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人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)、原國(guó)科大校長(zhǎng)丁仲禮院士：中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究

2021-07-13

概要

5月30日，在中國(guó)科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)上，中科院院士丁仲禮作了題為《中國(guó)“碳中和”框架路線圖研究》的專題報(bào)告，解讀了碳中和的科學(xué)概念及其內(nèi)涵，分析了碳達(dá)峰和碳中和工作的國(guó)內(nèi)外形勢(shì)，介紹了中科院學(xué)部近期圍繞碳中和問(wèn)題所布局的咨詢項(xiàng)目進(jìn)展情況，并就未來(lái)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑等提出了5點(diǎn)初步看法。

丁仲禮表示，“碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，這將會(huì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大轉(zhuǎn)型，是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。這輪“大轉(zhuǎn)型”需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”，所需資金將會(huì)是天文數(shù)字，決不可能依靠政府財(cái)政補(bǔ)貼得以滿足，必須堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向，鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)，穩(wěn)步推進(jìn)。

難度遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家

2019年全球碳排放量為401億噸二氧化碳，其中86%源自化石燃料利用，14%由土地利用變化產(chǎn)生。這些排放量最終被陸地碳匯吸收31%，被海洋碳匯吸收23%，剩余的46%滯留于大氣中。

丁仲禮表示，“碳中和”是指化石燃料利用和土地利用的人為排放量被人為作用和自然過(guò)程所吸收，即實(shí)現(xiàn)凈零排放，“碳中和就是要想辦法把原本將會(huì)滯留在大氣中的二氧化碳減下來(lái)或吸收掉”。

當(dāng)前，世界各國(guó)碳排放處于不同階段，大體可分為四個(gè)類型。英國(guó)、法國(guó)和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的排放在上世紀(jì)70-80年代就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，目前正處于達(dá)峰后的下降階段。

丁仲禮指出，我國(guó)還處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)，以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)入新常態(tài)的階段，排放量逐步進(jìn)入“平臺(tái)期”。印度等新興國(guó)家排放量還在上升，還有大量的發(fā)展中國(guó)家和農(nóng)業(yè)國(guó)，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的排放尚未“啟動(dòng)”。

歐盟部分成員國(guó)率先承諾到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，我國(guó)也于2020年9月承諾二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

“這是雄心勃勃但又極其艱難的戰(zhàn)略目標(biāo)，從主要發(fā)達(dá)國(guó)家的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的歷史關(guān)系看，一個(gè)國(guó)家的發(fā)展程度同人均累計(jì)碳排放密切相關(guān)，就我國(guó)而言，人均累計(jì)碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國(guó)家，也小于全球平均。我們追求2060年達(dá)到碳中和，其難度遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家。”丁仲禮說(shuō)。

碳中和是“三端發(fā)力”體系

針對(duì)碳中和問(wèn)題中的科技需求，中國(guó)科學(xué)院學(xué)部設(shè)立重大咨詢項(xiàng)目“中國(guó)碳中和框架路線圖研究”，目標(biāo)是設(shè)計(jì)初步路線圖，可供研討、修訂、完善，同時(shí)在如何落實(shí)“路線圖”上，提出操作層面的建議。

當(dāng)前，項(xiàng)目按照排放端、固碳端、政策端3方面進(jìn)行組織，圍繞未來(lái)能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)、非碳能源占比階段性提高途徑、不可替代化石能源預(yù)測(cè)、非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求、陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀測(cè)算、陸地生態(tài)系統(tǒng)未來(lái)固碳潛力分析、碳捕集利用封存技術(shù)評(píng)估、青藏高原率先達(dá)標(biāo)示范區(qū)建議、政策技術(shù)分析研究設(shè)立了9個(gè)專題進(jìn)行研究。

丁仲禮在報(bào)告中指出，碳中和看似很復(fù)雜，但概括起來(lái)就是一個(gè)“三端發(fā)力”的體系。第一端是能源供應(yīng)端，盡可能用非碳能源替代化石能源發(fā)電、制氫，構(gòu)建“新型電力系統(tǒng)或能源供應(yīng)系統(tǒng)”；第二端是能源消費(fèi)端，力爭(zhēng)在居民生活、交通、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等絕大多數(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)電力、氫能、地?zé)帷⑻?yáng)能等非碳能源對(duì)化石能源消費(fèi)的替代；第三端是人為固碳端，通過(guò)生態(tài)建設(shè)、土壤固碳、碳捕集封存等組合工程去除不得不排放的二氧化碳。簡(jiǎn)言之，就是選擇合適的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)“減碳、固碳”，逐步達(dá)到碳中和。

確定路線圖不要急于“收口”

