我国推进“双碳”工作的难点分析与路径选择

冯婕 曲舒萌

(北京化工大学文法学院，北京 100029)

一、引言

2020年9月22日,国家主席习近平向世界宣告，中国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和[1]，明确提出了我国的碳达峰碳中和(以下简称“双碳”)目标。2020年10月，在党的十九届五中全会上，“双碳”目标被列入“十四五”规划建议中，并被纳入未来10—40年我国工作重心。从同年12月的中央经济工作会议到次年3月的全国两会，从次年4月30日的中央政治局会议到之后召开的碳达峰碳中和工作领导小组会议，从国家层面的《2030年前碳达峰行动方案》到全国首部“双碳”工作省级地方性法规《天津市碳达峰碳中和促进条例》的施行，党中央对“双碳”目标及其相关工作作出了重大战略决策和总体部署，各地也开始逐步落实。

在此背景下，“双碳”相关问题得到学界高度关注，在细分领域取得了丰富的研究成果，代表性研究如下：一是低碳技术研究方面。有学者从关键技术攻关角度着手研究，如张和平[2]经过对比分析发现光伏与风力发电制氢、生活垃圾制氢和二氧化碳利用新技术是未来碳减排技术的新趋势；周言安等[3]基于煤炭开采对温室气体的强贡献，发现煤矿瓦斯技术是解决问题的关键。还有学者强调科技创新的作用，如刘仁厚等[4]指出要“自上而下”与“自下而上”两种手段结合，在建立起绿色科创体系的同时加快科技创新进程。二是行业研究方面。多数学者将视角聚焦在重污染行业和重点行业，如钢铁、电力、石化、有色金属等，研究低碳对行业发展带来的影响，以及节能减排过程中的具体问题与挑战。少数学者将视角转移到轻污染行业，如水利行业等。三是政策研究方面。殷会良等[5]通过研究碳中和背景下的京津冀协同发展，提出要从产业、交通、生态、能源这四个方面入手建立起区域协调政策。於世为等[6]在国际比较研究后指出了完善可再生能源政策对“双碳”布局的必要性。吴力波等[7]、冯俏彬等[8]和陈诗一等[9]则从财税金融政策体系的构建角度为低碳目标的实现提出了具体建议。

综合来看，虽然既有研究成果较为丰富，但大多从外部性角度加以讨论，仍存在“双碳”目标内部的系统框架和基础工作尚未理清等问题，难以对整体实践进行有效指导。因此，厘清与其他国家相比我国推进“双碳”工作的挑战是什么、阻碍我国目标实现的关键要素是什么、未来每一步的战略目标及时间节点如何安排、实现路径如何规划等问题，对于各行各业碳达峰、碳中和具体工作框架的构建和分解任务的完成具有重要意义。为此，本研究从“双碳”目标产生背景及国内外差异着手，对我国实现目标面临的现实挑战加以归纳，并探寻符合我国资源禀赋、技术发展趋势及经济特点的“三步走”战略及可行路径。

二、我国推进“双碳”工作面临的困境

我国“双碳”工作面临的困境主要表现在“工作量”方面，即碳排量。鉴于中国、美国分别位居2020年全球二氧化碳排放量前两位，且二者国内生产总值也位居世界前列，因此本文对中美两国的碳排放量趋势进行了横向比较。

(一)中美二氧化碳排放总量和人均碳排量对比

据《世界能源统计年鉴》(2021)统计，从人均二氧化碳排放量来看(图1)，2010—2020年美国的人均碳排量始终比中国多。2020年美国人均碳排量约为13.52吨，中国约为7.01吨，约是美国的二分之一。近十年间美国人均碳排量呈下降趋势，共下降4.22吨左右；中国呈小幅上升趋势，十年间人均碳排量仅上升0.94吨左右。但从二氧化碳排放总量来看(图2)，2010—2020年中国二氧化碳排放总量始终比美国多，十年间增加了约17.53亿吨。与中国相反，美国碳排放总量已于2007年阶段性达峰，因此近十年间整体呈缓慢下降趋势，期间下降了约10.02亿吨。由此可见，虽然就现阶段而言，中国人均碳排量和美国相比占优势，但就总量而言，中国面临的碳减排形势明显更加严峻。

图1 2010—2020年中美人均碳排量变化趋势图 数据来源：碳排放量数据来源于《世界能源统计年鉴》(2021)；中国人口数据来源于《中国统计年鉴》(2021)；美国人口数据来源于国际货币基金组织官网。

