理解碳中和内涵的三个维度2021-10-01易达光电下载文件：暂时没有下载文件
今年以来，中央针对我国碳达峰、碳中和工作中存在的一些问题和浮躁现象，开始采取措施“纠偏”。2021年5月26日，中央政治局常委、国务院副总理韩正在中央碳达峰、碳中和工作领导小组第一次全体会议上强调，一方面，要“全面贯彻落实习近平生态文明思想、确保如期实现碳达峰碳中和目标”，另一方面，推进“双碳”工作“要尊重规律，坚持实事求是、一切从实际出发，科学把握工作节奏”。2021年7月30日，中共中央政治局会议要求，要统筹有序做好碳达峰、碳中和工作，尽快出台2030年前碳达峰行动方案，坚持全国一盘棋，纠正运动式“减碳”，先立后破，坚决遏制“两高”项目盲目发展。
这种“纠偏”动作既反映了碳达峰、碳中和工作的复杂性和难度，也反映出完整理解碳达峰与碳中和的内涵的重要性。 简而言之，碳达峰是指全球、国家、城市、企业等主体的碳排放在由升转降的过程中，碳排放的最高点即排放峰值。碳中和可以理解为人类活动排放的二氧化碳与人类活动“吸收”的二氧化碳抵消而实现“净零排放”。1这一描述虽然有助于快速从“概念”上了解碳达峰和碳中和，但无助于我们在实践中科学合理地推进碳达峰和碳中和工作。笔者认为，应该从如下三个不同维度完整理解碳达峰与碳中和的内涵。2 从达成“碳中和”状态维度看，“碳去除”和“转向后碳经济”两种方式 对实现“碳中和”缺一不可 不同机构对碳中和的定义不完全相同，维基百科在综合了不同机构和学者的观点后，给出了一个笔者认为相对严谨和全面的定义3：碳中和（Carbon neutrality）是指通过碳去除（carbon removal）平衡二氧化碳排放，或者完全转向后碳经济（post-carbon economy）消除（eliminating）二氧化碳排放，实现二氧化碳净零排放（net zero carbon dioxide emissions）。4 所谓碳去除，是从大气中去除二氧化碳并将其锁定数十年、数百年或数千年的过程。5碳去除技术有时也被称为负排放技术(NET)。大多碳去除技术与增加地球生态系统的固碳能力相关。其中，与陆地有关的主要碳去除技术有：大量种植新森林（植树造林/重新造林）、使用免耕农业和其他做法来增加土壤中储存的碳量（土壤碳封存）、制造木炭并将其掩埋或犁入田地（生物炭）、从生物燃料和生物能源植物中捕获和封存碳（BECCS）、将碎石铺在陆地上以吸收空气中的二氧化碳或将它们暴露在富含二氧化碳的流体中（增强矿化）等；与海洋有关的碳去除技术主要是增加海洋的碳吸收能力，包括将碱性物质（如石灰）撒在海洋上（海洋碱化）和通过给海洋施肥增加海洋碳汇。不过，与增加陆地碳汇能力的方法相比，增加海洋碳汇的上述方法争议较大。6此外，直接从空气中捕获二氧化碳并将其封存起来的方法也是未来重要的碳去除技术（DACCS）。 因此，碳去除技术，或者负碳技术概括起来就是两类技术，一类是增加生态系统碳汇的技术；另一类直接从空气中捕捉并封存二氧化碳的技术。 转向后碳经济是实现碳中和的另一种方式，而且是更重要的方式。转向后碳经济也叫经济低碳转型。通过低碳经济转型“消除”二氧化碳排放包括两个方面的内容： 一是能源系统的转型，即能源系统从目前以化石能源为主导的能源系统向以可再生能源为主导的零碳能源系统转型。从德国和欧洲其他国家的能源转型经验看，能源系统转型依赖于三个支柱：其一，提高化石能源利用效率，降低化石能源消费总量，从而减少与化石能源利用相关的二氧化碳排放；其二，大力发展可再生能源替代化石能源，从而避免二氧化碳排放；其三，在航空和航海领域推行碳中性燃料替代化石燃料，减少远洋和航空领域的二氧化碳排放。 二是产业低碳转型，即技术与生产工艺过程创新把与工业与农业生产过程排放的二氧化碳减少到最低，7交通和建筑部门排放的二氧化碳减少到最低。 