8月3日,在2022新京報貝殼財經(jīng)夏季峰會“先立后破 雙碳助力美麗中國”主題論壇上,中國工程院院士、清華大學(xué)碳中和研究院院長賀克斌發(fā)表了題為“碳中和與綠色高質(zhì)量發(fā)展”的演講。
賀克斌表示,雙碳時代,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正從能源資源依賴型走向能源技術(shù)依賴型,并開啟了新一輪產(chǎn)業(yè)競爭。與化石資源相比,風(fēng)光資源在全球分布相對更均勻,未來風(fēng)電、光伏等新能源比例逐漸上升過程中,誰的新能源技術(shù)領(lǐng)先,誰就搶得發(fā)展的先機(jī)。
“實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),我們依然面臨諸多挑戰(zhàn),包括關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新、新能源產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中關(guān)鍵材料的制約以及氣候與環(huán)境協(xié)同治理綜合決策支撐。”賀克斌稱,如果過去40年對中國發(fā)展影響深遠(yuǎn)的四個字是“改革開放”,未來40年最關(guān)鍵的四個字可能就是“雙碳行動”。
在賀克斌看來,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要政策引導(dǎo)、科技創(chuàng)新,并建立全新的人才培養(yǎng)體系。
雙碳時代,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式走向能源技術(shù)依賴型
賀克斌在演講中提到,碳中和問題已經(jīng)成為全球關(guān)注的重大問題。截至去年年底,已有130多個國家、116個地區(qū)、234個城市以及683家企業(yè)提出碳中和目標(biāo)。根據(jù)統(tǒng)計,全球88%的排放、90%的GDP(PPP)以及85%的人口被凈零排放目標(biāo)所覆蓋。
賀克斌表示,碳中和問題之所以引起全球范圍內(nèi)廣泛關(guān)注,主要因?yàn)闅夂蜃兓褜θ蚋鱾居住地區(qū)造成影響,伴隨著一系列天氣、氣候的極端變化,并對經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成沖擊。據(jù)我國應(yīng)急管理部統(tǒng)計,頻發(fā)極端天氣造成的經(jīng)濟(jì)損失居我國自然災(zāi)害之首。此外,高氣候風(fēng)險對世界食品供應(yīng)的影響也極為巨大,涉及水稻、小麥、大豆、大麥等糧食作物以及可可、咖啡等經(jīng)濟(jì)作物。
“雙碳目標(biāo)的提出具有多層面戰(zhàn)略意義,切入點(diǎn)是氣候履約。”賀克斌提到,我國是氣候公約、巴黎協(xié)定等協(xié)議的簽約國,但提出雙碳目標(biāo)更為核心的原因在于新一輪產(chǎn)業(yè)競爭。
“所謂產(chǎn)業(yè)競爭,是指世界進(jìn)入‘雙碳’時代,從能源資源的角度看,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在從資源依賴型走向技術(shù)依賴型。”賀克斌表示,首先,根據(jù)國際能源署分析,未來實(shí)現(xiàn)全球“雙碳”目標(biāo),從化石能源轉(zhuǎn)向風(fēng)光等為主體的能源結(jié)構(gòu)時,全球可提供的風(fēng)光能源資源總量是足夠的。人們過去經(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,足夠支撐實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。
其次,目前全球經(jīng)濟(jì)高度依賴的化石能源地域分布極不均勻,煤炭、石油、天然氣三種能源,三分之二到四分之三的儲藏量都集中在位居前五位的儲藏國。與化石資源相比,風(fēng)光資源在全球分布相對更均勻,未來風(fēng)電、光伏等新能源比例逐漸上升過程中,誰的新能源技術(shù)領(lǐng)先,誰就搶得發(fā)展的先機(jī),即經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向技術(shù)依賴型。可以看到,歐洲、美國、日本等主要發(fā)達(dá)國家都在布局從資源依賴型走向技術(shù)依賴型的新一輪產(chǎn)業(yè)競爭。
