走向“双碳”

史英静

2021年11月，第26届联合国气候变化大会上，世界气象组织发布了关于2021年全球气候状况的临时报告。报告数据显示，2020年全球温室气体浓度已达到新高，2021年仍在继续增长。这意味着，全球气候变暖在不断加剧。气候变暖不仅融化极地冰川，也带来了更多极端天气，全球各地难有幸免：暴雪低温天气影响全美；极端高温在美国加州、土耳其和希腊等地引发了重大森林火灾；蒙古国连续遭遇强沙尘暴和暴风雪……极端天气也致使能源危机愈演愈烈。煤炭生产受阻，风力发电量下降，石油、天然气价格飙升。2021年初，美国拉皮丹能源集团创始人兼总裁鲍勃·麦克纳利说：“这个冬天我们看到的只是预演，是我们即将面临的、更大的问题的预演。”

抚平地球伤疤青山与蓝湾的回归

其实，气候变暖这一问题，中国早已积极应对。

2020年9月22日，第七十五届联合国大会一般性辩论上，中国就明确了目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。“碳达峰”“碳中和”，前者是基础和前提，指二氧化碳排放量达到历史最高值，是一个由增转降的历史拐点。后者则指通过植树造林、节能减排等去除二氧化碳的方法或技术，来抵消已排放的二氧化碳，以达到平衡。

自20世纪80年代起，为探寻全球气候变暖的原因及其影响，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）组织全球科学家，基于公开发表的研究成果，对气候变化及其影响进行系统性评估，迄今为止发布了5次报告，基本认定人类活动是当前气候变暖的主要原因。人类活動主要是指化石燃料、生物质燃烧等过程中的温室气体排放，以及土地利用，如城镇化导致的土地覆盖变化。

长期“溢出”的二氧化碳无法得到生态抵消，便直接导致气象灾害频发。生态恢复“破碎的山河”，既是致敬历史，也是弥补错误，更是实现“碳中和”的第一步。

为了修复自然生态，抚平地球伤痕，神州大地上打响了旷日持久的“生态之战”。

宁夏贺兰山东麓，入秋之际，沿山边公路而行，便能看到星星簇簇的深紫色葡萄果实缀在斑斓、葱茏的草木间，美不胜收。这样充满生机的自然景色，很难让人将其与采砂坑联系起来。“是不是很难想象，这里以前是几乎寸草不生的采砂坑？”宁夏回族自治区自然资源厅办公室主任艾红兵说。他又指着山脚下一处裸露的深坑，说：“很快这里就将建成一座极限运动公园了，玩滑板、攀岩、骑行，都可以！”贺兰山作为我国重要的自然地理分界线和西北重要生态安全屏障，它削弱寒流东袭，遏制沙漠蔓延，庇护“塞上江南”的美丽富饶，维系着西北至黄淮地区的气候分布和生态格局。然而，“野蛮开采从20世纪50年代开始，贺兰山上的各类采矿区达100多处，非正规小煤窑不计其数。”宁夏回族自治区自然资源厅二级巡视员张黎说。过度开采致使山体地貌严重毁坏，部分物种濒临灭绝，生态环境遭到极大破坏。

为此，增加植被覆盖，治理水土流失和历史遗留矿，保护湿地等行动“多管齐下”，2017年到2020年间，贺兰山完成了169处环境整治和生态修复，让光秃秃的采砂矿坑重现了昔日的绿色，葡萄园、运动公园就是贺兰山砂坑、矿坑修复变身的方式之一。

除了矿坑修复，国内生态修复行动如火如荼。 2021年，自然资源部收集并公布了《中国生态修复典型案例集》，其中就包括海洋生态的修复：温州洞头蓝色海湾整治行动。

蓝色海湾一期处于洞头国家级海洋公园内。洞头位于浙江东南沿海，拥有302个岛屿和351千米长的海岸线，海洋资源丰富。但随着沿海地区经济社会的加速发展，近岸海域污染愈发严重。台风、风暴潮等灾害影响，加之非法挖砂、采砂以及其他人为干扰的日益加剧，导致海岸线景观破碎化严重，整体面貌破旧、凌乱。