图2 2010—2020年中美碳排放总量变化趋势图 数据来源：碳排放量数据来源于《世界能源统计年鉴》(2021)。

(二)中美二氧化碳排放强度对比

碳排强度是衡量一个地区二氧化碳排放量与当地经济之间关系的重要指标。图3是结合当年汇率计算得到的中、美两国2010—2020年这十年间碳排强度变化趋势图。如图所示，从二氧化碳排放强度来看，2010—2020年中国二氧化碳排放强度始终比美国大。2020年中国碳排强度约为0.67kgCO2/美元，约是美国的三倍，这一方面是由于中国的碳排放总量本身就远远大于美国，另一方面也是由于二者在经济上还存在一定差距。从变化趋势来看，中美两国碳排强度均呈下降趋势，可见伴随着经济增长和技术进步，中美两国已经开启低碳发展模式。由于基数小，美国碳排强度下降幅度也相对较小，十年间仅下降了大约0.15kgCO2/美元，约为41%。中国碳排强度下降幅度较大，十年间下降了约0.67kgCO2/美元，约为50%，且随着中国“双碳”目标的提出还将不断降低。

图3 2010—2020年中美碳排放强度变化趋势图 注：碳排强度=碳排量/GDP。 数据来源：碳排放量数据来源于《世界能源统计年鉴》(2021)；中国GDP数据来源于中国国家统计局并结合当年汇率整理计算；美国GDP数据来源于美国商务部经济分析局官方网站。

对比图2和图4两国碳排总量和GDP变化趋势可发现，美国GDP和碳排放总量变化趋势相反，说明美国已经基本实现碳排放和经济增长的强脱钩。而中国GDP和碳排放总量变化趋势一致，且近十年间碳排放总量的增长速度远远小于GDP增长速度，碳排放强度下降。可见和美国相比，中国碳排放与经济增长弱脱钩[10]。综上，尽管中国初步实现了在经济增长的同时降低碳排放量，但继续提升碳排效率使之和经济增长不再存在依赖关系，是未来中国经济社会持续发展的重要目标。

图4 2010—2020年中美GDP变化趋势图 数据来源：中国GDP数据来源于中国国家统计局并结合当年汇率整理计算；美国GDP数据来源于美国商务部经济分析局官方网站。

三、我国推进“双碳”工作的难点分析

在目前的现实条件下，中国要想尽快兑现“双碳”承诺就需要付出更大的努力，然而碳达峰碳中和是一项覆盖全局的整体性工作，在这一目标的实现过程中会面临转型难、实施难、交易难等诸多难点问题。

(一)转型难：能源现状难以满足低碳转型需求

第一，能源结构不合理。受资源禀赋影响，我国化石能源消费占比高，且大幅偏重煤炭消费。2020年我国煤炭消费量占全国能源消费总量的56.8%(1)数据来源：《中国统计年鉴(2021)》。，占全球能源消费总量的54.3%(2)数据来源：《世界能源统计年鉴(2021)》。，远高于世界平均水平，给我国减排降碳事业造成结构性压力。石油和天然气消费量在全国能源消费总量中占比较低，且自给能力不强，在供给安全、价格安全、通道安全等方面均存在风险。非化石能源消费在全国能源消费总量中的比例逐渐上升但总体较少，2020年占比仅为15.9%(3)数据来源：《中国统计年鉴(2021)》。，难以满足我国能源绿色低碳转型的需要。

第二，能耗强度较高。在“十四五”时期，单位GDP能耗的降幅每增加1%，一年大约可减少碳排放1亿吨以上[11]。虽然由于近几年经济结构和能效管理改善，我国单位GDP能耗整体呈下降趋势，但是横向和其他国家对比，我国单位GDP能耗仍然偏高，约为世界平均水平的1.5倍[12]。这一方面反映了我国的能源利用效率偏低的现状，另一方面也造成高耗能高污染问题，阻碍我国”双碳”目标实现进程。

第三，高耗能产业占比过高，且对能源的需求仍在增长。2019年我国六大高耗能行业能源消费总量为 240770万吨标准煤，占全国能源消费总量的比例约为49.4%，其中煤炭消费占比高达86.9%。与2010年相比，六大高耗能行业的能源消费总量仅下降2%，十分缓慢，甚至煤炭消费有所反复，回升5.8%(4)数据来源：《世界能源统计年鉴(2021)》。。可见，随着中国工业化进程加快，高耗能产业快速发展，对煤炭的依赖程度较高，再加上我国以重工业为主的产业结构短期内难以改变，为“双碳”目标的实现带来极大挑战。

