当前碳达峰、碳中和目标实现路径与政策框架研究
2022-12-27中机中联工程有限公司苏元杰刘航李彦龙
中机中联工程有限公司 苏元杰,刘航,李彦龙
实现碳达峰和碳中和的目标,是中国经济社会发展全过程中发生的重要变化。针对发展阶段、区域差异和技术条件等实际困难,科学确定碳排放配额和碳中和的累进目标,确定促进工业区域有序协调发展的关键环节,发展基于全方位低碳治理体系,有助于实现我国规划的碳达峰和碳中和目标。
一、当前碳达峰、碳中和目标实现路径中存在的问题
(一)能源安全方面的问题
向低碳能源的转变应该保护系统免受安全风险,考虑到大规模可再生能源发电的随机性和不稳定性,电力系统的安全风险逐渐增大。目前和未来十年,在大规模恶劣天气和极端天气导致可再生能源比重增加的情况下,安全供电问题的解决还没有得到足够的重视。虽然可再生能源的比例在不断增加,但目前仅占12%左右,同时,造成重大安全风险的内部因素不是主要矛盾源[1]。另外,电力系统的安全要求是基于传统的负荷后供电,缺乏防范重大风险的法律依据;其次,当前碳达峰、碳中和目标实现路径中缺乏对能源安全的系统认识,更多的是考虑能源安全的好处,而对于影响较差的方面重视程度不足。此外,各级政府对新能源安全的责任需进一步明确。针对上述问题的解决方案包括:第一,建立多元化、集中化、分散化相结合的低碳能源供应体系,兼顾大规模备用能源。为了实现碳达峰与碳中和中标,中国的电力供需平衡机制必须注重结合水电、核电、热能和备用能源的新能源的生产,以及与能源和电网、负荷和储存高度相关的电力供需平衡;第二,相关部门及人员要充分认识和发挥大电网在防范重大新能源安全风险中的作用,优化电网运行,坚决防止大电网被视为输送管道;第三,建立以全省为中心,与区域电网保护措施相协调的综合风险防范模式,最大限度地降低风险,分散影响。在能源转型过程中,我们不仅需要解决风能、光伏等可再生能源问题,还需要解决与发电直接相关的油气资源问题,对油气资源的外部依赖也是中国未来能源体系初期不可忽视的变量之一。
(二)系统成本问题
通过直接比较可再生能源与传统化石燃料发电的生产成本,可以得出可再生能源的生产成本低于化石能源的结论,这很容易误导宏观决策。主要问题是,目前可再生能源发电的成本主要是根据保护发电成本的购买政策,或根据电力的财务会计进行估算,而不是根据最终用户的总成本。这意味着它只考虑电力公司电力的生产成本,而不考虑峰值和备用系统等辅助服务的额外成本。对于互联电源,仅根据发电后电费计算的总能量转换成本并不全面,能量转换风险无法避免,无法帮助用户充分了解低碳发展的必要性,无法做到提高能源效率,进而间接影响碳达峰、碳中和目标实现的正常运行[2]。
二、当前碳达峰、碳中和目标实现路径
(一)目标实现的基本思路
由于基线数据、技术、监管水平和发展变化等一系列原因,我国目前很难用整个二氧化碳排放指数对减排方法进行全面、准确的评估,但在确定减排方法时,应使用物理碳排放强度指数,根据行业特点,碳排放强度指数等指标可以确定二氧化碳减排效果,它的核心意义是将局部电路作为一个整体考虑,而不是要求所有经济单元使用相同的模型,这是因为不同的经济部门对二氧化碳排放有不同的影响,不同维度的二氧化碳减排具有不同的数量效应,但又在相互影响。同时,要用定量指标和定性指标相结合、指标与长远目标相结合,以及解决问题的概念、方法和措施来描述方式[3]。
根据减少二氧化碳排放的基本原则,地方政府、不同的行业和公司可以采取不同的碳达峰、碳中和目标实现方式,只有充分发挥各自的优势,才能在社会总成本最优的情况下,上下游或区域之间的联系为国家层面的减排提供理想的途径。另外,一些经济运营商必须能够合理波动,甚至逐步减少二氧化碳排放,以维持国家甚至全球二氧化碳减排目标,提高整体效率。
