不成熟，未來幾十年里大家要攻關(guān)。中國科技部，通過21世紀(jì)中心組織做的分析，支撐中國未來實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的6大類技術(shù)和18個子類，66個亞類技術(shù)做了全面梳理，基本結(jié)論是，如果以減碳的量來算，三分之一是已經(jīng)商業(yè)化的，三分之一在中試與示范工程階段，還有三分之一在概念和基礎(chǔ)研發(fā)階段，說明還有將近三分之二的技術(shù)，需要在未來幾十年逐漸研發(fā)成熟。
在未來，投資方面，綠色刺激和“十四五”規(guī)劃里，將近45萬億的投資里，其中信息基礎(chǔ)設(shè)施，可再生能源，綠色低碳城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代城市，這些加在一起20多萬億的投資，這些投資將來在未來的“雙碳”行動里發(fā)揮越來越重要的作用，這僅僅是“十四五”期間的工作；創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)，碳市場的啟動和綠色金融投資三位一體的發(fā)力，是我們未來值得關(guān)注的。
有人講，過去40年影響中國發(fā)展最重要的四個字是改革開放，而未來40年影響中國發(fā)展最重要的四個字很可能是雙碳行動。未來我們要支撐碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)，在自然科學(xué)、工程科學(xué)、社會科學(xué)方面，不僅存在技術(shù)短板，而且還有人才短板，雙碳行動的目標(biāo)值得期待，但是我們要經(jīng)過艱苦的努力，謝謝大家！
來源 | 網(wǎng)易科技，“中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會”微信公眾號。