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杜祥琬院士：试论碳达峰与碳中和

杜祥琬院士：试论碳达峰与碳中和

分类：手艺和信息
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宣布时间：2021-06-16
会见量：

【提要形貌】

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杜祥琬院士：试论碳达峰与碳中和

【提要形貌】

分类：手艺和信息
作者：
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宣布时间：2021-06-16 15:39
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(泉源：情形工程《学术前沿》杂志，，，，，作者：杜祥琬，，，，，转自：人民智库）

2020年中国向天下宣示了2030年前实现碳达峰，，，，，2060年前力争实现碳中和的国家目的。。。。这不但是我国起劲应对天气转变的国策，，，，，也是基于科学论证的国家战略；；；；；；是海内生态文明建设和对外构建人类运气配合体的融合点，，，，，也是推动双循环、增进新生长名堂的抓手；；；；；；它更清晰了“能源革命”的阶段目的，，，，，也要求我们为能源低碳转型作出更为扎实、起劲的起劲。。。。

中国工程院院士杜祥琬以为，，，，，碳减排双目的是能源革命的两个里程碑，，，，，是有机联系的两个目的，，，，，实质都是低碳转型，，，，，二者相辅相成。。。。实现双目的必需从人类文明形态前进的高度熟悉能源革命，，，，，树立新的能源清静观，，，，，重新熟悉我国的能源资源禀赋，，，，，实现公正、公正的能源转型，，，，，牢牢掌握实现碳减排双目的的九个抓手，，，，，深刻推动国家的经济社会前进和久远的可一连生长。。。。

实现碳减排双目的的路径是什么？？？？？

1.从人类文明形态前进的高度来熟悉能源革命。。。。现代非化石能源重大的前进正在推感人类由工业文明走向生态文明，，，，，这是又一轮深刻的能源革命。。。。“能源低碳化事关人类未来”已经是全球高度的共识。。。。

2.树立新的能源清静观。。。。能源清静很主要的是供需清静，，，，，要以“科学供应”知足“合理需求”。。。。除此之外，，，，，情形清静、天气清静，，，，，能源造成的情形问题（大气、水、可一连等）和天气问题要解决好。。。。

3.重新熟悉我国的能源资源禀赋。。。。富厚的非化石能源资源是我国能源资源禀赋的主要组成部分。。。。重新熟悉我国的能源资源禀赋，，，，，是准确熟悉本国国情的要素。。。。关于确保国家久远的能源清静、指导能源转型具有偏向性、战略性的意义。。。。

4.能源转型中的化石能源。。。�；；；；；；茉匆】赡芩秤δ茉醋�，，，，，做出孝顺。。。。应坚持清洁、高效使用，，，，，发电为主，，，，，通过手艺前进，，，，，镌汰非发电用煤；；；；；；生长清洁供暖，，，，，更鼎力大举度替换散烧煤；；；；；；与非化石能源协调互补，，，，，支持能源结构优化。。。。

5.实现碳减排双目的的九个抓手。。。。“能源减碳”与“蓝天守卫战”协同推进。。。。鼎力大举推进节能提效。。。。做好电力行业、交通行业及工业领域减排。。。。推行超低能耗修建，，，，，打造一体化新型修建配电系统。。。。生长循环经济，，，，，增进固废资源化使用，，，，，生长碳汇，，，，，勉励CCUS等碳移除和碳循环手艺。。。。用好碳生意、天气投融资等指导碳减排的政策工具。。。。

01、碳减排双目的的泉源和寄义

1.《巴黎协定》是“最低限度行动”

新冠疫情启示我们，，，，，人类需要一场自我革命。。。。天气转变是另一种全球性非古板清静问题，，，，，全球平均温度一连上升、山地冰川物理量显着镌汰、北极海冰规模显著缩减、海平面上升、极端天气天气事务增多增强等天气转变的事实强烈警示并召唤人类接纳紧迫行动。。。。在此配景下，，，，，天下各国配合起劲告竣的《巴黎协定》，，，，，是人类近代史上少有的理性效果，，，，，是天气转变全球治理的里程碑和新起点。。。。