賀克斌提出,“雙碳行動”不僅促進(jìn)產(chǎn)業(yè)競爭,還將推動根本性解決環(huán)境污染問題,對于生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有非常強(qiáng)的帶動作用。同時,這對于全球尚未解決環(huán)境污染問題的發(fā)展中國家來講,具有共性意義。
提高環(huán)境質(zhì)量的根本目的是健康。賀克斌以PM2.5治理為例,在2020年,全國330多個城市PM2.5年均濃度平均在33微克/立方米,如果沒有“雙碳行動”,按照“老”的治污政策路徑,到2060年,PM2.5年均濃度最多只會降到25微克/立方米。而2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的話,到2060年,PM2.5年均濃度就會降到20微克/立方米。假設(shè)提前兩年在2028年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,到2060年,PM2.5年均濃度就會降到18微克/立方米。2060年如期實(shí)現(xiàn)碳中和,彼時全國PM2.5年均濃度會降到8 微克/立方米左右,將為生態(tài)環(huán)境與百姓健康帶來巨大福祉,美麗中國與健康中國密切關(guān)聯(lián)。
“五碳并舉”實(shí)現(xiàn)碳減排
如何才能實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)下的碳減排?對此,賀克斌提出,實(shí)現(xiàn)路徑主要可分為五個板塊,即資源增效減碳、能源結(jié)構(gòu)降碳、地質(zhì)空間存碳、生態(tài)系統(tǒng)固碳和市場機(jī)制融碳,“五碳并舉”。
他表示,資源增效減碳主要集中于節(jié)能和能效提升。我國能源強(qiáng)度是世界平均水平的1.3倍,遠(yuǎn)高于美英法德日等發(fā)達(dá)國家,是OECD國家的2.7倍。如果我國采取各種措施達(dá)到同樣的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),但將能源需求降到最低,當(dāng)前消費(fèi)水平下,能耗每降1%,可減排1億多噸二氧化碳。
能源結(jié)構(gòu)降碳的主要目標(biāo)是要大幅提升非化石能源比例,建立以新能源和可再生能源為主體的新型能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)。賀克斌認(rèn)為,要重新認(rèn)識我國的能源資源稟賦,只講“富煤”“缺油”“少氣”不能全面準(zhǔn)確表述我國能源資源稟賦,豐富的可再生能源資源是我國能源資源的重要組成部分。
針對地質(zhì)空間存碳,賀克斌提出,即使到了2060年,為了保障能源系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定,仍將保留一定量的化石能源使用,并進(jìn)而產(chǎn)生二氧化碳,屆時將通過碳捕集利用和封存(CCUS技術(shù))對這部分二氧化碳進(jìn)行處理。
此外,賀克斌表示,生態(tài)系統(tǒng)固碳與生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國建設(shè)所涉及的山河林田湖草沙系統(tǒng)治理是目標(biāo)一致的——隨著生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、鞏固和建設(shè),固碳增匯的收益也將更加顯著。
上述“四碳”均是關(guān)于技術(shù),至于市場機(jī)制融碳,賀克斌在演講中表示,技術(shù)能夠在市場上應(yīng)用,主要取決于兩點(diǎn),一是政府的政策引導(dǎo),更為重要的是市場機(jī)制。2021年7月16日,全國碳市場正式啟動上線交易。目前電力行業(yè)已被納入全國碳市場,預(yù)計后續(xù)還會納入建材、冶金、石油、化工等多個行業(yè),且會覆蓋到個人的碳足跡,100%覆蓋各種碳的排放領(lǐng)域,通過市場信號、市場杠桿有序推動各類新技術(shù)的市場準(zhǔn)入。
我國碳中和技術(shù)成熟度不高,實(shí)現(xiàn)雙碳面臨多重挑戰(zhàn)
實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),我國依然面臨諸多挑戰(zhàn)。賀克斌表示,其中一大挑戰(zhàn)在于關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新。據(jù)國際能源署分析,全球要實(shí)現(xiàn)碳中和所依賴的技術(shù)中,約有一半已經(jīng)商業(yè)化,另外50%仍需在未來數(shù)十年中逐步實(shí)現(xiàn)。
