碳中和背景下低碳发展现状与策略探析

王 玮， 崔志伟， 周 祎， 仪明臣， 李龙华， 肖学东

（1.青岛吉美来科技有限公司， 山东 青岛 266100； 2.山东省生态环境监测中心， 山东 济南 250001）

0 引言

随着全球气候的变化和生态危机带来的一系统环境影响，灾害性天气气候正以前所未有的速度上升，全球变暖水平保持迅速降低，党的二十大会议强调，要坚定不移走绿色低碳发展道路。碳中和低碳发展成为基于科学论证的国家战略，为实现碳达峰、碳中和目标，应从现实和长期发展的双角度考虑，积极应对，加速朝向绿色模式转型，提升生态系统服务功能和绿色高质量发展。

1 我国当前经济社会和碳中和发展现状

1.1 绿色转型下的碳中和发展

1.1.1 碳中和发展历程

1978 年，我国经济总量为3 679 亿元，GDP 世界排名第11 位。2010 年GDP 超过日本成为世界第二大经济体，此后稳居世界第二位。2021 年开始，发布诸多关于碳达峰碳中和的相关意见方案，以推进我国碳达峰碳中和工作在绿色转型下发展社会经济建设。2022 年GDP 约为121 万亿元，相比1978 年，经济增长了约327 倍，碳排放量也逐年增加（见图1）。2022年末，世界人口总数超过80 亿，我国人口为141 175万人，全国生产总值（GDP）达121 万亿元，继续保持世界第一制造大国地位。

图1 我国1978—2018 年二氧化碳排放量

1.1.2 碳中和发展现状

新时期下，我国面对气候变化积极寻找应对方法，致力于推动碳达峰碳中和建设，实现低碳绿色发展模式，减少温室气体排放。庞大的数字，也有理由让我们不得不转变原有生产、消耗、排放“大量化”的生产生活方式，坚持生态优先、绿色发展、人与自然和谐共生[1]。新时期下，碳中和与经济增长两者的关系并非此消彼长，碳中和产业潜力巨大，产业兴起与经济增长相辅相成，两者并非站在经济增长对立面或环境恶化的对立面上，在绿色转型发展角度，碳中和促进了传统产业以及一二三线产业的提质增效，催生了新的经济增长点，进而推动经济社会高质量发展。据国际可再生能源署预测，到2030 年，碳中和将提升中国约0.3%的就业率，可再生能源就业缺口将极大提升。

1.2 碳达峰碳中合并

2022 年，已有多国推迟碳中和实现年限。我国作为发展中国家，与发达国家相比，我国碳排放降幅强度全球最高，用时则全球最短（30 年），这表明我国想要实现碳中和，需要在经济和社会等方面进行全方位变革，这需要艰辛努力才可能完成，需要从上下一心，顶层设计指明方向，政策规划可稳妥推进落实。

2 碳达峰碳中和的创新技术开发

1）能源清洁低碳技术。主要包括水能源、生物质能、风力发电、太阳能发电、地热供暖与发电、核能发电等技术，即大力开发以无碳排放为根本特征的清洁能源技术。其最终理想是实现对化石能源的彻底取代。近年来，我国一直大力发展光伏技术，如近期开工的国华HG14 海上光伏项目。该项目装机容量1 000 MW，总投资约79.7 亿元，场址水深1~4 m、中心离岸距离8 km，拟选用550 W 单晶硅光伏组件，组件数量总计236.6 万块，配套建设220 kV 升压站一座，采用分块发电、集中并网方案。项目建成投产后，年可发电16.52 亿kW·h，可满足约55 万户家庭1 年的用电需求，替代标煤约50.38 万t，减排二氧化碳134.47 万t。

2）零碳利用技术。指将捕集的二氧化碳通过多种方式加以资源化利用，从而实现减排的过程。如二氧化碳捕集生产小苏打技术，该技术通过高效变压吸附装置将烟道气中的二氧化碳浓度由10%提升至40%以上，被吸附的二氧化碳与联碱装置中的纯碱或烧碱充分反应生成小苏打晶体，经离心机分离、干燥获得小苏打产品，实现二氧化碳的捕集及综合利用。实际应用中可利用燃煤电厂或化工生产过程中排放的二氧化碳生产碳酸盐产品减少温室气体减排。目前，在工业领域已经成功利用生产过程排放的二氧化碳生产小苏打、纳米碳酸钙等产品。

3）低碳与零碳工业流程再造技术。该技术可降低产品全生命周期碳排放，通过跨部门、跨领域零碳融合创新，研发高品质工业产品生产和循环经济关键技术。如在钢铁行业中，可对钢铁工业降污减碳需求，深入开展节能降碳和极致能效及钢铁流程再造，研发富氢碳循环高炉冶炼技术、废钢电炉流程集成优化技术、钢－化一体化联产技术等[2]。据2023 年第一季度重点统计钢铁企业数据显示，一季度炼钢水重复利用率98.3%，同比提高0.1 个百分点。取新水量同比下降1.2%，吨钢耗新水同比下降6%。外排废水总量同比下降16.4%，外排废气中二氧化硫、烟尘和粉尘排放量同比分别下降15.8%、16.1%和11.9%。钢渣废弃率1.5%，同比上年同期降低0.4 个百分点。

4）碳减排技术。围绕数智技术，发展碳减排相关技术，在减污降碳等方面大力推进技术创新，重点加强多能互补耦合、从工业原料、建筑材料等原材料方面开始，注重开发低碳工业流程再造、重点领域效率提升等过程减排等关键技术。比如数智化技术，按规模发展和应用，到2050 年，数智技术可以在能源与建筑领域减少约20%的排放量。通过加快采用数智技术，能源、建筑、工业材料和交通出行等行业到2030年可以减少4%~10%的全球碳排放。结合我国当前的数字化新基建进展，预计每年至少可以为我国减少7 300 万t 的碳排放。

