近日,在中國科學(xué)院學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì )上,中國科學(xué)院院士丁仲禮作了題為《中國“碳中和”框架路線(xiàn)圖研究》的專(zhuān)題報告,介紹了中國科學(xué)院學(xué)部近期圍繞碳中和問(wèn)題所布局的咨詢(xún)項目進(jìn)展情況。丁仲禮表示,“碳中和”看似很復雜,但概括起來(lái)就是能源供應端、能源消費端、人為固碳端“三端發(fā)力”體系,“碳中和”過(guò)程將會(huì )是經(jīng)濟社會(huì )的大轉型,以及一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。
碳中和是指人為排放量(化石燃料利用和土地利用)被人為作用(木材蓄積量、土壤有機碳、工程封存等)和自然過(guò)程(海洋吸收、侵蝕-沉積過(guò)程的碳埋藏、堿性土壤的固碳等)所吸收,實(shí)現凈零排放。
據了解,2019年,全球碳排放量為401億噸二氧化碳,其中86%源自化石燃料利用,14%由土地利用變化產(chǎn)生。這些排放量最終被陸地碳匯吸收31%,被海洋碳匯吸收23%,剩余的46%滯留于大氣中。碳中和就是要想辦法把原本將會(huì )滯留在大氣中的二氧化碳減下來(lái)或吸收掉。
丁仲禮解讀了碳中和的科學(xué)概念及其內涵,分析了碳達峰和碳中和工作的國內外形勢,介紹了中國科學(xué)院學(xué)部重大咨詢(xún)項目“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”的背景和意義、關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題、任務(wù)設計和已有的初步認識,并就未來(lái)我國實(shí)現碳中和的路徑等提出了初步看法。
丁仲禮表示,當前,世界各國碳排放處于不同階段,大體可分為四個(gè)類(lèi)型。英國、法國和美國等發(fā)達國家的排放在上世紀70至80年代就已經(jīng)實(shí)現達峰,目前正處于達峰后的下降階段;我國還處于產(chǎn)業(yè)結構調整升級,以及經(jīng)濟增長(cháng)進(jìn)入新常態(tài)的階段,排放量逐步進(jìn)入“平臺期”;印度等新興國家排放量還在上升;還有大量的發(fā)展中國家和農業(yè)國,伴隨經(jīng)濟社會(huì )快速發(fā)展的排放尚未“啟動(dòng)”。
歐盟部分成員國率先承諾到2050年實(shí)現碳中和,我國也于2020年9月承諾“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現碳中和。”這是雄心勃勃但又極其艱難的戰略目標。從主要發(fā)達國家的碳排放與經(jīng)濟增長(cháng)的歷史關(guān)系看,一個(gè)國家的發(fā)展程度同人均累計碳排放密切相關(guān),就我國而言,人均累計碳排放遠遠低于主要發(fā)達國家,也小于全球平均。我國追求2060年達到碳中和,其難度遠大于發(fā)達國家。
丁仲禮在報告中指出,碳中和看似很復雜,但概括起來(lái)就是一個(gè)“三端發(fā)力”的體系:第一端是能源供應端,盡可能用非碳能源替代化石能源發(fā)電、制氫,構建“新型電力系統或能源供應系統”;第二端是能源消費端,力爭在居民生活、交通、工業(yè)、農業(yè)、建筑等絕大多數領(lǐng)域中,實(shí)現電力、氫能、地熱、太陽(yáng)能等非碳能源對化石能源消費的替代;第三端是人為固碳端,通過(guò)生態(tài)建設、土壤固碳、碳捕集封存等組合工程去除不得不排放的二氧化碳。簡(jiǎn)言之,就是選擇合適的技術(shù)手段實(shí)現“減碳、固碳”,逐步達到碳中和。
基于“碳中和”國家戰略目標和中科院碳專(zhuān)項已有成果,丁仲禮還對“碳中和”框架路線(xiàn)圖研究提出五方面觀(guān)點(diǎn):