基于碳中和國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)和中科院碳專項(xiàng)的已有成果，丁仲禮還提出了5個(gè)方面的初步看法。

他表示， “技術(shù)為王”將在此進(jìn)程中得到充分體現(xiàn)，即誰(shuí)在技術(shù)上走在前面，誰(shuí)將在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。國(guó)家需要積極研究與謀劃、謀定而動(dòng)、系統(tǒng)布局、組織力量、特殊支持，力爭(zhēng)以技術(shù)上的先進(jìn)性獲得產(chǎn)業(yè)上的主導(dǎo)權(quán)，使之成為民族復(fù)興的重要推動(dòng)力。

同時(shí)，政府的財(cái)政資金應(yīng)主要投入在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)示范上，力爭(zhēng)使我國(guó)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迭代進(jìn)步快于他國(guó)。在此過(guò)程中，特別要防止能源價(jià)格明顯上漲，影響居民生活和產(chǎn)品出口。

丁仲禮提出，中科院學(xué)部咨詢項(xiàng)目只能先給出一個(gè)框架性建議，以供科技界討論、修正、完善。“期望匯聚眾智后，學(xué)部的建議對(duì)我國(guó)如何推動(dòng)此大轉(zhuǎn)型，如何在未來(lái)國(guó)家創(chuàng)新體系中形成布局完善、責(zé)任明確的研發(fā)體系等重大問(wèn)題，有實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)意義”。丁仲禮說(shuō)。

項(xiàng)目組認(rèn)為，我國(guó)學(xué)術(shù)界應(yīng)該秉持開(kāi)放的態(tài)度，廣泛參與，發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力；國(guó)家有關(guān)部門在確定路線圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期，不要急于“收口”。

同時(shí)，在“大轉(zhuǎn)型”中，行業(yè)的協(xié)調(diào)共進(jìn)極其重要。“減碳、固碳”“電力替代”“氫能替代”均需要增加企業(yè)的額外成本，如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進(jìn)，勢(shì)必會(huì)使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本，從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。由此，分行業(yè)設(shè)計(jì)“碳中和”路線圖及有效的激勵(lì)/約束制度需盡早提上日程。

此外，丁仲禮表示，評(píng)價(jià)國(guó)家、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)甚至家庭的碳中和程度，需從收、支兩端計(jì)量。從能源消費(fèi)角度論，“支”（排放）相對(duì)容易計(jì)量；“收”（固碳）由于類型多樣，過(guò)程復(fù)雜，很難精確計(jì)量，尤其是“人為努力”下的固碳增量不易確定。由此，國(guó)家應(yīng)盡早建立系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、計(jì)算、報(bào)告、檢核的標(biāo)準(zhǔn)體系，以期針對(duì)我國(guó)的碳收支狀況，保證話語(yǔ)權(quán)在我。

丁仲禮建議對(duì)未來(lái)排放權(quán)的分配、碳排放的報(bào)告核查等問(wèn)題進(jìn)行深入研究。“在科技支撐方面，還有很多基礎(chǔ)性的科學(xué)問(wèn)題比如二氧化碳對(duì)增溫的敏感性等需要深入研究。在碳中和問(wèn)題上，科技界依然任重而道遠(yuǎn)。”丁仲禮說(shuō)。

PPT如下：

迄今為止，歐盟部分成員國(guó)率先承諾到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，我國(guó)也于2020年9月承諾“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。

我們國(guó)家用30年時(shí)間實(shí)現(xiàn)從“碳達(dá)峰”到“碳中和”，這是雄心勃勃但又極其艱難的戰(zhàn)略目標(biāo)。

從主要發(fā)達(dá)國(guó)家的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的歷史關(guān)系看，一個(gè)國(guó)家的發(fā)展程度同人均累計(jì)碳排放密切相關(guān)，就我國(guó)而言，人均累計(jì)碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國(guó)家，也小于全球平均。我們追求2060年達(dá)到碳中和，其難度遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家。

碳中和是指人為排放量（化石燃料利用和土地利用）被人為作用（木材蓄積量、土壤有機(jī)碳、工程封存等）和自然過(guò)程（海洋吸收、侵蝕-沉積過(guò)程的碳埋藏、堿性土壤的固碳等）所吸收，即凈零排放。

2019年，全球碳排放量為401億噸二氧化碳，其中86%源自化石燃料利用，14%由土地利用變化產(chǎn)生。這些排放量最終被陸地碳匯吸收31%，被海洋碳匯吸收23%，剩余的46%滯留于大氣中。碳中和就是要想辦法把原本將會(huì)滯留在大氣中的二氧化碳減下來(lái)或吸收掉。