现代天气转变的主因是人类活动排放的温室气体。。。。大气中的温室气体包括二氧化碳、甲烷和氮氧化物等多种，，，，，但主要是二氧化碳（约占73%）,而二氧化碳排放的90%来自化石燃料（煤炭、石油、自然气）的燃烧。。。。目今，，，，，全球一次能源使用中84%来自化石能源，，，，，其二氧化碳排放375亿吨（2018年），，，，，其次是甲烷排放等。。。。下图是天下主要国家二氧化碳排放总量图，，，，，横轴是时间（差别年份），，，，，纵轴是二氧化碳排放量（亿吨为单位）。。。�？？？？？梢钥闯�，，，，，2006年后中国（图中红线所示）成为天下二氧化碳第一排放大国，，，，，2019年我国二氧化碳排放快要98.26亿吨，，，，，凌驾了美国（49.65亿吨）和欧盟（41.11亿吨）的总和【1】。。。。

图1 天下主要国家二氧化碳排放总量图（数据泉源：GCP）

凭证荷兰情形评估署（PBL）2020年宣布的数据，，，，，自2010年以来，，，，，全球温室气体排放总量平均每年增添1.4%。。。。2019年创下历史新高，，，，，不包括土地使用转变的排放总量抵达524亿吨二氧化碳当量，，，，，划分比2000年和1990年横跨44%和59%【2】。。。。天下资源研究所的研究批注，，，，，全球已经有57个国家实现了碳排放（温室气体排放的简称）达峰，，，，，占全球碳排放总量的36%，，，，，预计到2030年实现碳排放达峰的国家将有59个，，，，，将占到全球碳排放总量的2/3。。。。凭证2018年政府间天气转变专门委员会（IPCC）1.5℃特殊报告的主要结论，，，，，要实现《巴黎协定》下2℃目的，，，，，要谴责球在2030年比2010年减排25%，，，，，在2070年左右实现碳中和。。。。而实现1.5℃目的，，，，，则要谴责球在2030年比2010年减排45%，，，，，在2050年左右实现碳中和【3】。。。。同时，，，，，凭证联合国情形妄想署最新宣布的《排放差别报告2020》，，，，，要实现2℃和1.5℃的温控目的，，，，，则2030年全球温室气体排放量必需比各国的国家自主孝顺再多镌汰150亿吨和320亿吨【4】，，，，，整体减排力度须在现有的《巴黎协定》允许基础上有更大刻意的提升，，，，，因此各国要在2021年天气大会上给出更进一步的目的，，，，，我国自动提出碳减排双目的，，，，，这是一个大配景。。。。

2.理念和实践的生长转变

我国在遭受天气灾难和危害的同时，，，，，也为高碳、粗放的生长支付了极重的资源、情形价钱，，，，，制约着我国的可一连生长。。。�；；；；；Ｆ鹁⒂Χ蕴炱洳坏俏斯姹芴炱涞奈：�，，，，，并且是为了提高我国经济增添的质量和效益，，，，，破解资源、情形的约束，，，，，事关国家的全局和未来。。。。

我国“十一五”妄想第一次提出了节能减排的看法；；；；；；2014年中央提出了“能源革命”，，，，，并且明确“应对天气转变是我们自己要做，，，，，不是别人要我们做”；；；；；；2015年我国向联合国提交了国家自主孝顺（NDC），，，，，并为《巴黎协定》的告竣做出了主要孝顺，，，，，党的十八届五中全会还提出了“立异、协调、绿色、开放、共享”的新生长理念；；；；；；“十三五”妄想提出能耗总量和能源强度双控目的，，，，，并将能源强度、碳强度列入了各地审核指标；；；；；；2019年逾额完成了我国允许的2020年碳强度比2005年下降40%—45%的指标，，，，，现实上抵达48%；；；；；；2020年提出了碳减排双目的，，，，，既驻足于我国现实和生长阶段，，，，，又体现“共区原则”。。。。