(二)实施难：低碳技术创新存在压力

一是CCUS技术产业化发展受限。一方面在现有技术水平下，部署CCUS将增加企业能耗，同时受高昂成本、低收益和长周期的影响，我国缺乏CCUS技术的大规模、全流程的工业化应用，研发受阻。另一方面监管体系不健全，CCUS示范工程包括对碳的捕捉、利用和封存三个环节，缺一不可，而现有技术监管体系往往忽略对碳的封存环节的持续性约束，易造成碳泄漏等问题。

二是低碳技术自主研发能力不足。第一，虽然我国在节能技术方面取得了较大进展，但在高附加值节能产品和拥有自主知识产权的核心技术方面，仍与发达国家存在距离。第二，风电行业中我国使用的主流工业设计软件、风电专用核心设计软件多数来自美、德等发达国家，而非自主研发，时刻面临“禁用”风险和软件版本更新费、技术服务费等高昂成本支出。第三，作为节能减排新方向的氢燃料电池的研究也处于“质子交换膜”这一核心技术尚未突破的困境，燃料电池的发展面临重要障碍。

三是系统性低碳技术创新体系尚未建成。从政府方面来看，虽然中央和各级地方政府已出台相关政策对低碳科技攻关提供方向指引，但在科技资源供给、低碳科技专业队伍建设、政策法规支持、督导激励评价机制建立等方面还存在不足。从企业来看，部分企业重经济效益轻生态效益和社会责任，对低碳发展绿色转型的认识不足，缺乏自主研发低碳技术的内生动力。从高校和科研院所来看，多数围绕前沿技术研究，部分研究项目短期内难以与市场接轨，低碳科技成果的规模化和商业化应用难度较大。

(三)交易难：碳排放权交易市场尚未完善

一是全国统一碳排放权交易市场起步晚，落后于国外发达经济体。据ICAP2021年度《全球碳市场进展报告》显示，截至目前已经有8个国家、18个省和州以及6个城市在运行碳市场体系(表1)，全球有近1/3的人口生活在有碳市场的地区[13]。其中作为全球碳交易市场的引领者，欧盟的碳排放交易体系起始于2005年，目前已发展至第四阶段。而中国2021年才开始启动全国电力行业碳市场的首个履约期，起步晚，覆盖行业少，与欧盟在碳定价体系、市场活跃程度及交易品种等方面存在明显差距。

表1 全球运行碳市场体系的地区(5)参见：ICAP《全球碳市场进展报告》(2021)。

二是发展慢，建设速度落后于我国政策规划。虽然早在2016年11月国务院就已经印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，提出在2017年运行全国碳交易市场，到2020年力争建成的发展目标[14]，但是直到2021年初，生态环境部才正式出台《碳排放权交易管理办法(试行)》，到2021年7月16日全国碳排放权交易市场才正式开市[15]。

三是市场建设相关保障和支持不足。一方面缺失普适性立法保障，目前国内只有试点省市发布的碳交易地方性法规，对全国碳交易市场的普适性和约束性不强，无法满足国家整体碳排需要；另一方面缺乏财政资金、人才、技术及相关配套政策支持。

四、我国“双碳”目标的实现路径

(一)“三步走”战略

基于上述研究，在我国“双碳”目标的实现过程中，能源结构转型是控制和降低碳排放的基石，低碳技术创新是推进碳中和的关键手段，碳交易市场完善等其他条件是完成碳中和愿景的重要辅助力量。由此，为保障“双碳”目标的按期实现，我国应在借鉴国外碳中和模式的基础上，制定出符合我国国情的“三步走”战略。