(二)科学技术的创新
目前我国低碳技术的成本效益仍处于重大转型阶段,如何减少二氧化碳排放是首要问题。全球能源互联网组织发布了一份报告,报告预测从2030年到2050年,中国的电力消费增速约2%。同时,中国经济增长的可持续驱动力仍然与能源消耗密不可分,低碳技术、路线选择和发电仍然对二氧化碳排放有重大影响。但总体而言,碳中和的程度将取决于中国的现代化水平和落入中等收入陷阱的风险。碳排放越晚达到峰值,峰值后收缩速度越慢,中和压力越大,因此,在设计二氧化碳中和方案时,国家及政府部门必须考虑各种因素,才能找到最佳的方法。科技创新的选择是最好的选择,通过科技创新的乘数效应,全社会减少二氧化碳排放的成本将不断降低[4]。可再生能源在过去二三十年中的大规模发展依赖于大量技术进步和大量成本降低的结合,长此以往,在2030年、2040年和2050年大规模引进二氧化碳捕获、回收和储存技术的成本将持续降低,由此可见,科技创新对碳达峰、碳中和目标的实现影响是巨大的。此外,由于碳减排要求的提高和碳减排技术的进步,碳价格将上涨,但价格趋势不是一个连续的单向斜率,而是一个具有振荡和峰值平台的反向U形线。
(三)当前目标实现路径趋势
受新能源、储备能源、电能替代、新能源网络消耗、能源系统安全稳定运行、市场改革和政府作用等生产因素制约,中国二氧化碳减排总体趋势是在2030年达到峰值后,波动开始稳步下降(约2035年),然后下降至2040年后几乎呈线性下降趋势,最后加速指数下降(至2060年),到2060年实现碳中和。这一目标实现路径趋势主要基于以下几方面的因素考虑:第一,中国经济和社会转型的惯性非常大。中国是一个巨大的经济体,生产和生活方式的转变受到许多因素的影响,如传统观念、文化、技术、商品周期的隔离和国际产业分工等。即使在特殊情况下,例如自然灾害或国际政治和经济形势的重大变化(金融危机和新病毒的流行等因素),经济和社会活动以及能源活动在短期内也在迅速减少,然而,总体而言,这仍然是一个中长期的趋势。同时,第二产业的用电长期以来一直是整个社会最重要的用电来源。尽管城乡用电快速增长,在2005年二次用电比例增长了75.5%。比2020年低7.2个百分点,然而,虽然第二产业的用电比例已降至40%左右,但它仍然是用电的主体;第二,在当前我国碳达峰、碳中和目标实现以及向低碳产业转型的技术发展期仍然很长。从工业发展的生命周期来看,向低碳技术过渡的技术需求是巨大而可观的,从工业试验到成熟的商业应用,然后被新技术取代可能会经历一个十多年甚至几十年的周期,当前,中国经历几个世纪以来从未发生过的重大变化,这些变化发生的外部环境非常复杂,因此,碳达峰、碳中和目标实现还需要一个过程;第三,当前我国碳达峰、碳中和目标实现以及向低碳能源转型的关键技术仍然存在瓶颈。
尽管光伏、风能等关键技术近年来发展迅速,但与低碳、信息技术相关的核心技术和设备仍面临严重缺失。根据现状调查来看,中国也是世界上最大、最先进的能源生产和消费体系,为了在二氧化碳排放高峰后的40年内解决相关问题,需要国家及相关部门找到一种更快的方式来减少二氧化碳排放,以期最快实现碳达峰、碳中和目标。
三、当前碳达峰、碳中和目标实现的政策框架分析
(一)政府职能配置的调整