3.“十四五”和“十五五”是要害期

中国经济社会生长已经进入一个新阶段，，，，，正从高速增添走向高质量生长，，，，，从外延扩张型的平面生长走向更注重质量的立体深度生长【5】。。。。碳减排双目的是能源革命的两个里程碑，，，，，是有机联系的两个目的，，，，，实质都是低碳转型，，，，，二者相辅相成。。。。要在2030年前实现碳达峰，，，，，仅剩不到十年，，，，，“十四五”和“十五五”是碳达峰要害期。。。。

“十四五”和“十五五”能源行业要走上高质量生长的新征程。。。。

“十四五”时代：能源的增量主要依赖非化石能源（可再生能源和核能）和自然气提供。。。。因此，，，，，要鼎力大举调解工业结构，，，，，特殊是要抑制高耗能工业生长的激动，，，，，加上手艺立异前进，，，，，节能提效取得更好效果。。。。要迈开能源转型的坚实程序，，，，，除了非化石能源自身的生长外，，，，，电力、热力系统要增强无邪性，，，，，为新能源更高比例做好准备。。。。“十四五”时代煤炭消耗不再增添，，，，，要做到煤达峰，，，，，甚至煤过峰。。。�；；；；；Ｆ鹁⑼贫说缟�，，，，，走出新时势。。。。

“十五五” 时代：随着非化石能源进一步增添与再电气化的生长，，，，，最先部分替换煤和油的存量。。。。在此时代“煤炭+石油”的消耗要尽早达峰，，，，，中东部较量蓬勃的地区要率先实现2030年前碳达峰，，，，，逐步建设我国的新能源电力系统、能源系统，，，，，基于这个能源系统的经济系统将支持我国的生态文明社会的建设和生长。。。。

4.关于碳中和

碳中和是指将全球温升稳固在一个给定的水平，，，，，意味着全球“净”温室气体排放需要大致下降到零，，，，，即在进入大气的温室气体排放和吸收的汇之间抵达平衡【6】，，，，，本文中的碳中和主要针对二氧化碳,可以用一张图（见图2）和三个公式简朴归纳。。。。

图2 碳中和示意图

公式（1）是能源的碳排放,需对煤炭、石油、自然气划分求算后加和。。。。公式（2）意味着碳汇主要来自于林业碳汇和CCS（含CCUS）。。。。碳中和即能源的碳排放降低至即是碳汇，，，，，亦可说碳汇足以抵消剩余碳排放，，，，，即公式（3），，，，，也就意味着图2天平秤左右双方秤砣相当。。。。当今天下和中国的现实是，，，，，公式（1）的排放值都远远大于公式（2）的碳汇值。。。。要做到中和，，，，，主要的着力点应该在减排，，，，，要害在于能源，，，，，由此可以得出碳中和三要素。。。。第一，，，，，节能提效，，，，，降低能源消耗总量。。。�；；；；；；茉次鞯慕裉�，，，，，节能提效是全球和中国降碳的主要步伐，，，，，交通、工业、电力、修建这些领域的潜力都很大；；；；；；第二，，，，，替换，，，，，在能源结构中降低化石能源（特殊是煤炭），，，，，高比例生长非化石能源，，，，，使它成为高质量的能源。。。。第三，，，，，移除，，，，，增添碳汇（及CCUS）。。。。

02、实现碳减排双目的的路径

1.从人类文明形态前进的高度来熟悉能源革命

人类文明形态的一直前进是历史的必定，，，，，能源革命是基础和动力。。。。现代非化石能源重大的前进正在推感人类由工业文明走向生态文明，，，，，这是又一轮深刻的能源革命。。。。“能源低碳化事关人类未来”已经是全球高度的共识。。。。欧盟2020年提出了绿色苏醒妄想，，，，，决议投入1.82万亿欧元，，，，，起劲成为第一个碳中性大陆；；；；；；美国新一届政府已经宣布了重返《巴黎协定》；；；；；；德国宣布2050年要实现温室气体净零排放。。。。企业层面，，，，，近期海内外众多能源公司纷纷宣布碳中和目的、行动计划。。。。