为了修复受损退化的海洋生态系统，洞头实施了“破堤通海”，打造“十里湿地”，建设“生态海堤”，开展“退养还海”等措施。为瓯江流域的鲈鱼、凤尾鱼“让路”，恢复了繁衍栖息地；在霓屿种植千亩红树林、百亩柽柳林，形成了全国唯一的“南红北柳”生态交错区，构筑了潮间带，增加了生物多样性；将15千米硬化海堤修复成为“堤前”湿地带、“堤身”结构带、“堤后”缓冲带，形成了滨海绿色生态走廊；在三盘港全面清退了污染严重、效益低下的传统网箱，推动传统渔业向都市休闲渔业转型。蓝湾行动后，红树林、盐沼湿地竟新增了20多种候鸟，海藻场自然得以恢复，周边海域一类、二类海水水质于2020年达到94.8%，海洋生态系统也得到了保护。

把握减排与生产的两端青海塔拉滩的平衡术

中国科学院地理科学与资源研究所首席研究员董锁成曾认为，双碳问题是以能源为主的系统性问题，具有多样性和复杂性，涉及经济社会诸多方面，如节能环保、工业、建筑、交通、社会消费等。处理双碳问题，由近及远重点是“节能减排”“调整能源结构”“发展碳技术与碳市场”。

作为首先需要解决的“节能减排”问题，指的是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。详细地来说，“节能”需要加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗，减少损失和污染排放，制止浪费，有效、合理利用能源。“减排”则需要在此基础上，更加注重社会效益和环境效益的均衡。06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E

也就是说，需要从源头上降低能源消耗。这并不是一件简单的事情。当今，从重点行业和领域看，我国能源结构仍以煤炭为主，2019年煤炭消费占能源消费总量比重为57.7%，非化石能源占15.3%，碳排放总量之大，实现碳中和所需的碳减排量远高于其他经济体。与此同时，中国仍处在工业化进程中，未来发展有更大能源需求，而以煤为主的能源结构没有根本改变，使得中国降碳难度高于那些以油气为主的国家。同时，中国承诺实现从碳达峰到碳中和的时间仅约发达国家的一半，这更加剧了难度。

目前，全球已有54个国家碳排放实现达峰，这要远远早于中国。截至2020年10月，世界197个国家中也有126个提出了本世纪碳中和的目标。“目前已达峰的国家大部分属于发达国家，在达峰前后大都经历了较长的爬坡期和平台期，在达峰过程中实现了相当程度的经济增长。”国家应对气候变化战略研究和国际合作中心副主任马爱民指出。欧美一些国家从碳达峰到2050年实现碳中和的窗口期短则40余年，长则六七十年，甚至更长。而我国从2030年前碳排放达峰到2060年前实现碳中和的时间跨度仅有30年左右。为此，“我国必须走高质量发展实现碳达峰碳中和的道路。”马爱民说，就是要把经济和社会发展和二氧化碳减排统一到高质量发展上来，通过科学创新、技术革新和生态改善固碳实现高质量发展。

分布式光伏发电便是兼顾减排、生产的首轮行动。“双碳”目标提出的一年时间里，中国光伏发电设施配置迅猛增加，年新增装机约29.2吉瓦，占光伏新增装机的55%，历史上首次超过集中式电站。青海塔拉滩的光伏产业就是节能减排的有益尝试。

青海塔拉滩光伏电站，是中国，乃至全球最大的光伏发电基地，大小接近一个新加坡的面积。海南州发展和改革委员会副主任、能源局局长张振飞介绍说，塔拉滩总面积2136平方千米，曾以戈壁沙丘为主，受降水减少、盲目开荒、超载放牧等影响，土地荒漠面积达到674平方千米，是黄河上游和三江源地区风沙危害最严重的地带之一，影响当地群众生产生活，也威胁着青海湖湿地、龙羊峡库区和黄河的生态安全。

然而，这里海拔近3000米，光照十分充足，每年的平均日照远超1600小时。基于这个优势，2012年，光伏产业基地投入建设，一排排太阳能光伏组件有序排列，呈同心圆状，像向日葵一样追随着太阳。据统计，这座光伏电站一年可发电量达14.94亿千瓦时，对应到火力发电，相当于一年节约标准煤46.46万吨，减少二氧化碳排放约122.66万吨，节能减排效益斐然。