需要强调的是，“碳中和”实际强调的是最终达成的一种“状态”。“碳去除”和（通过低碳经济转型实现）“碳消除”都是应对气候变化，最终实现地球“碳中和”状态的两种方式。一方面，“碳去除”可以减缓气候变化，但它不能替代减少二氧化碳排放（碳消除）。因为“碳去除”通常是缓慢作用的，而且与当前人类活动排放规模相比，“碳去除”规模有限。8因此，转向后碳经济是减少碳排放更为重要的方式。另一方面，从目前的认知水平和技术演进判断，工业和农业生产过程难以实现碳的“零排放”。这些通过经济低碳转型无法“消除”的碳排放，最后只能通过“碳去除”获得的排放容量空间来“中和”。因此，要使人类活动所影响的“碳”最终达成“碳中和”状态，“碳去除”和“转向后碳经济”两种方式缺一不可。 从实现过程维度看， 实现碳中和的工作内容是不断地“减碳” 一些经济主体，包括一些承诺要提前实现碳达峰的企业和地方政府，在讨论推进碳达峰与碳中和时，关注的工作重点不是如何“减少”二氧化碳排放，而是将重心放在“碳汇”等抵消来源上。如果是少数碳排放量不大的企业以这样的方式来实现碳达峰，甚至最终实现碳中和，不会影响大局。但如果大多企业和地方政府也依照这一思路来推动碳达峰工作，显然是本末倒置，且不可持续的。这是因为，相对于人类活动排放的二氧化碳规模来说，无论是通过增加“碳汇”，还是依靠碳捕捉封存（CCS）技术提供，能够为一个国家或地区提供的“抵消”规模都是相当有限的。 2018年9月，《自然》杂志的子刊物《科学报告》发表的一篇文章证实了上述思路的不可行。9该文章引用美国密歇根理工大学的研究人员的研究结论指出，一个1000兆瓦的燃煤电厂需要一个比马里兰州更大的新森林才能抵消其所有的碳排放；如果要抵消美国所有煤电厂碳排放，需要新增的森林覆盖率达到美国国土面积的89%，即834万平方公里。10 2018年中国的燃煤发电量是美国的3.9倍，按此逻辑推理，通过植树造林来抵消中国所有燃煤电厂的碳排放所需要的土地面积也是美国的3.9倍，即3252万平方公里，是我国现有国土面积960万平方公里的3.38倍。 实际上，“碳中和”作为一个目标，是不断“减少碳排放”过程的结果。如果一开始就把碳中和工作的重心放在“中和”上，为“中和”而“中和”，反而难以得到“中和”的结果。从这个意义上，可以说，实现碳中和的工作内容是不断地“减碳”，而非“中和”。 因此，无论是碳达峰，还是碳中和，本质上都是“减碳”过程的“结果”，不同在于，前者是要求减少二氧化碳排放的“相对量”（增速），后者是要求减少二氧化碳排放的“绝对量”。 从实现机制维度看，碳减排机制是碳达峰和碳中和的核心机制， 碳抵消是补充机制 “双碳”目标提出后，一些可再生能源发电企业开始想象通过“碳抵消”机制提供的机遇赚钱，全然没有意识到，碳抵消机制只是碳交易市场的补充机制，其抵消规模很小，并且也不是所有的可再生能源发电项目都有进入抵消机制的资格。 人类活动排放的二氧化碳90%来自化石能源的利用，化石能源利用大幅度减少到最低限度是应对气候变化的根本之道。大幅减少化石能源利用，一方面，需要化石能源利用的主要行业——包括电力、钢铁、化工、建材等减少化石能源消费，从而减少二氧化碳排放；另一方面，大力推动可再生能源发展替代化石能源，大幅提升低碳和零碳能源的供给。两种途径都有“减碳”的客观效果，区别在于，减少化石能源消费而减少的二氧化碳排放是“直接减排”，而发展可再生能源而减少的二氧化碳排放是“间接减排”，是由于替代化石能源而“避免”的排放。 碳交易市场是最重要的碳减排机制，它针对的是化石能源消费“大户”的直接二氧化碳排放。碳交易市场通过递减的排放总量控制实现了明确的“减排效果”，通过减排效率和成本不同的企业之间的交易降低减排成本，实现了相对灵活的减排。