我国“碳中和”的提出背景、实现路径

王天坤

2021年9—10月，我国相继发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，全国迎接“双碳”的局面初步形成，我国“碳达峰”“碳中和”事业进入了新阶段。

1 “碳中和”概念的提出

1.1 什么是“碳中和”

按百度词条的定义，“碳中和”指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的‘零排放。2006年，《新牛津英语字典》公布本年的年度词为“carbonneutral”，直译过来就是“碳中和”。“碳中和”之所以会引起大家的广泛关注，根源还是在于以二氧化碳为代表的温室气体对地球生态的影响。本文重点讨论“碳中和”，暂不涉及“碳达峰”。

1.2 为什么要“碳中和”

据中国气象局发布的《中国气候变化蓝皮书（2021）》，2020年的全球平均气温已经比1850—1900年（工业化前）的平均值高出了1.2℃。2011—2020这10年是近150年以来平均气温最高的10年。2021年，欧亚大陆洪水泛滥，我国多地饱受洪涝灾害之苦。北美州则遭遇热浪袭击，加拿大在2021年夏天出现罕见的高温并导致7天内至少有719人遭受“突然和意外的死亡”，死亡数量是正常情况的3倍。南美洲遭遇猛烈的寒流袭击，一些热带地区甚至出现前所未有的降雪。在北极圈的格陵兰，因为气温上升，冰川大面积融化。据丹麦气象研究所表示，2021年7月27日这一天格陵兰的融冰量达到85亿t，这些水量足以将日本疆域面积的土地淹没2厘米多。

所以，减少温室气体的排放已然成为世界各国的共识。

2 全球视野下当前“碳中和”的进展

2.1 多数主要国家已提出时间表

在欧洲一些国家和各种环保组织几十年的努力下，提倡低碳深入人心，但是对于提出“碳中和”时间表，各国并非意见一致。

目前已有一百余个国家或组织给出时间表，欧盟、日本、韩国、加拿大、葡萄牙、丹麦、智利等制定政策承诺2050年实现“碳中和”；南非于2020年公布了低排放发展战略（LEDS），表示到2050年成为净零碳排放经济体。奥地利、冰岛等国承诺2040年实现“碳中和”。乌拉圭甚至预计到2030年就能实现“碳中和”。而法国、德国、英国、匈牙利、新西兰等国家则更进一步，以法律形式承诺2050年之前实现“碳中和”。法国国民议会在2019年投票通过立法；德国的《气候保护法》已于2019年生效。显然法律的承诺形式更具约束力。此外，还有提交联合国、法律草案、《巴黎协定》下的自主减排承诺、组建政府谈判协议等形式。总体来看，我国在2060年实现“碳中和”的承诺虽然任务艰巨，但与其他国家相比期限并不苛刻。

2.2 仍有部分国家不愿明确时间表

也有一些国家反对明确提出“碳中和”的时间表，之前最典型的代表就是印度。但在笔者撰文过程中，印度总理莫迪于2021年11月1日在出席《联合国气候变化框架公约》缔约方大会时，正式提出到2070年实现“碳中和”的目标。反对原因主要如下：有观点认为不能因为一些“主流科学家”呼吁碳减排，就牺牲本国自身的发展。也有观点认为，因提倡低碳带来的一系列举措，可以看成是发达国家锁死发展中国家的“智子”。对于印度来说，更低的碳排放量意味着更艰难的经济发展，且印度人均碳排放量仍然远低于发达国家。印度的看法其实代表着相当一部分反对国家的观点。

发达国家中反对者最典型的是美国。美国在特朗普政府时期一度宣布退出《巴黎协定》，认为降碳会带来“苛刻财政和经济负担”。《巴黎协定》是各国应对全球气候变化行动作出的安排，其长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃以内。美国没有明确的“碳中和”时间表（个别州如加利福尼亚州有时间表）。

2.3 部分与“碳中和”相关的战略或实践

实现“碳中和”主要方向一是减排，二是多吸碳。目前，人类所能使用的吸收二氧化碳的技术手段并不多，虽然碳捕捉、碳封存之类的技术有所进展，但最常见的仍是植树造林等传统方式。因此，当下“碳中和”的主要手段还是减少碳排放。