第一步，达峰期(2020—2030年)。着力推动能源结构转型，以控制化石能源总量为中心，以节能提效为优先手段，寻求煤炭减量替代及其清洁化利用。广泛推广节能减排降碳技术，如CCUS等新兴颠覆性技术，提高可再生能源技术占比。建立高效碳排放权分配体系，全国碳市场发展逐步成熟，保障碳排放尽早达峰。第二步，攻关期(2030—2050年)。重点攻克碳中和关键技术并取得突破，脱碳零碳技术实现规模化推广及商业化应用。新能源得到大规模推广应用，碳排放显著下降。全国碳交易市场实现平稳健康发展，完成对碳资产全面管理，碳交易市场监管力度进一步强化，定价机制全面优化，金融产品大幅创新，为碳中和目标的实现作好准备。第三步，深化期(2050—2060年)。新能源将替代煤炭成为主体能源，我国绿色脱碳转型成功达成。碳中和关键技术方面引领全球，开始深入研究并推广负排放技术。我国碳交易市场与国际市场相接轨，并在国际市场占据一定的话语权和定价权。提前3—5年实现全社会碳中和目标。

(二)具体路径

1.调优能源结构，推动能源转型

第一，推进能源结构优化。一是化石能源洁净化。一方面要有序推进，调整化石能源内部结构，逐步减少煤炭在能源结构中的占比。提升低碳清洁能源天然气的普及程度，使能源利用和能源结构从“高煤”到“低煤”健康过渡。另一方面，大力推进煤炭利用洁净化，提高煤炭利用效率。如用煤炭地下气化来实现煤层原位的清洁转化，用清洁供暖替代散煤燃烧来减轻空气污染，用煤制油、煤制气的能源转化来减少二氧化碳的排放等。二是可再生能源规模化。首先需要降低可再生能源成本。一方面从技术着手提升可再生能源开采和利用的经济性；另一方面通过政府扶持性政策来增加可再生能源的竞争优势，如可再生能源发展专项补贴资金、税费减免、环保电价补贴政策等，鼓励企业提升利用率。其次，通过多种手段扩展可再生能源应用领域。一方面融合新型城镇化、工业化、信息化大量开发可再生能源项目，特别是发电项目；另一方面大规模落地可再生能源配套基础设施来加速推进能源革命，如提高新能源充电桩普及率等。

第二，推动能源生产模式转型。一是提高行业绿色低碳标准。对高耗能、高排放的项目严格限制，对重点用能领域进行节能升级改造，对产品全生命周期开展清洁生产审核，同时和欧盟等发达经济体的能效先进水平对标，加大违法排污企业处罚力度，促进传统“双高”产业低碳转型，普通工厂向国家级绿色工厂升级，最终形成环境影响小、能源利用率高的绿色工业发展模式。二是培育综合能源服务新业态。与传统模式对各能源种类进行单独规划运行方式不同，该新型能源服务方式以协同和互动为特点，打破不同能源行业壁垒，将多种能源的生产侧和消费侧协调互补，通过生产方式、供应体系及消费模式的改变来提高可再生能源消纳比例，促进能源生态圈清洁化、低碳化、高效化发展。在未来可以开展N站合一的综合能源站项目，由“供电服务”向“供电+能效服务”延伸拓展，构建综合能源服务完整产业链，推进“互联网+”智慧能源与储能技术融合发展等。

2.攻克关键技术，构建创新体系

第一，推广以CCUS为重点的碳中和技术手段。一是开展大规模CCUS全链条示范项目，开辟二氧化碳利用新途径，在技术标准、运输管网建设、埋存检测、风险预警等方面为全行业的研发实践提供样板和支持，促进关键技术攻克和完整产业链培育。二是优化CCUS支撑环境，推动商业化模式形成。一方面通过免除资源税和给予税收补贴来降低项目成本，扩大CCUS发展规模；另一方面建立持续有效的激励机制吸引社会投资，寻求多行业联动、多部门合作的商业模式，争取2030年前初步实现CCUS技术商业化应用，2050年前完成大规模推广。

第二，推进以关键技术突破为方向标的科技研发。一是提前部署低碳关键技术创新攻关。重点攻克清洁制氢技术、质子交换膜技术、生物光伏发电技术、超级储能技术等深度脱碳技术，变“卡脖子”为“杀手锏”。二是配套完整的低碳关键技术政策体系。首先强化国家战略引领，将低碳关键科技创新纳入碳中和发展科技战略，并制定近期、中期、远期关键技术支撑方案；其次设计《中国碳中和技术发展路线图》，增加“碳中和关键核心技术研究与示范”专项，明确技术发展路径；三是强化技术创新融合，关注低碳技术网联化智能化研究，推进技术创新达到新的高度。

