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做好碳达峰、碳中和工作,迎接低排放发展的新时代

2021-01-28李俊峰

世界环境 2021年1期
关键词:达峰碳达峰气候变化

文 / 李俊峰

中国国家主席习近平在2020年9月22日的75届联合国大会一般性辩论发言时向全世界宣告,中国将努力争取在2030年之前实现二氧化碳排放达峰,努力争取在2060年之前实现碳中和。在2020年12月16-18日召开的中央经济工作会议上,他又将做好碳达峰、碳中和的工作作为2021年的八项重要任务进行了具体部署。本文就碳达峰、碳中和问题的由来、本质以及如何做好碳达峰、碳中和工作提出一些观点和看法。

一、碳达峰、碳中和是全球应对气候变化的政治共识

人类认识气候变化经历了一个从科学认知到政治共识的漫长过程。早在19世纪末,爱尔兰物理学家、数学家、化学家、气象科学家约翰·廷德尔经过多年的观察与研究,于1859年得出结论:水蒸气对保持地球大气的温度十分重要,其他气体(如二氧化碳和氧气)也起到同样的作用。他开始进行大量计算,通过改变公式中这些气体的值来得出不同的结果,最后的结论是:增加像二氧化碳这样的气体会对气候产生十分显著的影响,这就是我们现在所说的全球变暖,亦称之为温室效应。

即使这样一个科学问题也有不同认识,有人认为,根据科学史上的记载,发现温室效应的是欧洲科学家约瑟夫·傅里叶,而1859年,“气象科学之父”廷德尔发现了大气层与温室效应之间的关系。然而,最早发现大气层温室效应的并不是廷德尔,而是一位来自美国的科学爱好者尤尼斯·富特,由于当时社会对女性的不平等对待,富特未能成为一名科学家。

究竟是谁发现了地球的温室效应并不重要,重要的是地球的温室效应现象一直存在,它是地球生态系统的重要组成部分。因为地球大气层的存在及其温室效应,使得地球有了适合人类及万物生存的温度、水分、氧气、二氧化碳等各种条件,形成了完美且脆弱的生态系统。

18世纪中叶,随着蒸汽机的发明和使用,使得人类开始从农业文明走向工业文明。工业文明的重要标志就是化石能源大量消耗。19世纪中叶廷德尔等科学家们的实验发现,改变大气中二氧化碳的浓度可以改变大气层温室效应的强弱,并形成地球温升的变化。但是这些科学家们的发现并没有引起国际社会的普遍关注。直到1972年第一次全球环境与发展大会,科学家和政治家济济一堂,关注人类的可持续发展问题,气候变暖问题及其可能对地球生态系统的破坏才开始进入人们的视野。

1988年联合国成立了政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC),专门研究气候变化问题的成因、影响和应对措施。新成立的IPCC历经2年多的研究,于1990年发布了第一次评估报告,基本结论是自人类工业化以来,大量燃烧化石能源造成了地球大气层中温室气体浓度的增加,是工业化200年来,地球大气温度不断升高的主要原因。如果这种趋势不加以扭转,将会对人类赖以生存的地球生态系统造成不可挽回的损失。此后,IPCC先后发布了5次评估报告,使得人类对气候变化的认识不断提高。

1992年在巴西里约热内卢召开的第二届全球环境与发展大会上,政治家们依据这些科学认知,达成《联合国气候变化框架公约》(以下简称《公约》),确立了共同但有区别的责任和各自能力的原则。即应对气候变化是全球共同的责任,世界各国应依据其发展历史、发展水平和各自能力担负起相应的责任。1994年 《公约》生效,自此,《公约》缔约方每年都要召开一次缔约方大会(简称COP)讨论应对气候变化问题,迄今为止《公约》缔约方大会一共举办了25届,COP26因新冠肺炎疫情推迟到2021年举行。《公约》的本质是推动人类活动排放的温室气体尽早达峰,并实现快速下降。

1997年COP4在日本召开,世界各国按照共同但有区别和各自能力的原则,就温室气体减排达成了著名的《京都议定书》,规定了到2020年发达国家(亦称附件1国家)减排的目标。减排的基础年是1990年。虽然发达国家二氧化碳排放达峰的时间有较大的差异,但是发达国家整体减排的目标是:到2020年要在1990年的基础上减排20%,2050年要在1990年的基础上减排80%-85%。发展中国家则在得到发达国家切实、额外的资金和技术援助的前提下,在不影响自身可持续发展的情况下实行自愿减排。

