【碳达峰研讨精华No.5】潘家华|省市碳达峰,我们应该怎么做?

2021-04-22

编者按:2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五次联合国大会上作出庄严承诺:中国二氧化碳发排放将力争在2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。绿色低碳发展智库伙伴(GDTP)作为国内领先的智库交流平台,自2020年10月起举办“疫情后新形势下的省市达峰行动”系列研讨会。2020年12月21日举办了该系列研讨会的第二期,主题是《“十四五”规划与碳达峰目标》,邀请到广州、天津、重庆等地代表分享关于“十四五”规划编制、所在区域碳达峰规划和路径等问题的思考。本期刊发的是中国社会科学院学部委员潘家华先生的主题演讲。



国家主席习近平在2020年9月22日联合国大会一般性辩论中明确宣示,2030年前碳排放达峰,2060年前实现碳中和。要知道,发达的工业化国家也只是说在2050年碳中和。对中国的承诺,国际社会有两方面反应,一面是赞赏,另一面则是质疑,认为中国做不到。所以在两个月后的G20会议上,习总书记用“坚定不移”四个字表明了决心。
 
如果说2060年有些遥远,当前,我们应该怎么做?2020年12月12日,习近平主席在气候雄心峰会上明确了2030年前的做法。一是能源效率,碳强度比2005年下降65%以上;二是能源结构,到2030年非化石能源占比25%,比之前承诺的提高五个百分点;三是到2030年发展12亿千瓦的风和光,12亿千瓦不是一个小数字,美国当前所有的发电装机容量加在一起也就是这个水平;四是碳汇从45亿立方米增加到60亿立方米。应该说习近平主席作出这样的承诺就是把路径点出来了。
   
省市碳达峰不是要攀高峰而是要削峰发展



省市碳达峰要削峰、压峰,拉低峰位,以便走向碳中和。为什么国际社会对我们的“双碳目标”除了赞赏以外,更多是质疑呢?因为我国在碳排放上“一枝独秀”,人均水平超过欧盟,所以中国的达峰迫在眉睫,应该在“十四五”期间达峰。此外,我们在达峰期间可能处在一个高位平台,会有多峰突起,所以不仅要削峰而且要压峰。
 


发达国家的峰高位平台异峰突起,不断有峰谷波动。我国达峰也不是单一峰而是多峰,而且有一个峰谷波动期。但尽管如此,我们现在还要把峰尽量往下削,尽量压缩峰的高位平台期。这并不是一蹴而就的事情,过程将相当艰巨。



如上图,用环境库兹涅茨曲线(倒U型曲线)分析人均排放和人均收入水平的关系,可见随着收入提高排放增加,在1万美元左右达到峰值。美国人均收入现在是6万美元,欧盟、日本在5万美元左右,而且碳排放降幅不大,平台期相当长。所以我们一定要认识到排放不是单一峰,而是波峰波谷有波动,平台期会比较长。
 
碳达峰不是一蹴而就、高歌猛进的事,而是要砥砺前行,不要一窝蜂,不可以不切实际的“大跃进”



我们可以参考发达国家的表现。1992年在达成《气候变化框架公约》时没有目标,1995年《柏林授权书》要求发达国家率先减排,1997年《京都议定书》要求发达国家到2010年,在1990年的水平上总体减少5%。从气候谈判的结果可以看出,发达国家并不怎么高尚,最后只减5.2%,比《柏林授权书》高0.2个百分点,欧盟8%,美国7%,日本6%。最后的结果是1997年签署的《京都议定书》到2005年才生效,美国拒绝签署并退出,有始无终。2009年《哥本哈根协议》明确了2度目标,但由于发达国家与发展中国家间的矛盾冲突,《哥本哈根协议》也是无疾而终。到了2015年,各国不仅仅认同了2度目标,而且探讨1.5度目标的可能性,明确在本世纪中叶及后半叶实现净零排放。如下图所示,全球设立净零排放目标,从时间点谋划上可以看出这需要艰苦漫长的过程,需要做出巨大的努力。

