中国“减缓气候变化”研究进展

陈文颖 周丽 柴麒敏 高翔 齐绍洲 顾阿伦 王仲颖 田智宇 滕飞 张九天 陈迎 张希良

摘要 2022年10月，中国发布了《第四次气候变化国家评估报告》，其中减缓气候变化部分首先阐述了国际气候治理新机制给中国带来的挑战和机遇、中国现阶段碳减排成效以及经济转型对碳减排的影响，然后对能源部门碳减排、能源需求部门（工业、建筑、交通）碳减排、碳汇和非二氧化碳减排、CCUS和地球工程进行了评估，最后分析了2030年前二氧化碳排放达峰路径和2060年碳中和目标愿景。这些评估分析结论为中国更好地开展碳达峰、碳中和工作提供了重要支撑。

关键词 能源供应；能源需求；非二氧化碳减排；CCUS；碳达峰；碳中和

中图分类号 X22 文献标志码 A 文章编号 1002-2104（2023）01-0087-06 DOI：10. 12062/cpre. 20221059

2022年10月1日，由科学技术部、中国气象局、中国科学院、中国工程院等部门共同组织编写的《第四次气候变化国家评估报告》［1］正式出版发行。该报告编制工作历时四年，其中减缓气候变化部分由20多家单位、50多位专家基于2015年以来的最新国内外研究成果对中国在减缓应对气候变化领域的最新进展进行了评估，主要内容包括国际气候治理新机制及中国所面临的挑战和机遇、主要国家2020年前减排及国家自主贡献减排目标评价、中国2020前碳减排政策、行动与成效、新常态下经济转型对碳减排的影响、能源供应侧关键技术评估、能源需求侧关键技术评估、非能源活动温室气体减排评估、CCUS技术发展评估及展望、地球工程、中国实现2030年自主贡献目标的综合评价、中国本世纪中叶长期低碳发展的战略与路径等。过去，专家学者对IPCC评估报告和其他国家评估报告做了很多解读工作［2-5］，也曾对中国第一次评估报告作过系统性介绍［6-9］。全面、及时地解读本次报告可以帮助更多人了解中国应对气候变化领域工作的最新进展、主要成效、机遇挑战和发展方向。

1 主要评估结论解读

1. 1 国际形势

绝大多数《巴黎协定》缔约方根据要求提出了2020年后的国家自主贡献。然而，无论是各国2020年的减排目标，还是国家自主贡献提出的与减缓相关的目标，目前都不能满足IPCC提出的全球实现2 ℃或1. 5 ℃的减排路径要求。有效落实《巴黎协定》尚存众多不确定性和挑战。中国在这个进程中有自己的利益诉求和主张，并已经初步具备了引领全球气候变化的能力。然而，鉴于中国面临着对内转变以煤炭为主的能源结构、对外实施绿色投资的双重考验，短期内中国可能还不是气候领域的领导者。随着党的十九大召开，中国在全球气候治理中的最新国家定位是引导应对气候变化国际合作，成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者。这意味着中国不仅要贡献中国智慧、中国方案和中国故事，成为建设清洁美丽世界的践行者，还希望能够推动和引导建立公平合理、合作共赢的全球气候治理体系，成为保护人类地球家园的维护者和构建人类命运共同体的担当者，彰显中国负责任大国形象。

1. 2 中国碳减排政策、行动与成效

“十二五”特别是“十三五”期间，中国碳减排政策体系逐步完备，国家、地方和行业三个层面都出台了具体明确、衔接紧密的减排目标政策，例如能效政策、可再生能源政策消纳、价格及补贴机制、碳排放权交易、森林和湿地碳汇等。同时，国家、地方、行业和企业各层联动贯彻落实碳减排政策。国家在减排目标设定及分解、低碳试点省市、强制性能效标准、能效领跑者、碳排放权交易、电力市场化改革、用能权交易试点等方面采取相应行动，地方在地方低碳规划与实施方案、碳排放提前达峰城市、低碳智慧城市建设、低碳工业园区建设等方面积极行动，行业则围绕工业绿色制造、低碳交通运输体系、绿色低碳化建筑和农林业绿色低碳发展展开行动。通过这些政策与行动，“十三五”减排目标提前实现并超额完成2020年较2005年下降40%～45%的减排目标；各地区均完成甚至超额完成“十二五”节能目标，各区域碳强度呈现明显下降趋势，且地区间差异显著缩小。报告进一步指出需要进一步改善产业结构优化升级存在地区之间不平衡、能源结构体制机制改革、低碳技术创新区域发展不均衡、企业低碳研发能力较弱、低碳技术应用领域单一、全国碳市场建设进程不足、多种节能减排和环境保护政策协调等问题。