2015年达成的《巴黎协定》提出了在21世纪末,要将地球温升控制在2℃,并为控制在1.5℃而努力的政治目标,并把21世纪下半叶实现人类活动温室气体的排放量与大自然吸收相平衡,即气候中性(又称碳中和)作为实现政治目标的具体措施。要求世界各国在2016年提交面向实现这一目标的2030年国家自主贡献,并在2020年对其更新,2020年同时还要提交国家面向21世纪中叶的低排放发展战略,以适应全球21世纪下半叶实现碳中和的要求。

1992年全球达成的《公约》和1997年达成的《京都议定书》、2015年达成的 《巴黎协定》都是全球应对气候变化的具有一定法律约束力的文件。目的是规范全球发展与保护的秩序,把发展放进生态环境保护的笼子里。这三个文件是人类对气候变化问题从科学认知到政治共识,再到具体行动不断深化的体现。碳达峰是全球应对气候变化问题的阶段性目标,碳中和是应对气候变化问题的最终目标。

这些文件和 《联合国宪章》《关贸总协定》一样都是规范世界秩序的法律依据。《联合国宪章》是规范世界政治秩序的法律文件,它的基本原则就是“国家不分大小一律平等,相互尊重主权和领土完整”。《关贸总协定》后改称“世界贸易组织”,但是它的基本宗旨没有变,即是规范世界经济和贸易秩序的法律文件,它认为市场经济和知识产权保护是维护当今世界经济和贸易秩序的基本制度。

简而言之,与 《联合国宪章》规范世界政治秩序和世贸组织规范世界经济贸易秩序一样,《公约》《京都议定书》 和《巴黎协定》规范全球发展与保护秩序的法律地位也应该受到尊重。正如习近平主席指出的:“应对气候变化,《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向,是保护地球家园需要采取的最低限度行动,各国必须迈出决定性步伐。”

二、碳达峰与碳中和的本质是推动发展转型

习近平主席在75届联大讲话中指出:“这场疫情启示我们,人类需要一场自我革命,加快形成绿色发展方式和生活方式,建设生态文明和美丽地球。人类不能再忽视大自然一次又一次的警告,沿着只讲索取不讲投入、只讲发展不讲保护、只讲利用不讲修复的老路走下去。”

其实人类在各种文明的发展中,对发展方式都在不断地反思,中国历史上先贤们主张的“天人合一”“道法自然”都是对发展方式反思的一种反映,北京先农坛更是中国人民在农耕文明时代对上天敬畏的一种体现。人类对工业文明的反思始于20世纪50年代的“伦敦烟雾”和其他工业污染事件,其代表作是卡逊女士的 《寂静的春天》和罗马俱乐部的《增长的极限》。前者反映了人类对环境污染的忧虑,后者反映了人类对资源依赖的发展模式的担忧。

从1972年的第一次环境与发展大会到2015年巴黎COP21的40多年间,人类对可持续发展的认识不断深化,开始着手解决人类面临的环境问题,其中包括1987年达成的联合国《臭氧层保护公约》、1992年达成的联合国 《21世纪议程》和《联合国生物多样性公约》,1994年达成的《联合国荒漠化公约》和2015年达成的联合国可持续发展目标,并且都取得了阶段性的成果。但是这些内容都涵盖有限的范围,没有一项像《公约》那样影响深远。尤其是 《巴黎协定》提出了碳中和的措施,将彻底改变人类发展模式。

碳中和的目标是人类活动排放的温室气体和大自然吸收相平衡,这样就迫使人类由化石能源支撑的发展模式向非化石能源支撑的发展模式转化,不仅实现发展与二氧化碳脱钩,甚至要与各种矿产资源脱钩,实现各种资源的循环利用,因此实现碳中和不仅要实现增长方式、能源系统和生活方式的绿色低碳转型,还要实现循环发展,从资源依赖走向技术依赖,从而将人类活动对大自然的损害降到最低。这一切都需要科学和技术的发展与进步。