为进一步降低企业的减排成本，各国碳市场还引入碳抵消机制，即可以购买经过核证的自愿减排量（CER）抵消一定的减排额度，进一步提高减排履约的灵活性。但是，减排机制设计必须统筹考虑碳价与减排激励的关系：碳价过低、降低企业减排成本的同时，也会降低企业投资低碳技术的激励，反之亦然。而抵消规模过大显然会降低配额的稀缺性，导致碳价过低。因而，各国都会限制碳市场履约主体的抵消额度规模（一般是履约规模的5%）。 实际上，碳抵消机制更重要的使用场景是自愿减排市场。个人和公司可以投资于世界各地的环境友好项目（甲烷发电、植树等），以抵消自己的碳足迹；也可以从碳排放权交易市场中购买碳信用额度，以实现碳中和。而且，个人和组织也可以利用碳抵消机制来选择抵消特定活动的气候影响。例如乘坐飞机，度假人士或商务人士可以登录一个碳抵消网站，使用在线工具计算他们旅途的排放量，然后购买相同数量的碳减排量进行抵消。这些减排量来自世界各地的温室气体减排项目，从而使抵消者本次飞行实现“碳中和”。 总之，碳达峰和碳中和是一种“状态”，而走向碳达峰和碳中和是一个“过程”。真实、持续地减少二氧化碳（和其他温室气体）排放是推动“双碳”工作，最终达成碳中和“状态”的核心内容。而要实现真实、持续地减碳，必须抓住可再生能源替代化石能源这个牛鼻子，持续推进高碳能源系统向零碳能源系统转型，最终建立以新能源为主体的电力能源系统。 注1：陈迎、巢清尘等：《碳达峰、碳中和100问》，人民日报出版社，2021年。 注2：笔者认为碳达峰是实现碳中和的一个阶段和时间节点，两者的底层逻辑都是“减碳”，从表述简洁和论证必要出发，文章后面的论述主要围绕碳中和展开，必要时才同时提及两者或单独提及碳达峰。 注3：其中包括了欧洲议会对碳中和的观点。 注4：Carbonneutrality, From Wikipedia, the free encyclopedia.https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_neutrality 注5：What isCarbon Removal?https://www.american.edu/sis/centers/carbon-removal/what-it-is.cfm. 注6：焦念志院士：向海洋“施肥”或引发灾难性后果，中国科学报，2013-2-20，引自中国科学网：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/2/274879.shtm 注7：比如，牲畜饮食习惯的变化能减少40%的甲烷产生。 注8：比如，根据生态环保部发布的《第二次中国气候变化两年更新报》的数据，2014年中国温室气体排放总量位111.86亿吨二氧化碳当量，林地温室气体净吸收量位8.4亿吨二氧化碳当量，碳汇量占中国全年温室气体排放量的7.5%。同期我国已经运行的CCS/CCUS示范项目的总减排规模约为几十万吨二氧化碳/年。 注9：AllisonMills. Coal plant offsets with carbon capture means covering 89 percent of theUS in forests. https://eurekalert.org/pub_releases/2018-09/mtu-cpo090418.php 注10：中国科学院兰州文献情报中心《气候变化科学动态监测快报》，2020年第04期 本文刊载于《中国电力企业管理》2021年08期，作者系中国社会科学院工业经济研究所能源研究室主任
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