1. 3 经济转型对碳排放的影响

中国经济进入新常态以来，从经济增速、产业结构和发展动力上都呈现不同于以往的特点，基本扭转了温室气体排放快速增长的局面。2015年中国第三产业占比首次超过50%，2020年中国第三产业占比达到54. 5%，经济结构向形态更高级、分工更优化、结构更合理的阶段演化。国内消费潜力释放与出口政策调整使进口与出口产品的内涵排放差距逐步缩小。2018年中国净出口内涵排放约为9. 9亿t CO2，约占总排放量的10. 24%；“十二五”期间净出口内涵排放占总排放的比重从“十一五”的12%～20%下降到12%～15%。同时，研究指出2020年新冠肺炎疫情对中国GDP增长速度的负面影响仍会持续一段时间，尤其对第三产业的影响不容忽視。而且，服务方式和购买方式的变化刺激了第三产业新的替代行业的增长，也为未来中国实现绿色复苏指明了方向。

1. 4 电力部门减排

火电是当前的主力电源，通过上大压小、淘汰低效机组、提高火电机组单机规模、提高高效超临界/超超临界机组的比重，依然存在一定的碳减排潜力。但是，未来电力部门的减排潜力主要来自新能源和可再生能源技术的快速发展。中国以风电、光伏为代表的可再生能源发电技术近年来不断进步，成本持续快速下降。2020年中国陆上风电、光伏发电成本相比于10年前分别降低了40%和80%以上。截至2020年底，可再生能源装机占总装机容量的42. 5%、发电量占总发电量的29. 1%。未来光伏和风电发电成本仍将持续下降，并成为新增装机的主要来源，推动可再生能源成为替代化石能源的主力。核电可以作为清洁低碳的基荷电力，2030 年中国核电可达到0. 8亿～1. 5亿kW 的规模，2050年达到1. 2亿～2亿kW的规模，但进一步发展可能面临着安全性、经济性方面的制约。通过大力发展非化石能源，电力部门二氧化碳排放可能在2025—2030年达峰，实现碳中和目标。2050年非化石电力发电量将占总发电量的90%左右，其中间歇性可再生能源可能占60%，这对系统平衡及电网灵活性提出了更高要求。高比例非化石能源以及二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术（火电CCUS和生物质CCUS）的应用可能使电力系统到2050年实现近零排放。

1. 5 终端能源需求部门减排

中国整体已步入工业化中后期发展阶段，工业产出将在较长时期不断增长，工业实体经济在国民经济中将维持较高比重。尽管2014—2016 年工业用能出现负增长，部分传统高耗能工业能源消费出现饱和，但先进制造等新兴领域用能持续增长，在2030年前工业能源需求还将缓慢上升。伴随工业电气化水平持续提升，天然气、可再生能源等利用规模增大，工业能源使用二氧化碳排放可在2030年前达到峰值，到2050年实现深度减排。随着工业行业整体能效水平与发达国家差距显著缩小而使得技术减排潜力相对收窄，工业部门未来深度减排潜力主要来自工艺革新、循环经济、电气化及氢能与CCUS等技术的应用。同时，中国工业行业实现深度减排需要进一步探索路径创新和技术创新，近中期工业行业节能低碳技术发展要与污染物减排、节水等技术加强协同，中长期工业节能低碳技术发展要与材料技术、先进制造、信息化等融合创新。

伴随经济社会发展和人民出行需求增长，交通运输成为全社会能源需求增长的重要来源。交通基础设施由__“总量不足”向“结构优化”加快升级，高速铁路、新能源汽车等加快发展，绿色低碳加快成为综合交通运输体系的特征，高效化、电气化、智能化水平不断提升。近中期电动汽车整体减排贡献有限，交通运输减排潜力主要来自运输结构优化、鼓励绿色出行、加快淘汰老旧车船、提升车船燃油经济性、发展智能交通等。中国交通运输能耗主要来自道路运输，尽管近年来电动汽车等发展迅速，但对实现交通运输碳达峰贡献仍然有限。近中期在“公转铁”“公转水”等运输结构优化，鼓励绿色出行，提升卡车等传统燃油汽车能效水平，以及优化货运物流组织等方面具有较大减排潜力。长期深度减排潜力主要来自普及电动汽车，推广应用氢能、生物液体燃料等，建成节能型、智慧型综合立体交通网络，以及发展共享出行、自动驾驶等创新业态。在布局完善交通基础设施的过程中，分布式可再生能源开发利用有很大应用潜力，交通运输网络、能源网络、信息网络融合提升空间较大。在发展电动汽车、布局充换电基础设施的过程中，创新分布式能源、储能、智能微电网等技术，能够发挥交通和电力系统协同减排作用。在发展新一代智能网联汽车、国产先进飞机、新能源船舶等过程中，加强新能源、新材料、信息技术等融合创新，对建设交通强国和能源革命具有重要促进作用。因此，虽然未来交通运输需求还将持续刚性增长，但随着绿色低碳交通工具和出行方式比重不断提升，交通运输二氧化碳排放可于2030年左右达峰，到2050年实现显著降低。协同推进交通强国建设与能源革命，能够促进低碳技术集成融合创新，进一步加快交通运输二氧化碳减排进程。