资源依赖的发展模式与技术支撑的发展模式有着本质的区别。首先是资源依赖的发展模式,随着发展规模的不断扩大,资源供应就会变得紧张、稀缺,乃至枯竭,导致资源的价格上涨和发展成本的增加,而技术支撑的发展模式,由于技术是不断进步的,且进步是积累、叠加的,技术永远不会退步,因而随着发展规模的扩大,技术的成本会不断下降。二是资源依赖型发展所依赖的资源,具有显著的地域特征,这种地域特征是与生俱来的,无法改变,而技术支撑的发展模式所依赖的技术,没有有无之分,只有先进与落后之分。落后的技术只要不断努力就会进步,从落后变成先进,而先进的技术如果不继续努力,也会逐渐落后。三是资源变得稀缺乃至枯竭不可避免,资源的安全供应就变得很复杂,乃至出现供应的纠纷、争夺,乃至战争,而技术的进步是可以学习和复制的。因此资源依赖的发展模式不可持续、不可复制,技术支撑的发展模式是可持续、可复制的。

碳中和为什么会改变全球的发展模式?这就需要从二氧化碳的排放构成来源判断。虽然不同的国家,不同的经济系统、能源系统,二氧化碳排放的构成有较大的差别,但究其来源无非是用于发电的化石能源碳排放,工业部门、交通部门和建筑部门直接燃烧的化石能源碳排放和部分工业过程的碳排放。不同的国家这五个方面的构成比例有所不同,就中国而言,发电、工业、建筑、交通和其他排放量构成大体上是40%、30%、15%、12%和3%。欧盟和美国由于经济结构和能源系统与中国不同,发电和工业的碳排放占比低一些,而交通和建筑的碳排放占比则更高一些。

因此实现碳中和世界各国的技术路线大致相当。首先将每千瓦时碳排放量最高的煤炭发电逐步淘汰,进而实现电力的净零排放。其次是努力扩大电力在终端用能中的比例,在工业系统、交通系统和建筑系统尽可能实现电力对化石能源燃烧的替代。那些暂时无法实现电力替代的工艺、设备和服务,被称之为难以电力替代的领域,则考虑使用氢工艺技术进行替代,比如发展氢冶金取代焦炭冶金,在航空领域用氢或氢合成燃料取代传统的化石燃料等。

在发电领域的替代技术已经非常成熟,也就是用非化石能源发电取代化石能源发电,尤其是用可再生能源发电取代化石能源发电。支撑可再生能源取代化石能源发电的技术,除了可再生能源技术的自身发展,还需要储能和新一代电力系统的技术支持。在工业、建筑和交通领域的电力替代也有长足的进展。例如高炉炼钢用电炉炼钢替代,电动汽车取代燃油汽车,电力取暖、制冷和炊事也有一定的进步,只是在氢的利用方面还存在着成本高、储存运输等技术障碍。但是,这些问题和障碍都是技术难题,可以随着技术的不断进步加以解决。工业过程排放的二氧化碳则需要采取改变生产工艺、循环利用等方式加以解决。

由于碳中和的技术路线基本确定,世界各国正在就碳中和问题迈出决定性的步伐,2020年7月欧盟宣布2050年前实现碳中和,9月中国宣布碳中和,10月日本和韩国宣布碳中和,美国候任总统拜登也承诺在其就任总统之后,马上宣布重返《巴黎协定》,并宣布碳中和,再加上此前已经宣布碳中和的英国等,世界上主要的经济体(约占全球GDP的75%)已经宣布走向碳中和,人类开始进入一个低排放发展的新时代。

三、做好碳达峰、碳中和工作,迎接低排放发展的新时代

中国一直是应对气候变化工作重要的参与者、贡献者和积极践行者,推动了《公约》 和《京都议定书》的达成和生效,尤其是在《巴黎协定》形成的过程中,中国已经成为全球应对气候变化工作的参与者、贡献者和引领者,为 《巴黎协定》的达成和生效发挥了重要的作用。尤其是在美国特朗普政府宣布退出《巴黎协定》之后,中国在第一时间宣布,将继续全面履行《巴黎协定》,百分之百兑现自己的承诺,有力地推动了应对气候变化的全球合作,特别是较早地宣布碳中和的国家目标,推动碳中和成为全球发展大势。

中国之所以这样做,一方面是履行《公约》《京都议定书》 缔约方,特别是履行《巴黎协定》义务,展现大国的担当,另一方面是实现碳达峰、碳中和,走低排放发展之路,符合中国高质量发展转型的内在需要,符合中国人民的长远利益。因此习近平主席多次强调,应对气候变化,不是别人要我们做,是我们自己要做。早在2007年中国就颁布《国家应对气候变化行动方案》,2009年宣布:到2020年,碳排放强度比2005年下降40%-45%,非化石能源占能源消费量的比重提高到20%左右,2015年又宣布:2030年左右二氧化碳排放达峰、并尽早达峰,2030年碳强度比2005年下降60%-65%,非化石能源占比提高到20%左右。