当前碳达峰、碳中和目标的实现是与气候变化有关的领域,但它们直接或间接地也与国民经济和社会发展的各个方面相关联。在形式上,政府必须带头应对气候变化,减少二氧化碳排放受国际公约管制。在执行过程中,它将包括货币兑换和与国际标准的合作、国际谈判、联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)工作组和公约的执行,以及二氧化碳减排、二氧化碳转移和其他温室气体控制问题。在生态文明建设的总体框架下,政府部门应当协调各方关系,提出碳达峰最大化和碳中和的目标、任务和措施。就现实情况而言,对二氧化碳峰值水平和中和的要求与以往应对气候变化的努力有本质上的不同,政府部门有必要系统地改革原有的气候变化框架。特别要注意的是,改革的关键是改善政府的作用,在向低碳生产过渡的过程中,政府发挥着主导、优先和带头的作用,因此,改革的核心是协调政府部门的职能,将其职能配置进行调整,以实现碳达峰、碳中和的目标。首先,政府职能的调整就是经济结构的调整,要充分发挥政府有关部门在经济结构调整中的主导作用,做到根据最大碳排放和碳中和目标,整合现有节能减排体系,调整各部门职能[5]。其次,政府部门应当认识到,立法是一项基本要求,制定应对气候变化的法律很重要,法律是该体系的基础和保障,只有建立管理体制,才能够确保相关工作顺利进行。
(二)出台高层级的顶层设计文件
要加强当前碳达峰、碳中和目标的实现,国家及政府部门应当根据气候变化指导原则,拟编制一份高级别项目设计文件,重点关注二氧化碳峰值水平和具体中和指南。该文件首先应当提出应对气候变化的总体要求,包括指导方针、原则和目标,明确“红线”和“最终结果”之间的界限,调整经济结构,重点发展能源、工业和交通基础设施的低碳消费模式。另外,作为贯穿社会主义现代化全面建设的一项重要历史任务,实现碳达峰、碳中和目标,是从工业文明向生态文明转变的重大历史任务。总体而言,顶层设计文件必须在现有公共行政结构的基础上,完善制度和机制,同时,实际执行过程中需要顽强奋斗和长期奋斗相结合,这是一个长期的过程。
(三)建立多级指标体系
为了达到碳排放峰值,实现碳中和目标,国家及相关部门必须建立一个多层次的指标体系。首先,需要在参与的指标之间建立联系,可以分为目标、评价指标或保障指标,以达到进一步完善国家数据中心各项指标的目的,同时,具体指标是强制性的还是指示性的,取决于行业和工作场所,政府相关管理人员必须认真分析现有的节能减排指标情况,一些指标可能会被新的定义取代,或者在重新定位的情况下,制定新的指标。例如,需要整合能源使用控制和节能指标,以避免指标之间的过渡相关性,并降低管理成本。
另外,政府部门应建立一个综合评价体系,从多个方面进行评价,以确保新能源健康、快速、可持续发展。
(四)确保碳排放量的合理性
在确定国家、地区、行业和企业的二氧化碳水平是否达到峰值水平或满足二氧化碳排放强度要求时,应考虑人为排放量和距离,以便准确计算净排放量,确保碳排放量的合理性。相关部门应当考虑到直接和间接二氧化碳排放之间的差异,考虑这种方法的权威性和科学性,不仅要避免误判,还要避免重蹈覆辙。事实上,由于人为因素的影响,碳排放量数据严重失真,因此,政府部门必须使碳排放量满足关于完整性、透明度、准确性、可比性和一致性的要求。
四、结论
通过本文上述分析可知,当前碳达峰、碳中和目标实现路径能够从确定基本思路、创新科学技术等方面入手,同时实现高水平的碳达峰和碳中和是我国新阶段的发展目标,国家及政府部门应该考虑社会、技术和经济因素,加强顶层设计文件,优化和调整政府职能配置,完善现有体制和政策框架,确定减少二氧化碳排放的方式,从多个细分维度进行评价,实现碳达峰、碳中和目标快速、良好、可持续发展。