从改善能源结构角度出发，不少国家已出台各类淘汰替代石油、煤炭的新能源战略。如氢能发展战略，德国、日本等国家都有自己的氢能源战略，英国在2021年也发布了氢能战略。英国政府计划打造一个庞大的氢产业，以助力实现净零碳排放。按照战略规划，2030年英国氢产能将高达5GW，产业规模将达9亿英镑，创造上万个就业岗位，届时可替代天然气为大约300萬户家庭供能，并为重工业、运输业等污染密集型产业供能；到2050年，氢产业规模将达130亿英镑，并可能增加至10万个工作岗位，届时英国20%以上的能源消耗可能以氢为基础。再如太阳能发展战略，美国能源部（DOE）在2021年9月发布了一份太阳能研究报告称，到 2035年，美国有潜力使用太阳能提供40%的电力，美国能源部长表示，这项研究表明一个事实：太阳能是最便宜、增长最快的清洁能源。

除了技术手段减排，也离不开市场激励和行政手段。市场经济下采用市场激励的手段推动各类市场主体积极参与减排，如建立完善碳交易市场。目前，全球最大的碳排放权交易所是欧洲气候交易所（ECX），该交易所位于伦敦，掌握着全球6成、欧洲9成的碳排放权。随着“碳中和”在全球的开展，碳排放权在企业经营中的地位将日益重要，碳排放市场也将像股票交易所一样利润诱人，因此有志于发展碳交易市场的国家或地区不在少数。除此之外还有行政手段，如征收环境税，如日本就已于2012年开始向石油等行业征碳税。但全球范围来看，目前这方面的尝试还在起步阶段。

3 我国提出“碳中和”的背景

3.1 中国在全球“碳中和”事业中地位重要

中国在全球“碳中和”的事业中，有着举足轻重的地位，主要体现在2个方面：一是中国目前每年碳排放总量在全球占比较高；二是中国涉及“碳中和”的产业和技术如光伏产业、电动汽车产业、特高压输电技术等发展较为完善。

中国碳排放量稳居世界第一是毫无争议的。虽然这个“世界第一”颇可解释：比如我国人均排放量仍低于发达国家；作为全球第一大制造国，很多西方国家的消费品都由中国生产，这意味着这些商品产生的碳排放被计入中国的总量；如果考虑工业化以来累计的碳排放量，中国比西方国家还少得多。但是全球减碳大势所趋，中国也积极参与其中，而中国在全球减碳事业的重要地位从碳排放总量上即可凸显。

中国的清洁能源产业已经领先全球，清洁能源生产装备的制造水平、研发水平也已步入全球前列甚至首位。光伏发电、水力发电、风力发电等产业本身的规模，中国是世界第一；以上相关产业所需的装备，中国的市场占有率也是世界第一。这意味着，中国不仅自己生产了全球最多的清洁能源，也生产了全球最多的清洁能源相关设备。

仅凭生产清洁能源实现“碳中和”还不够，还需要输能、储能等配套产业，而中国的特高压输变电技术和智能电网技术在世界也是首屈一指，全球电力大互联离不开中国。中国目前已建成贯通东西部的输电大动脉，中国技术完全可以实现全球电力互联。至于储能，以宁德时代、比亚迪为代表的中国企业占据了全球7成以上的锂电池储能设备的产能。全球“碳中和”必将以中国制造和中国技术作为基础。

积极减碳实现“碳中和”，更能体现中国作为一个大国的国际担当，是对人类命运共同体的有力注释。有利于中国国际话语权的提升。

3.2 “碳中和”是中国经济高质量发展必然要求

实现“碳中和”，无论对于减少污染物和温室气体的排放，还是提升我国相关产业的技术水平和降低能耗，抑或改善我国产业结构和能源结构，都有重要意义。经济方面，“碳中和”的推进将带来巨额投资，如中国投资协会在《零碳中国·绿色投资蓝皮书》中预估“碳中和”将带动约70万亿元的投资；清华大学气候变化与可持续发展研究院测算的数字则在127.2万～174.4万亿元之间。

4 我国“碳中和”实现路径刍议

4.1 改善能源供给结构

能源生产贡献了中国8成的碳排放，实现“碳中和”就必须改善能源供给结构。当前中国的能源供给过度依赖石油、煤炭等传统能源。前文提到，中国生产了全球最多的清洁能源，但中国清洁能源在能源供给结构中的占比仍然太低，电力也以火力发电为主。作为“世界工厂”，中国每年从海外进口大量的石油和煤炭。根据《BP世界能源统计2020年鉴》，2019年世界一次能源消耗前5位的国家分别为：中国、美国、印度、俄罗斯、日本，其中，中美两国一次能源消耗量之和占全世界的40.5%。2019年，中国原油进口量50 572万t，石油对外依存度达70.8%；天然气进口量9 660万t，对外依存度达43%，一旦国际形势恶化，我国将出现用能紧张的困境。积极改善能源结构，不仅能顺利实现“碳中和”，也将带动相关产业大发展，为中国经济提供新的增长点。因此无论对于全球“碳中和”事业、中国保障能源安全，还是对于中国经济的高质量增长，改善能源结构都有重要的意义。