在2020年9月22日习近平主席宣布了碳达峰、碳中和等应对气候变化的新目标之后,他又多次在国内外场合对新目标进行了阐述,把实现新目标与转变发展方式、生活方式和能源绿色低碳转型结合起来。尤其是在党的十九届五中全会上,中共中央又对实现碳达峰、碳中和目标的中长期工作进行了谋划,提出了抓紧制定碳达峰的行动方案,2035年实现二氧化碳排放稳中有降,并要求将碳达峰、碳中和目标纳入《“十四五”国民经济和社会发展纲要》。

2020年12月16-18日召开的中央经济工作会议,又对碳达峰、碳中和的工作做出了具体部署,要求中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰。要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度。要继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应。要开展大规模国土绿化行动,提升生态系统碳汇能力。

党中央对碳达峰、碳中和的工作部署,既是对全球展示应对气候变化工作重信守诺,也是基于国内发展客观实际。自“十一五”中国采取能源消费双控制度以来,经济发展质量不断提高,能源消费的增量逐年降低,能源强度和碳强度都不断下降,推动2013年中国煤炭消费和二氧化碳排放出现了第一个峰值,然后出现了连续三年煤炭消费持续下降和二氧化碳排放零增长的可喜局面,尽管2017年以后,出现了“乱铺摊子、乱上项目”的现象,导致了连续三年的二氧化碳排放较快增长,但是直到2019年,煤炭消费仍低于2013年的水平,二氧化碳排放快速增长的势头得到了有效的遏制,提前实现了国家自主贡献承诺所提出的碳排放强度和非化石能源占比的目标。中国完全有能力在2030年之前实现二氧化碳排放达峰和煤炭消费尽早达峰。

“十四五”既是中国开始进入全面建设现代化国家新征程的开局之年,也是实现碳达峰、碳中和目标的开局之年,各个方面都要深刻理解和落实碳达峰、碳中和工作部署的重要意义。就碳达峰而言,东部发达地区应该争做率先达峰的模范,中西部地区也要努力争取尽早达峰。工业部门努力争取“十四五”期间达峰,建筑和交通部门也要努力实现尽早达峰。其实,倒推计算,中共中央提出推动煤炭早日达峰作为一项重要任务提前部署,这就要求煤炭需要在“十四五”期间达峰,那些主要依靠煤炭消费的行业和部门,例如钢铁、水泥、燃煤发电等不得不考虑也要率先在此期间二氧化碳排放达峰。煤炭达峰之后,下一个达峰的能源品种就是石油消费,一旦石油消费达峰,依靠石油消费发展的石油化工行业、汽车行业不得不考虑在2030年之前达峰的问题。因此,达峰就是一种倒逼发展转型,各行各业都要尽早部署和启动达峰工作。

就碳中和而言,虽然是2060年需要实现的目标,但也要从长计议,尽早部署。一方面是那些已经达峰且实现了稳中有降的地区要尽早制定碳中和的时间表和路线图。如果全国是在2060年前实现碳中和,一些发达省份,比如北京、上海、天津、广东、浙江、福建则需要在2050年之前,乃至2040年之前就要碳中和。就技术路线而言,电力的净零排放是实现碳中和的重要技术保障,从现在开始,电力行业就要统筹碳达峰、碳中和两项工作,制定电力行业碳中和的时间表和路线图,交通行业的碳达峰、碳中和都需要电动汽车替代燃油汽车,因此交通部门也要制定燃油汽车逐步退出的时间表和路线图。

就实现碳达峰、碳中和的目标而言,不仅需要加快调整产业结构、能源结构、发展新能源,还要调整各项政策和机制,消除实现碳达峰、碳中和的各种阻力、障碍。继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应。要开展大规模国土绿化行动,提升生态系统碳汇能力。还要求全社会改变发展观念,广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转,美丽中国建设目标基本实现。总之,做好碳达峰、碳中和工作是中国高质量发展的基本要求,也是保护地球家园需要采取的最低限度行动,各行各业都要行动起来,迎接并进入低排放发展的新时代。

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