碳中和看似很復(fù)雜，但概括起來(lái)就是一個(gè)“三端發(fā)力”的體系：

第一端是能源供應(yīng)端，盡可能用非碳能源替代化石能源發(fā)電、制氫，構(gòu)建“新型電力系統(tǒng)或能源供應(yīng)系統(tǒng)”；

第二端是能源消費(fèi)端，力爭(zhēng)在居民生活、交通、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等絕大多數(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)電力、氫能、地?zé)?、太?yáng)能等非碳能源對(duì)化石能源消費(fèi)的替代；

第三端是人為固碳端，通過(guò)生態(tài)建設(shè)、土壤固碳、碳捕集封存等組合工程去除不得不排放的二氧化碳。

簡(jiǎn)言之，就是選擇合適的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)“減碳、固碳”，逐步達(dá)到碳中和。

我國(guó)有規(guī)模龐大的的涉氫產(chǎn)業(yè)體系——石化化工產(chǎn)業(yè)，這是氫的最主要利用領(lǐng)域，現(xiàn)在是，將來(lái)也是！我們?nèi)绻軐⒕G氫恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于石化化工產(chǎn)業(yè)，才能更好地體現(xiàn)綠氫價(jià)值??！真正解決工業(yè)脫碳的大難題！

碳中和國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)和中科院碳專項(xiàng)的已有成果，丁仲禮院士提出了五方面的初步看法：

1、“碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，將會(huì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大轉(zhuǎn)型、一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。“技術(shù)為王”將在此進(jìn)程中得到充分體現(xiàn)，即誰(shuí)在技術(shù)上走在前面，誰(shuí)將在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。國(guó)家需要積極研究與謀劃、謀定而動(dòng)、系統(tǒng)布局、組織力量、特殊支持，力爭(zhēng)以技術(shù)上的先進(jìn)性獲得產(chǎn)業(yè)上的主導(dǎo)權(quán)，使之成為民族復(fù)興的重要推動(dòng)力。

2、這輪“大轉(zhuǎn)型”需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”，所需資金將會(huì)是天文數(shù)字，決不可能依靠政府財(cái)政補(bǔ)貼得以滿足，必須堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向，鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)，穩(wěn)步推進(jìn)。政府的財(cái)政資金應(yīng)主要投入在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)示范上，力爭(zhēng)使我國(guó)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迭代進(jìn)步快于他國(guó)。在此過(guò)程中，特別要防止能源價(jià)格明顯上漲，影響居民生活和產(chǎn)品出口。

3、本學(xué)部咨詢項(xiàng)目只能先給出一個(gè)框架性建議，以供科技界討論、修正、完善。期望匯聚眾智后，學(xué)部的建議對(duì)我國(guó)如何推動(dòng)此大轉(zhuǎn)型，如何在未來(lái)國(guó)家創(chuàng)新體系中形成布局完善、責(zé)任明確的研發(fā)體系等重大問(wèn)題，有實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)意義。項(xiàng)目組認(rèn)為，我國(guó)學(xué)術(shù)界應(yīng)該秉持開(kāi)放的態(tài)度，廣泛參與，發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力；國(guó)家有關(guān)部門在確定路線圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期，不要急于“收口”。

4、“大轉(zhuǎn)型”中，行業(yè)的協(xié)調(diào)共進(jìn)極其重要。“減碳、固碳”“電力替代”“氫能替代”均需要增加企業(yè)的額外成本，如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調(diào)共進(jìn)，勢(shì)必會(huì)使“不作為企業(yè)”節(jié)約了成本，從而出現(xiàn)“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。由此，分行業(yè)設(shè)計(jì)“碳中和”路線圖及有效的激勵(lì)/約束制度需盡早提上日程。

5、評(píng)價(jià)國(guó)家、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)甚至家庭的碳中和程度，需從收、支兩端計(jì)量。從能源消費(fèi)角度論，“支”（即排放）相對(duì)容易計(jì)量；“收”（即固碳）由于類型多樣，過(guò)程復(fù)雜，很難精確計(jì)量，尤其是“人為努力”下的固碳增量不易確定。由此，國(guó)家應(yīng)盡早建立系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、計(jì)算、報(bào)告、檢核的標(biāo)準(zhǔn)體系，以期針對(duì)我國(guó)的碳收支狀況，保證話語(yǔ)權(quán)在我。

丁仲禮院士建議對(duì)未來(lái)排放權(quán)的分配、碳排放的報(bào)告核查等問(wèn)題進(jìn)行深入研究。在科技支撐方面，還有很多基礎(chǔ)性的科學(xué)問(wèn)題比如二氧化碳對(duì)增溫的敏感性等需要深入研究。在碳中和問(wèn)題上，科技界依然任重而道遠(yuǎn)。

來(lái)源：能源化工新征途、北京能源與環(huán)境學(xué)會(huì)。

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