一、是“碳中和”過(guò)程既是挑戰又是機遇,其過(guò)程將會(huì )是經(jīng)濟社會(huì )的大轉型,也是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革。“技術(shù)為王”將在此進(jìn)程中得到充分體現,即誰(shuí)在技術(shù)上走在前面,誰(shuí)將在未來(lái)國際競爭中取得優(yōu)勢。中國需積極研究與謀劃、系統布局、特殊支持,力爭以技術(shù)上的先進(jìn)性獲得產(chǎn)業(yè)上的主導權,使之成為民族復興的重要推動(dòng)力。
二、是這輪“大轉型”需要在能源結構、能源消費、人為固碳“三端發(fā)力”,所需資金將會(huì )是天文數字,決不可能依靠政府財政補貼得以滿(mǎn)足,必須堅持市場(chǎng)導向,鼓勵競爭,穩步推進(jìn)。政府的財政資金應主要投入在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)示范上,力爭使中國技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迭代進(jìn)步快于他國。在此過(guò)程中,特別要防止能源價(jià)格明顯上漲,影響居民生活和產(chǎn)品出口。
三、是中科院學(xué)部咨詢(xún)項目只能先給出一個(gè)框架性建議,以供科技界討論、修正、完善。期望匯聚眾智后,學(xué)部的建議對中國如何推動(dòng)此“大轉型”,如何在未來(lái)國家創(chuàng )新體系中形成布局完善、責任明確的研發(fā)體系等重大問(wèn)題,有實(shí)質(zhì)性的指導意義。項目組認為,中國學(xué)術(shù)界應該秉持開(kāi)放的態(tài)度,廣泛參與,發(fā)揮出想象力和創(chuàng )造力;國家有關(guān)部門(mén)在確定路線(xiàn)圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭鳴”時(shí)期,不要急于“收口”。
四、是“大轉型”中,行業(yè)的協(xié)調共進(jìn)極其重要。“減碳、固碳”“電力替代”“氫能替代”均需要增加企業(yè)的額外成本,如果某一行業(yè)不同企業(yè)間不能協(xié)調共進(jìn),勢必會(huì )使“不作為企業(yè)”節約了成本,從而出現“劣幣驅逐良幣”現象。因此,分行業(yè)設計“碳中和”路線(xiàn)圖及有效的激勵/約束制度需盡早提上日程。
五、是評價(jià)國家、區域、行業(yè)、企業(yè)甚至家庭的碳中和程度,需從收、支兩端計量。從能源消費角度論,“支”(即排放)相對容易計量;“收”(即固碳)由于類(lèi)型多樣,過(guò)程復雜,很難精確計量,尤其是“人為努力”下的固碳增量不易確定。因此,國家應盡早建立系統的監測、計算、報告、檢核的標準體系,以期針對中國的碳收支狀況,保證掌握話(huà)語(yǔ)權。
專(zhuān)題報告中,丁仲禮建議,對未來(lái)排放權的分配、碳排放的報告核查等問(wèn)題進(jìn)行深入研究。他認為,科技支撐方面,還有很多基礎性的科學(xué)問(wèn)題比如二氧化碳對增溫的敏感性等需要深入研究。在“碳中和”問(wèn)題上,科技界依然任重而道遠。
據了解,針對“碳中和”問(wèn)題中的科技需求,中科院學(xué)部設立重大咨詢(xún)項目“中國碳中和框架路線(xiàn)圖研究”,目標是設計初步路線(xiàn)圖,可供研討、修訂、完善,同時(shí)在如何落實(shí)“路線(xiàn)圖”上,提出操作層面的建議。該項目按照排放端、固碳端、政策端三方面進(jìn)行組織,圍繞未來(lái)能源消費總量預測、非碳能源占比階段性提高途徑、不可替代化石能源預測、非碳能源技術(shù)研發(fā)迭代需求、陸地生態(tài)系統固碳現狀測算、陸地生態(tài)系統未來(lái)固碳潛力分析、碳捕集利用封存技術(shù)評估、青藏高原率先達標示范區建議、政策技術(shù)分析研究設立9個(gè)專(zhuān)題進(jìn)行研究。
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