光伏电站也促进了当地经济的发展。光伏板取代了光秃秃的沙石地面，起到阻挡风沙的作用，投射的阴影还可以减少约30%的水分蒸发。光伏板需要定期清洗的特性，无意间增加了板下草地的浇灌量，清洗时下渗的水就能定期给这里的植物提供生长要素。因此，塔拉滩上的草慢慢长了起来，且长势惊人。为了缓解土地的压力，也为了促进生产，周边牧民纷纷在光伏发电站园区内盖起羊圈，养起“光伏羊”。“如今，这里草长得非常好，我们在里面放牧，羊吃得饱，长得肥，我们就开心。”常在塔拉滩光伏产业园区内放牧的牧民兰措感触很深。此外，该园区还提供了120万个公益扶贫就业岗位，通过帮园区定期清洗光伏板、电池组件，除草等，周边牧民收入增加，生活质量也得到了提升。

未来能源的出路潮汐、风力或者核能？

在我国“富煤、贫油、少气”的现有条件下，加快能源系统低碳转型，在短短30年内快速淘汰资源里占比85%的化石能源，达成零碳排放，并不是简单地节能减排就能实现的。我们将迎来一场翻天覆地的能源革命。

“如何高质量使用传统能源，用一些战略性新兴能源来代替它？这需要的是技术的革命。”全国人大代表、中国工程院院士彭寿如是说道。

其实，新能源在我国很早便被投入使用，我国风电装机容量已连续11年、光伏发电装机容量已连续6年位居世界第一，然而，我们对风能、太阳能资源的利用效率还不够高。实现“碳中和”的道路上，需要不断更新技术，实现太阳、地热能、潮汐能、风能等能源的应用。

浙江温岭乐清湾，有座建造于海底的发电站——温岭江厦发电站。它是国内第一座双向潮汐电站，全球第四大潮汐发电站。发电站所在的乐清湾，最大潮差接近9米，加之江厦港为封闭的海港，为发电站提供了极为优越的自然条件。潮汐，是海水周期性的涨落运动，潮起潮落水位差表现为势能，潮流速度表现为动能，这座水电站就是利用海水潮汐来发电。发电站内安装了6台500千瓦双向灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量3000千瓦，可连续不断发电15小时左右，每年所提供的电力超过1000万千瓦。然而，这种水电站选址严苛，基本建在海边，建造难度大，发电成本和后期维护成本高。

900多千米外，广东南澳东半岛的青山云海中，有座亚洲最大的海岛风电场。发电站所处的南澳岛是广东唯一的海岛县，地处台湾海峡喇叭口西南端，加上丘陵迎风面大，年平均风速高达8.54米/秒，被专家认定为“风况属世界最佳之列”。1986年，风电场开始建设，规模不断扩大，先后在主岛中部、东部山区建成了9个风力发电场，已安装200余台风力发电机，年可化风为电超过3亿千瓦时。还开发了“风电长廊”旅游线路，不断吸引游客。虽然如此，风力发电仍面临噪声大、占用大片土地、成本高、影响鸟类飞行等问题。

再着眼秦岭以北，辽宁红沿河核电站也为未来能源提供了一种可能性。核电站依靠核燃料的核裂变反应，释放核能来制造蒸汽，进而产生电力。辽宁红沿河核电站则是国家“十一五”期间首个批准开工建设的核电项目。2021年，红沿河核电实现上网电量372.26亿度，等效减少标煤消耗1122万吨，减排二氧化碳3097万吨。还拥有清洁、环保、低耗、占地面积小等优点。但是，核电站存在放射性物质需要专门处理。

不同能源的生產，对建造区域、经济投入都有要求，也会对生产生活环境造成一定影响，但作为能源更新、转型之路上的必要探索，其中利弊只有交给时间去解答。

未来，业界所推崇的“核聚变能”——无核废料，且不会对环境构成大的污染，或许是重要但不唯一的选项。核聚变能将海水中无处不在的氘原子作为燃料，经计算，1升海水中提取出的氘，进行核聚变，放出的能量相当于燃烧了300升汽油，远远超过核裂变的威力。同时，分布于深海沉积物或陆域永久冻土中的可燃冰；广泛分布在烃源岩地层中的页岩气，均是源于自然、储量大、污染低、释放能量多的能源。它们，会是人类的未来吗？能源技术革新始终在路上，我们能做的，只有不断寻找最优选项。

（编辑 邓语睿）06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E