与发达国家相比，中国建筑用能强度和碳排放强度尚处于低位。随着人民生活水平提升和第三产业发展，中国建筑用能需求将维持增长态势，但增速渐缓。通过对居民生活方式与行为模式的合理引导、各项节能减排技术的适宜布局与稳健发展以及电气化的稳步推进（表1），建筑部门二氧化碳排放可在2030年前达峰。大力提升建筑用能电气化，是降低建筑直接碳排放的最主要途径，具体包括：全面推进建筑用能电气化，大力发展光伏建筑，充分利用建筑屋頂和可接受阳光的垂直外表面，提高可再生电力供应、消纳可再生电力水平，在城镇大力发展“直流配电+分布式蓄电+光伏+智能充电桩”的柔性用电建筑，在农村全面发展光伏屋顶，并利用直流微网接纳风电与光电，改变用电方式等。而实现北方地区清洁采暖，是降低建筑部门直接碳排放的关键，需要基于实际情况选取适宜的清洁采暖热源，对于北方城镇建筑应充分挖掘各类热电厂和工业企业高于20℃的低品位余热资源并结合当地情况适度发展空气源热泵、地热等热源类型；对于农村则采用分户、分室的分散供热方式更为合适，并发展压缩成型固体燃料、规模化沼气等技术，将生物质能源作为农村建筑用能的主要来源和农村地区清洁采暖的主要途径。

1. 6 碳汇与非二氧化碳温室气体减排

增加农林业生态系统等基于自然的解决方案兼具减缓和适应气候变化、植被恢复及生物多样性保护、实现社区的可持续发展等多重效益。通过新增造林、加强森林经营和持续降低采伐等措施，到2035年，中国森林覆盖率可达到26%，森林蓄积量可达210亿m3。非二氧化碳温室气体排放呈现不确定性高、管理分散、协调难度高的特点。部分部门和气体的不确定性达到±（55%～60%），最低的也接近±15%，而二氧化碳排放清单在2005年和2012年的不确定性范围仅为±5. 61%和±5. 92%。中国非二氧化碳气体排放清单和未来排放趋势方面的不确定性与其排放源分布分散有关。为在非二氧化碳气体管控中整合战略规划、强化监管、减少政策冲突和权衡，需要进一步加强各主管部门机构间的有序协调。非二氧化碳温室气体减排的主要潜力来自煤炭开采、一氯二氟甲烷（HCFC-22）生产、家用空调、动物肠道发酵、氮肥施用和汽车空调等领域。非二氧化碳气体近中期减排主要通过需求管理和末端处理类措施实现，中长期减排由前端需求管理类政策实现。在实现特定绝对量减排目标时，考虑非二氧化碳温室气体减排的多温室气体减排策略相对于仅考虑二氧化碳减排策略成本更低。

1. 7 CCUS技术与地球工程

中国已初步形成涵盖各种CO2排放源和技术路线的技术体系，开展了30余项示范工程，2010—2020年，CO2的累计注入量超过200万t，但尚未开展大规模全流程集成示范。中国理论封存容量达数万亿吨，运用CO2利用技术和封存技术在近期和中长期可实现亿吨级的CO2减排量，运用CCUS技术不仅可以实现电力行业的近零排放及水泥、钢铁等难减排工业部门的深度减排，而且可以通过BECCS和DACCS实现负碳排放。当前CCUS技术成本和能耗较高，但部分技术组合仍然具有竞争力；CCUS技术未来成本下降潜力大，应尽快构建碳中和目标下CCUS技术体系，明确CCUS发展路径，部署相关激励政策加快开展大规模全流程集成示范。

在应对气候变化的共同目标下，地球工程与减缓、适应联系紧密。中国作为国际气候进程的重要成员，应将地球工程纳入应对气候变化的大框架，区别对待不同类别的技术，加强自然科学和社会科学基础研究的互补和融合，着眼长远精心部署地球工程技术发展战略，同时加强国际合作与沟通，积极参与地球工程的国际治理。