對于中國自身情況,賀克斌介紹,科技部組織專家分析了我國實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的相關(guān)支撐技術(shù),列出了6大類、18子類、66個亞類的關(guān)鍵技術(shù),其中34%已得到商業(yè)營運(yùn),36%還處于中試和工程示范階段,另外還有30%在概念和研發(fā)階段。這意味著,我國碳中和技術(shù)總體成熟度不高,還有2/3的任務(wù)需要我國的科技工作者在未來幾十年研發(fā)突破,相較世界平均水平,我國通過科技創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)競爭、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的任務(wù)更重,責(zé)任更大。
第二大挑戰(zhàn)來自受關(guān)鍵材料制約明顯的新能源產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。從世界來看,在所有可再生能源電力中,光伏的度電材料消耗最高,除鋼、銅、光伏級玻璃等之外,還有鎳、銦、鎵、鍺、碲等稀有金屬。風(fēng)電中所含釹、鐠、鏑三種稀土元素在未來也都面臨嚴(yán)重短缺問題,可能會成為風(fēng)電裝機(jī)的制約因素。
賀克斌提出,預(yù)計到2050年,光伏裝機(jī)總量將達(dá)到2020年的19倍,光伏制造中銦、碲等關(guān)鍵材料的需求量或?qū)⒊^儲量,屆時需要考慮如何對這些材料循環(huán)利用,或通過新技術(shù)進(jìn)行替代。
賀克斌以電動車所使用的鋰電池舉例,支撐鋰電池的幾種金屬等關(guān)鍵材料基本集中在三個國家,頭部效應(yīng)明顯,中國除石墨資源較為豐富外,鋰、鈷、鎳、錳的儲量并不占優(yōu)勢,今后如何調(diào)度好這些關(guān)鍵材料的資源使用和循環(huán)利用也將成為重要問題。
而隨著對風(fēng)光資源的大規(guī)模利用,風(fēng)電與光伏設(shè)備到一定使用周期后會產(chǎn)生報廢,形成所謂的新型工業(yè)固體廢物。如果未能建立起合理的消納途徑,固廢可能會成為整個產(chǎn)業(yè)鏈的梗阻點(diǎn),嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)揮。
在他看來,氣候與環(huán)境協(xié)同治理綜合決策支撐也是一大問題。氣候是全球尺度,環(huán)境更多是區(qū)域、國家尺度,要形成協(xié)同綜合治理,不僅要在工程技術(shù)方面協(xié)同,還要形成國內(nèi)外綠色高質(zhì)量發(fā)展新的游戲規(guī)則。例如需要建立減污降碳協(xié)同增效的時空協(xié)同機(jī)制,過程增效機(jī)制和區(qū)域聯(lián)動機(jī)制,溫室氣體排放監(jiān)測與減排評估方法,重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域脫碳路徑優(yōu)化與驅(qū)動機(jī)制。
“要最終推動市場機(jī)制融碳,這中間需要在微觀、中觀和宏觀填補(bǔ)很多空白。”賀克斌表示,其中微觀層面,需要建設(shè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計核算系統(tǒng),還要有全球和我國溫室氣體數(shù)據(jù)庫,F(xiàn)階段天空地一體化碳源碳匯監(jiān)測技術(shù)仍存在各項(xiàng)問題,包括缺乏立體探測,垂直觀測能力以及動態(tài)、精細(xì)、不同背景下的碳觀測能力不足。
賀克斌稱,在未來發(fā)展中,有人講“雙碳”時代已經(jīng)來臨,如果說過去40年對中國發(fā)展影響深遠(yuǎn)的四個字是“改革開放”,未來40年最關(guān)鍵的四個字可能就是“雙碳行動”。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要政策引導(dǎo)、科技創(chuàng)新,并建立全新的人才培養(yǎng)體系。自然科學(xué)、工程科學(xué)、社會科學(xué)各學(xué)科要一起協(xié)同創(chuàng)新,共同培養(yǎng)面向碳中和時代的人才。
新京報貝殼財經(jīng)記者 朱玥怡 編輯 王進(jìn)雨 校對 付春愔