第三，构建政产学研协同的低碳科创结构体系。(1)坚持政府主导。一是搭建国家级研发平台，加大低碳、零碳、负碳科技立项和建设力度，推进成熟技术孵化。二是牵头制定统一的低碳科技创新评估指标，并将技术和经济指标同时列入科创评估参考因素，在争取全球技术领先的同时抢占国际市场。三是发挥政策法规引领作用，一方面制定碳减排、碳中和技术标准和规范，加强创新技术的监管；另一方面完善相关技术立法，如制定《绿色技术知识产权保护法》等，为产学研协同打好法律基础。(2)夯实企业低碳技术创新主体地位。一是重视并加大科创投入，先健全内部研发体系再加强行业绿色升级改造，推进产业链全周期低碳化的实现。二是加强技术转移，通过技术输入来逐步推进企业内部对低碳技术的创新和产业的升级。三是加快产学研协同创新，由领军企业带头，联合各大高校和研究院所建立绿色创新联合体，以项目为牵引，以基础研究和核心技术的攻克为抓手，增强行业整体科技创新能力。(3)充分发挥高校和科研院所的主观能动作用。一是发挥智库作用，为政府和企业提供科创智力支持和研究方向指引。二是发挥人才培养功能，建立低碳技术创新人才培养基地，推进碳减排碳中和领域新工科建设，结合政府导向用科研带动科技人员培养，与企业合作为学生提供实践和就业平台，实现政产学研人力资本相互催化和渗透。三是加强科技成果转化，一方面让创新科技成果走出实验室走进市场走进企业；另一方面学研自主发展科技产业，建立科技成果就地孵化的平台，推进科研和产业的共同发展。

3.健全交易市场，发展绿色金融

第一，健全多层次的碳排放权交易市场。(1)优化碳排放配额分配。一是实施差异化分配。对于不同企业实现差异化配额分配。综合考虑不同企业在发展、规模、资产和能耗方面的差异，避免配额过剩的情况。对于同一企业则逐年差异化分配配额，先封顶企业碳排放总量，再在初次分配的基础上逐年合理缩减碳排配额，以推动碳中和目标的尽早实现。二是转变分配方式。逐步提高碳排放权有偿竞价的比例，2030年前由免费分配转向“免费+有偿”分配结合，2035年前完成配额免费分配向拍卖分配的彻底转变，使碳排放的外部影响完全内部化。(2)择机出台碳税制度[16]。可以通过对现行税种的附加征收来将其改造成碳税，如在煤资源税的基础上加征二氧化碳排放税目，也可以直接以二氧化碳排放量为单位设定一个新税种，同时注意约束和激励并重，对于那些国家正在大力发展的企业或行业适当减征、免征。

第二，完善交易监管体系。(1)推进相关立法建设。加快《碳排放权交易管理暂行条例》出台，落实相关机构的监管责任，对碳排数据造假等违法行为进行打击，促进市场公平，提升政府公信力。(2)建立碳交易信息披露机制。一是可以借鉴CDP项目，要求企业在社会责任报告或年度财报中披露碳交易信息，并出台国家层面上的《碳交易信息披露法》对公开时间、时限、内容及平台等加以约束。二是可以由政府牵头建立统一的碳交易信息披露平台，以解决各企业或各中介机构信息披露不完整、不真实、不及时及数据口径不一的问题，并利用网络、报纸等媒介加强宣传扩大社会影响力，引领降碳减排新风尚。

第三，推进碳交易金融化发展。(1)发挥碳金融在碳交易市场中的支持作用。已经被碳交易市场覆盖的企业可以通过碳金融市场的资金运转来提升减排技术[17]，而尚未参与碳交易市场的金融机构得到进入机会，从而开展融资服务、做市交易或碳资产管理服务等。同时应借鉴发达国家碳金融市场的成功经验，逐步从地方试点到全国推广，从碳初级市场发展为具有中国特色的碳金融中心。(2)持续创新碳金融产品和服务体系。一是开发衍生性碳金融产品。以碳减排指标、碳配额为标的，推出碳租赁、碳期货、碳掉期、碳基金等多元化金融服务并规模化应用，提高市场整体竞争力。二是构建“新兴技术+碳金融” 服务体系。一方面开展“区块链+碳资产确权”、“区块链+碳期货抵押贷款”等服务，使碳金融贷款过程趋向透明化、碳额度趋向资产化。另一方面，搭建“互联网+碳金融”服务平台，并建立传统与大数据双线监管模式来提高资金安全性，促进碳金融服务效能的提升和我国低碳经济的长远发展。