1. 8 碳达峰与碳中和

不同的研究表明碳达峰年份集中在2025—2035年，峰值水平在100亿～120亿t CO2。多项研究指出，通过强化政策努力，中国可在2030年前实现二氧化碳排放达峰。实现国家自主减排贡献目标，需要促进节能低碳产业体系建设和能源系统低碳转型，加快实现能源总量从规模速度型增长转向质量效率型增长，大力发展新能源和可再生能源，使2030年非化石发电比例达到50%左右、非化石能源在一次能源消费中比例达到25%，2050年非化石能源在一次能源消费中比例提高至70%以上，并通过推广应用CCUS技术以及土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）产生的碳汇，为2060年前实现碳中和奠定坚实基础。

技术和政策是实现国家自主贡献目标的关键。通过制定技术路线图分阶段加强不同先进高效节能技术和先进能源技术（能效技术、燃料替代技术、先进核能、风能和太阳能及生物质能等可再生能源技术、智能电网和储能等辅助技术）的普及和推广，将技术优势转化为产业优势和经济优势。同时，国家自主贡献目标的实现还需要从当前以“强度主导型”政策体系转变为以总量控制、目标分解与倒逼为特征的“峰值引导型”政策体系，并发挥碳税与碳交易等市场机制的作用，利用市场机制促进二氧化碳减排和企业技术创新，引领社会投资向低碳绿色产业倾斜。

将应对气候变化和国内可持续发展相结合，打造经济、民生、能源、环境和减排二氧化碳多方共赢的局面。转变经济发展模式、促进能源体系变革和发展绿色低碳经济已经成为中国保持中长期可持续发展与实现生态文明建设的重要战略选择。实现低碳发展需要多方面政策体系和保障机制的支持。一是应统筹部署，强化长期低碳发展和二氧化碳减排的目标导向，协同推进碳减排与环境保护的协同治理。二是应鼓励先进能源技术的研发和产业化，加强技术创新。三是加强法治保障，应从以行政手段为主逐步过渡到法治为主，将节能低碳相关的约束性目标、强制性标准、设计规范等内容尽快纳入法规保障，加快完善碳市场等相关法律，严格法规标准的落实执行。四是应明确长期市场信号的导向，建立低碳发展市场机制。五是实现开放互利与合作共赢，加强绿色低碳资源开发合作、维护地区能源安全并加强国际技术合作和技术转让。

2 与《第三次气候变化国家评估报告》［10］的比较

2. 1 结构更加合理、内容更加丰富、评估更加深入

本次报告依次对国际气候治理新机制及中国所面临的挑战和机遇、对主要国家2020年前减排及国家自主贡献减排目标、中国2020前碳减排政策行动与成效、新常态下经济转型对碳减排的影响、能源供给侧减排、能源需求侧减排、非能源活动温室气体减排、CCUS技术发展、中国实现2030年自主贡献目标及2050年低碳发展战略与路径等方面依次进行了深入的评估。相比于《第三次气候变化国家评估报告》，本次报告的章节内容结构更加合理、内容更加丰富、评估更加深入，反映了最新的研究进展。

2. 2 体现《巴黎协定》新机制

《巴黎协定》标志着国际气候治理新机制正在逐步迈·90__向实施的新时代。《巴黎协定》不仅提出了2℃和1. 5℃两个全球温升控制目标，还要求所有缔约方定期编制、通报并实施国家自主贡献。本次报告详细阐述了《巴黎协定》下国际气候治理新机制的主要内容和特点、《巴黎协定》下国家自主貢献目标及与实现《公约》目标的差距以及各国在《巴黎协定》下采取的一系列政策、行动与变化。这些研究评估有助于更好地理解中国所面临的机遇和与挑战，也有助于中国更好地制定长期低碳战略。

2. 3 全面介绍中国减碳成效

相对于《第三次气候变化国家评估报告》中仅用一节介绍中国减缓温室气体成效，本次报告新增了一章对中国2020前碳减排政策、行动与成效进行系统梳理，凸显了“十三五”期间中国在减缓气候变化领域所做出的不懈努力。在国家、地方、行业、企业以及社会的多层联动下，中国碳减排政策覆盖面越来越广，政策的系统性越来越强，政策推出的密度和力度越来越大，政策之间的相互配套协同性也逐步加强，减排目标政策成效越来越显著。