在改善能源结构的同时，通过节能降低单位能耗也很重要。目前中国GDP的单位能耗仍远高于发达国家，我们应调整产业结构、降低能耗水平、提升能源利用效率。但中国经济在能耗上有一定“刚性”，片面追求降低能耗，可能会在短期影响经济增长。因此一揽子解决“碳中和”以及我国能源安全问题，治本之策仍然是改善能源结构，增加可再生能源（同时也是清洁能源或者低碳能源）的占比。

4.2 提高能源使用终端电气化比重

以我国目前的技术和生产制造能力，单纯多生产清洁能源并非难事，难的是如何使用这些清洁能源。这就需要克服2个障碍，一是能源使用终端实现全面电气化，二是解决部分清洁能源发电和终端用电供需不匹配的问题。

大部分的清洁能源都可以转化为电能，却很难转化为其他常用的能源，当然石油煤炭归根结底也是太阳能转化的，但这周期太长。所以近10年电动汽车受到全世界关注，涌现出一批如特斯拉、比亚迪、宁德时代等国内外优秀车企和电池生产企业。电车代替油车已是大势所趋。

但电气化的缺陷是发电和用电不匹配，此外有些用能终端本身不适合用电。中国已经攻克输送电难题，但电网2端供需失衡的难题尚待解决。虽然当前我们也采用错峰电价等方式来调节，但治标不治本。治本的解决思路是储能。储电技术的发展一直迟缓，而把电能转化为其他能源一直在探索中。如最典型的水力发电时建设蓄水池，用电低谷时把水抽上去到蓄水池，等用电高峰再发电，这种思路是把电能转化为水的势能予以储存，但限于蓄水池的容积，储能有限，因此还需要更高效更高容的储能方式，如发展氢能源。

4.3 发展氢能源产业

目前，发展诸如氢能、甲醇、生物质能等新能源作为可替代能源的研究方兴未艾。现以氢能源为例：发展氢能源有3大好处。一是解决储能问题。氢能源的生产可以依靠电力，氢能的储存比大规模电能的储存更具可行性，这样就解决了电网2端发电和用电失衡的问题。二是可以适用于一些不宜电气化的用能终端。比如炼钢产业，目前瑞典钢铁业巨头SSAB等企业共同投资的氢能炼铁技术（HYBRIT）已取得突破性进展。瑞典首相斯特凡·勒文说这“将为20年后瑞典钢铁行业彻底远离化石燃料和二氧化碳奠定基础”。再如目前仍有很多车主对电动汽车存在里程焦虑。当氢能源汽车技术更成熟时，就可避免这种焦虑。三是对于中国来说，完善的氢能源产业将维护国家能源安全并帶动上下游产业发展，形成新的经济增长点。

4.4 充分用好市场手段，大力发展碳交易市场

“碳中和”最终要靠市场经济而非行政命令，政府可积极引导大力发展碳交易市场，完善绿色金融体系。

绿色金融建设早在我国提出“碳中”和目标之前已进行多年。2021年7月《人民银行召开2021年下半年工作会议》公告提出，2021年以来，绿色金融体系加快发展，加快推动绿色金融各项工作，研究设立碳减排支持工具。发布新版绿色债券支持项目目录，银行间市场推出“碳中和”债券，建立与碳达峰“碳中和”目标激励相容的评价机制，完善银行业金融机构绿色金融评价等等。人民银行创设推出碳减排支持工具这一结构性货币政策工具，通过碳减排支持工具向金融机构提供低成本资金，引导金融机构在自主决策、自担风险的前提下，向碳减排重点领域内的各类企业提供碳减排贷，人民银行通过“先贷后借”的直达机制，对金融机构向碳减排重点领域内相关企业发放的符合条件的碳减排贷款，按贷款本金的60%提供资金支持，年利率为1.75%。