图片说明:全球设立了碳中和(净零排放)目标的国家和地区

 
关于能源结构,10年前中国70%是煤炭,2020年煤炭占比依然高达57%,世界平均只有27%。发达国家是在煤炭已经微乎其微的情况下实现碳中和,中国是在以煤炭为主的能源结构下实现碳中和,所以并不是那么简单,这不是高歌猛进而是脚踏实地的事。


碳达峰碳中和不是为了他人是为了我们自己和子孙后代



IPCC报告和世界气象组织的评估, 明确表明全球地表平均温度相比工业革命前高出1.1度,中国达到了1.4度。这样一来,冰川消失、海平面上升、危及生物多样性,生存的环境不再适宜子孙后代。环境保护部门说要实现协同治理,煤炭超低排放可以把PM2.5、氮氧化物、二氧化硫全部去除干净,但是二氧化碳全部排出来了,造成极端天气事件就是化石能源的消费,如果釜底抽薪把化石能源消费彻底根除了,还有雾霾和环境污染吗?为什么发达国家PM2.5很少,在于他们的能源结构中煤炭微乎其微。为什么印度比我们的雾霾更严重?在于他们的能源结构是以煤为主。所以,减少碳排放,减少化石能源消费,特别是加速去煤进程是为了环境,为了生态。

如下图所示中国净零碳排放路径研究。如果能够把煤炭去掉,碳排放会大幅度下降。


谨防陷入误区走弯路瞎折腾



碳达峰,不要被误导,不要瞎折腾,零碳能源,没有任何捷径。
 

  • 误区一:绿色植树碳汇潜力巨大。碳中和这个词在《巴黎协定》上是净零排放,也就是说可以有少许微不足道的排放,因为自然有自净的能力,所以会被误导认为可以大量种树,通过碳汇中和碳排放,所以可以燃烧煤炭、石油。但是,现在的碳排放有100亿吨,如果2030年把森林蓄积量提升45亿立方米的目标增加到60亿立方米,一年也只有增加2.5亿立方米。按照现在一般的系数计算,2立方米相当于1吨标煤的排放量即最多1.5-2吨的碳,靠森林蓄积量的提升,一年最多有可以有5亿吨的二氧化碳的吸收量,即占现有排放量的5%左右。所以不要去做这样一个“碳汇梦”了。碳汇有生态的功能,但是不要把碳中和寄希望于森林碳汇,经不起检验。

  • 误区二:大干快上CCS,也就是碳捕获和封存。把烧煤、去除二氧化硫和氮氧化合物释放的二氧化碳捕集起来再加以利用。理论上可行,但实际上得不偿失。生态环境部规划院蔡博峰教授做的一份关于CCUS的报告指出,我国做了这么多年的捕集,累积封存量万分之一都不到。关键的问题是成本,碳捕获和封存每吨二氧化碳的成本是300-900元,按照最低300元计算,捕捉一公斤二氧化碳成本是3毛钱,还不包括贮存、运输和埋入地质结构中。即使这样,以燃煤法一度电需捕捉一公斤二氧化碳计算,也就是一度电仅CCS就要三毛钱,而现在世界范围太阳光伏发电最低是7分钱一度电,三年前我们在沙特阿拉伯的报价1.5美分,现在国内2毛钱一度电没有任何问题。所以花3毛钱做这些有必要吗?风光电力可以提供能源服务,碳捕集要花更多的能源来捕集、运输、埋存,没有任何收益可言。为什么不直接把煤炭去掉,用零碳的风电、光伏发电来替代?我并不是反对或否定CCS的技术发展,但大规模的布局最后是得不偿失,是折腾。

  • 误区三:氢能是清洁能源。氢能是二次能源,如果用风光电解水来制氢是清洁的,如果用煤炭、天然气来制氢是有排放的。现在氢能发展很快,但目前要做大规模的布局还不具备条件,也需要技术的进一步发展。所以也没有必要在氢能的问题上大干快上,还需要等技术成熟,才有竞争力。