2. 4 部门减排评估更加系统深入

相对于《第三次气候变化国家评估报告》，本次报告针对新常态经济对碳减排的影响、能源供应部门、工业部门、交通部门、建筑部门以及非能源活动温室气体减排等都进行了更加深入系统的评价，比如对于能源供应部门增加了对煤电CCUS、可再生能源供热技术、氢能技术、储能技术、煤电灵活应用技术等的评价，给出了对于分部门排放达峰的判断，增加了一章对CCUS技术的研发与示范、减排潜力与成本效益及未来展望等进行了分析；针对地球工程中的争议，对太阳辐射管理的气候效应、环境影响风险、社会经济影响、伦理问题、国际治理的综合影响评估进行了多角度的阐述。

2. 5 充分体现中国“双碳”目标

本次报告各章紧紧围绕中国提出的2030年前碳达峰、2060年碳中和目标开展评估。在对能源供应部门减排、工业部门减排、交通部门减排、建筑部门减排、非能源活动温室气体减排（工业生产过程减排、农业活动增汇、林业和草原减排增汇、城市废弃物处理减排）技术与路径及可能碳达峰时间进行分析的基础上，评估了中国实现碳达峰、碳中和目标的关键领域与技术路线图，并提出低碳发展战略的政策体系与保障机制。

3 展望与建议

3. 1 强化国内碳减排宣传与意识

报告基于中国最新的大量研究数据和成果，给出了中国减缓气候变化的现状、机遇、潜力与挑战，对于中国相关管理部门、研究人员、企业、民众认识减缓气候变化的重要性和手段具有重要的参考价值。应对气候变化不是别人要我们做，而是我们自己要做，是中国可持续发展的内在要求。应切实提高各级政府和民众对减缓气候变化工作的认识。建议相关部门相互合作，通过多种形式、多种渠道对《第四次气候变化国家评估报告》的主要结论进行解读和宣传，强化全社会的碳减排意识，为更好地开展碳达峰、碳中和后续工作营造良好的社会氛围。

3. 2 继续加强关键减缓技术研究工作

中国在减缓气候变化的科技研发和基础研究方面已经开展了大量工作，并取得了很好的进展。但部分领域（例如能源终端利用技术）与国际先进水平仍然存在一定差距；部分关键技术（例如煤电CCS技术、氢能技术、储能技术、煤电灵活应用技术）还有待扩大应用范围；部分关键技术（例如CCUS技术）还处于研究示范阶段亟待产业化推广；部分技术（例如废弃物处理减排技术）还有技术难点需要突破；部分关键技术（例如地球工程技术）的基础科学研究还有待进一步夯实。总的来看，中国未来仍需大力支持关键减缓技术研究工作，更好地为实现“双碳”目标保驾护航。

3. 3 加强减缓气候变化的综合影响研究

目前中国已经开展了产业、技术、人口、居民消费等不同因素对碳减排影响的诸多研究工作，也开展了一些碳减排的协同效益分析，特别是环境和健康收益方面。未来中国应加强减缓气候变化工作的多层次综合影响研究，例如对适应和其他持续发展问题的综合影响研究、对国际政治和地缘政治的政治影响、对进出口和国际投资的贸易影响、对中央和地方各级政府的管理模式影响、对森林草原湿地的生态影响、对教育培训和职业选择的就业影响、对居民消费模式和企业经营决策的观念影响等等。多角度、多层次的影响研究不仅能帮助认识减缓气候变化工作的意义和作用，更能促进减缓气候变化工作的顺利开展。

3. 4 尽快研究提出中國“双碳”目标具体实施路径和配套政策

中国在减缓气候变化方面已经出台了一系列政策，开展了一系列研究。但对于如何实现中国“双碳”目标还没有形成一套明确的技术实施路径和与之相配套的、完整的、细致的政策保障体系，难以优化整合全社会各方面的力量。因此，应结合中国社会经济发展的特点、现状与趋势，尽快推动多部门、多行业、多领域的联合研究工作，系统梳理减缓气候变化工作的难点、关键点和风险点，尽早提出中国双碳目标的具体实施路径和配套政策，明确未来减缓工作方向与重点。这不仅有助于有效实现中国减缓气候变化目标，也能为全球气候治理贡献中国方案。3. 5 强化多边合作和国际影响力在中国《第四次气候变化国家评估报告》的解读与宣传基础上，多维度、多渠道宣传中国减缓气候变化领域取得的成效与进展，打造展现中国气候变化工作的平台与机会。未来要积极参与《巴黎协定》后全球气候治理方案研究和制定，加强中国与其他国家的减缓经验交流分享和共同难点探讨，积极拓展关键减缓技术领域的国际合作机会，努力营造减缓气候变化多边合作的良好氛围。良好的多边合作能够帮助中国树立中国负责任大国的积极形象并争取国际气候变化领域的更多话语权和影响力。

参考文献

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