碳交易市场的发展，将使我国绿色金融体系更趋完善。碳交易是把二氧化碳排放权作为商品的交易。目前全球较发达和成熟的碳交易市场是欧盟排放权交易体系（EU ETS）和英国排放权交易体系（ETG）。我国的碳交易市场在2021年之前一直由部分省市试点，未形成全国统一的市场。2021年2月，《碳排放权交易管理办法》正式生效，为全国性碳交易市场的设立提供了制度和法律的基础。7月16日全国碳交易市场正式运行。上海环境能源交易所是经上海市人民政府批准设立的全国首家环境能源类交易平台，于2008年8月5日正式揭牌成立。2017年12月，在国家统一部署和安排下，上海环境能源交易所承担了全国碳市场的交易系统建设和运维管理工作。据上海环境能源交易所数据，截至2021年10月22日，全国碳交易市场开业100天共64个交易日，碳排放配额（CEA）累计成交量1911.06万t，累计成交金额8.63亿元。据生态环境部测算，首批覆盖的企业（主要是电力企业）碳排放总量超过40亿t，可见我国碳交易市场只是刚刚起步，潜力巨大。100天的挂牌成交价最高61.07元/t、最低41.00元/t，交易价格起伏明显，价格指引下的市场配置资源功能初步显现。全球范围看，我国碳市场目前的交易规模并不大，但鉴于我国是碳排放量最大的国家，我国碳市场完全有潜力成为全球规模最大、交易最活跃的市场。《上海加快打造国际绿色金融枢纽服务碳达峰碳中和目标的实施意见》提出到2025年，基本建成具有国际影响力的碳交易、定价、创新中心，基本确立国际绿色金融枢纽地位。

4.5 积极参与国际碳关税相关标准制定

碳关税的约束是“硬约束”，中国能否在这场游戏规则的制定中占据有利位置，格外值得重视。

碳关税，某种意义上是碳交易市场的国际化和关税化。换句话说就是碳交易市场的范围扩大到国际层面，但有些国家并没有成熟的碳交易市场，于是就把这些国家商品生产中的碳排放量折算加进关税。欧盟是碳关税的积极倡导者，欧洲是碳交易市场较发达的地区，因此欧洲企业比其他没有碳交易市场的地区的企业多负担一些碳排放的成本，引进碳关税的目的就是让进口商品也承担相应的碳排放成本，以保证欧盟生产的商品在国际的竞争力。鉴于欧盟最先积极倡导、欧洲的绿色生产标准高、相关技术先进，欧盟排放权交易体系又是全球最成熟的碳交易体系，因此在这一领域欧盟有着较高的话语权。

我国应积极参与碳关税相关规则的制定。可以从对我们有利的角度积极参与相关规则的制定，比如碳关税不应被商品生产国承担，而应由商品消费国承担，因为碳排放的责任归根结底是属于消费者的。

5 新材料产业在“碳中和”事业中的发展机遇

《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》有“加快发展新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业”“全面推广绿色低碳建材，推动建筑材料循环利用”等表述。笔者认为以下几种材料将迎来机遇。

5.1 节能材料

节能材料，比如质量较轻、生产低耗、隔温隔音的。比如新能源汽车领域，如果某种材料即轻又坚韧，无疑能大幅降低车辆的能耗；如果某种新材料能代替传统材料，但生产过程中排碳较少，也是节能材料，比如以往建筑使用钢筋、混凝土、水泥等排碳较多的原材料，如今的钢架构不用这些传统材料，那么排碳较少的钢构材料也算低碳新材料；又如建筑时如果采用木材、竹竿等可再生材料，不需要额外排碳的，也属于节能减碳。

5.2 生产清洁能源所需材料

清洁能源的生产不同于传统能源，往往需要更多的稀土、稀有金属等特殊材料，比如电池的生产过程中，锂、镍、钴等特殊材料对于电池的功效非常重要。这些产业并非生产相应的一般金属即可，往往需要特殊的材质。还有一些清洁能源生产过程中需要新材料作为催化剂，这无疑都是新材料的发力空间。

5.3 其他途径减碳的材料

新能源和新材料通常是相提并论。比如发展甲醇能源，需要围绕甲醇燃料的长寿命低成本耐腐蚀材料、储热材料、绝热节能材料等关键新材料。再比如碳交易市场的扩大，涉及石化、化工、建材、钢铁、有色金属、造纸、民航等重点行业，凡是涉及此类行业减排或降成本的材料也都是低碳新材料。

6 结语

“碳中和”对于我国来说，不仅是环境保护问题，也是在国际上占据道德制高点的问题，更是维护国家能源安全和倒逼我国产业结构升级的问题。新材料產业在这个领域大有用武之地，东风呼啸云已至，千秋功成待诸君，新材料产业需有可为，大有可为，必有可为。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.06.017