  • 误区四:清洁煤技术无污染。煤炭电力,像蒙华铁路每年2亿吨的煤炭运到南方去发展煤化工、煤电。通过超低排放可以把常规污染物去掉,但是二氧化碳去不掉。所以清洁煤技术对常规污染物是清洁的,对二氧化碳谈不上清洁。



碳达峰是机遇,要快抓、抓准、抓好



发展零碳能源,要水起风升,光辐热伏,森汇薪炭。比如,水能方面,把雅鲁藏布江的水电纳入十四五”规划,说明水电还要发展,虽然水电有一些生态的影响,但两害相权取其轻,水电必须有长足的发展。风电方面,东南沿海是能耗集中存在区,光伏或空间有限怎么办?海上风电的潜力巨大。听说因为考虑到对鸟类的影响,山东威海长岛拆掉了很多风机。举个例子来讲,现在丹麦45%的电力属于海上风电,并不是说丹麦就没有鸟类,关键是怎样平衡和做好鸟类保护工作,而不是说海上风电不能发展。现在发展出来生物质能,比如欧洲的奥地利、瑞士,把阿尔卑斯山的生物质做成煤球一样的型炭,型炭像煤球一样燃烧,提供热量或用来发电,也可以直接用生物质发电。风和光是直接的,但水和生物质能可以储存使用。
 
城市碳达峰,要求所有的公共交通逐步全部纯电动化,对城市、地方来讲确实需要在这方面把机遇抓紧、抓好、落实。日前,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2020-2035年))。规划提出到2025年,每百公里纯电动汽车耗电度数在12度以内, 如果光伏发电按照成本价计算,2.5元可以跑100公里;按照电网的电价计算,6块钱可以跑100公里。相比于100公里耗10升油,这是十分之一的价格。农耕文明时代是自给自足的小农经济,在新的生态文明时代,是否可以实现自给自足的零碳经济?我们完全可以做到零碳,比如屋顶发电,汽车用自己发的电,不需要向外购电。雄安是亚洲第一大火车站,屋顶太阳光伏发电,就可以保证20%的电量。
 
新能源规划还提到,在2025年纯电动汽车在市场的新车销量中占20%,现在新车销售量大概在2500-2800万辆, 也就意味着2025年有超过500万辆的纯电动汽车进入市场。现在特斯拉年产量50万,年产量至少要十个特斯拉的规模才行,空间非常大。而且,在2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流,至少要占三分之二甚至80%或更多。

碳达峰不仅仅是碳的事



屋顶,碳汇、生物质能具有很大潜力;西北地区无限风光,西南地区有巨大的水能资源,沿海有海洋风电的空间,因此存在区域协同的问题。

对城市来讲,低碳交通是城市永恒或重要的话题。如果不需要交通,也就不用考虑低碳交通了,就是零碳。比如职住一体,高校老师学生不需要开车,都住在校园中。要产城融合,中国的规划将很多工业园区建立在远离居住区的地方,这就需要大量的交通。现在很多理念需要改变,国家最高端的城市规划——雄安规划图,东边是居住的地方,西边是就业的地方,为什么不能把住的地方与自然融合在一起呢?融合以后,无限风光发挥效能实现净零碳更有条件。

像北京、上海这样的巨无霸城市要实现碳中和应该说没有任何可能,只能靠区域协同。但是对于很多乡、镇、村、小城市,就地依靠自然的解决方案,是不是可以率先实现净零碳呢?从这个意义上来讲,达峰和净零碳并不仅仅是碳本身的事情,规划区域协同等各种观念的转变也都非常重要。

不是只有富人要低碳转型,实际上净零碳对穷人来讲更有用。现在我国还有6亿农民,需要让他们全部实现自给自足的零碳经济,交通和能源消费自给自足的生活成本低,但这也并不必然加大贫富差距。零碳转型是属于全社会的,全方位的,从点点滴滴做起,从生产消费全方位协同,我们就可以走向净零碳。



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