5）生态碳汇能力和研发碳捕捉技术。在保护环境、保护环境工程和自然环境、生态环保、农业生态环境方面，加强生物环境保护；大力开展固碳技术攻关，强化固碳生态技术攻关，提升生态系统碳汇。包括循环再造、碳回收、碳复合利用等。其应预计可以将世界二氧化碳排放量减约2~4 成，将对全球气候变化产生积极影响。全球陆上理论碳封存容量为6~42 万亿t，海底理论碳封存容量为2~13 万亿t[3]。国际能源署（IEA）评估，若世界各国都采用碳捕集技术，二氧化碳捕捉量将在2020—2050 年的三十年内，由4 000 万t左右降至76 亿t 左右，降幅超百倍，并产生可观的收益；在可持续发展情景中，全球2070 年实现净零排放，CCUS 将贡献15%的累积减排量。

3 碳中和背景下我国低碳发展策略

1）促进减碳与发展双赢。实现减碳与增长双赢需要以“增量优先、以新代旧、激励创新、市场驱动”为指导核心，用创新驱动的绿色技术替代和减碳成本下降，绿色发展方式从根本上要靠绿色技术驱动，大规模、系统性的“换技术”，实现绿色技术替代。需要提高技术含量，逐步减少碳排放量，直至达到零排放，打造更具竞争力的低成本生产模式，使其与传统产业相比更有优势。如替代性减碳技术，特点是依托绿色技术替代传统技术从而减少二氧化碳排放量。将减碳与发展二者关系调整为协同关系，减缓直接冲突，力求在减碳同时维持经济增长。碳减排方案要通过以碳排放量“双控”为目标的实现规划和远景规划，加速实施增量部分减排可以降低全局碳排放强度，存量部分碳减排则可降低全局碳排放总量。针对各地区的具体情况，加快近期及远景规划设计，以充分发挥现有产业竞争优势，推动经济增长潜力全面释放，带动经济社会积极、稳定地转向绿色转型[4]。

2）开发碳市场。碳市场是我国通过市场管制来控制和减少碳排放的制度创新，合理利用市场手段、运用市场激励促进企业碳减排，激励市场朝向积极方向发展，促进企业朝向节能减排方向发展。先后使用碳定价，碳交易与碳税等有力政策措施。从开市交易至2023 年5 月9 日，我国碳市场始终平稳运行，碳排放配额（CEA）成交金额约11 亿元，累计成交量2.34 亿t。全国碳市场已经建立起基本覆盖碳排放全流程的监督管理框架，其包括执法检查、交易监督、数据管理等，已初步显现成效，该框架将加快企业生产朝向绿色低碳转型，起到减少温室气体排放的作用。这有助于完善制度体系，同时在交易主体、交易品种、交易模式等方面扩大研究，丰富业务范围，逐步提高数据质量。

3）宣传绿色低碳消费理念。绿色低碳消费需要从居民生活方式、企业运营模式、政府政策引导三个层面来突破。首先推广居民绿色生活方式、养成绿色消费习惯、如低碳饮食、杜绝浪费、节能环保等等，比如使用共享单车每骑行1 km 可以减碳约250 g；在外卖下单界面选择“无需餐具”可以减碳约45 g；将快递单替换为电子面单，也可以实现5 g 的减碳量，等等习惯有利于在消费端推动碳中和的实现。至于减少消费成本增加和消费过程不便等方面，需要政府良性引导、企业主动负起责任。比如作为消费企业，重新产品研发开始，就要注意产品的能源消耗、绿色环保、碳排放等情况，尽量从设计开始，到供应端制造及销售等环节，实现消费品碳减排闭环，既有利于推动实现碳中和，又能降低消费者的购买成本[5]。

4）推动煤炭的清洁升级与新能源发展，构建清洁能源体系。我国以煤炭为核心的能源消费结构是碳排放的主要来源之一，煤炭的清洁升级以及以新能源替代传统能源的能源结构调整是碳中和的主要方向。在政策上，针对新能源发展，国家能源局通过储能标准化工作方案引领储能技术与产业发展，并鼓励风电、光伏等清洁能源健康发展，提出了清洁能源开发建设的具体安排。国家能源集团建成世界首台百万千瓦级燃煤机组，供电煤耗达到266.3 g/kW·h，发电效率达到47.8%，其燃煤机组中约九成都已经实现了超低排放。北方传统供暖燃料是烧煤，如今可以改用核能供暖技术。如山东“暖核一号”项目，在运行初始，前三供暖季供热累计减少原煤消耗约23 万t，累计减少42 万t 二氧化碳排放量。自2021 年11 月至2022 年4 月结束，“暖核一号”二期工程投运后的首个供暖季减少原煤消耗约18 万t，减排二氧化碳33 万t、氮氧化物2 021 t、二氧化硫2 138 t、烟尘1 243 t。

4 结语

为了达到“碳中和”这个世纪目标，我国在政策制度、产业结构、新能源技术等多方面都进行了系统规划。对重点行业脱碳进行了精准脱碳路径设计，逐步加快调整能源结构，促进产业结构转型，推动多行业低碳绿色发展，用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源，提升节能减排水平，提升能源利用效率、加强低碳技术研发及完善低碳发展机制等，如今，我国已经逐步驶入在“碳中和”的轨道。