2.树立新的能源清静观

能源清静很主要的是供需清静，，，，，要以“科学供应”知足“合理需求”。。。。现在阶段，，，，，一方面是化石能源供应，，，，，另一方面要逐步倚重自己可以掌控的非化石能源供应。。。。值得强调的是，，，，，可再生能源资源的使用是我国自己可以掌控的，，，，，它不依赖国际地缘政治的幻化，，，，，有利于能源系统的自力性和清静性。。。。牵引可再生能源快速增添的，，，，，是经济社会可一连生长的需求，，，，，而支持其稳固、快速增添的是其背后的自然资源和开发这些资源的手艺能力的提升及本钱的一直下降。。。。能源清静除包括供需清静外，，，，，还应当包括情形清静、天气清静，，，，，能源造成的情形问题（大气、水、可一连等）和天气问题要解决好。。。。

3.重新熟悉我国的能源资源禀赋

我国中东部的能源可以按“身边取和远方来”相连系、“漫衍式与集中式”相连系的思绪生长。。。。在西北地区建电力大基地，，，，，通过特高压西电东送（集中式、远方来）只是一种模式，，，，，而“漫衍式、身边取”将提高中东部能源自给比例，，，，，论证批注：这种模式的资源可供性、手艺可行性和经济可行性都是建设的，，，，，不但有助于“源网荷储一体化”的局域电网，，，，，“微网”和“虚拟电厂”的批量生长，，，，，可减缓“西电东送”和“北煤南运”的压力，，，，，并且对我国能源结构低碳化、空间名堂的趋于平衡、城乡一体化的能源基础设施升级都是有利的。。。。重新熟悉我国的能源资源禀赋，，，，，是准确熟悉本国国情的要素。。。。关于确保国家久远的能源清静、指导能源转型具有偏向性、战略性的意义。。。。

4.能源转型中的化石能源

我国是天下最大的煤炭生产和消耗国，，，，，煤炭现在仍是我国能源供应的基础性能源，，，，，应坚持清洁、高效使用，，，，，发电为主，，，，，通过手艺前进，，，，，镌汰非发电用煤；；；；；；生长清洁供暖，，，，，更鼎力大举度替换散烧煤，，，，，煤炭消耗总量在“十四五”尽早达峰；；；；；；同时，，，，，与非化石能源协调互补，，，，，支持能源结构优化。。。。2019年我国煤炭消耗占能源消耗总量比重为57.7%，，，，，能源偏煤，，，，，转型有难题的一面，，，，，但也恰恰可以在低碳转型中从能效方面获益更多。。。。手艺前进加上能源结构转型，，，，，能源强度到2050年会下降40%。。。。稳油增气，，，，，要常非并重、陆海并举、增强勘探、增添储备。。。。提高自然气消耗的比例，，，，，2025年前后石油消耗进入平台期。。。。

5.实现碳减排双目的的九个抓手

（1）“能源减碳”与“蓝天守卫战”协同推进。。。。虽然温室气体排放和污染排放是两个差别的看法,但在中国以化石能源为主的能源结构下,它们基本同根、同源,走向绿色和走向低碳接纳的现实验动是高度一致的【7】。。。。随着碳达峰和进一步降碳，，，，，化石能源将逐步减量，，，，，空气质量的特征量PM2.5将逐渐下降，，，，，首先抵达国家标准35ug/m3，，，，，并进一步抵达全球标准15ug/m3。。。。

（2）节能、提效，，，，，潜力重大。。。。我国节能效果很大，，，，，但至今我国单位GDP能耗是天下平均水平的1.3倍、是OECD国家平均水平的2.7倍。。。。在目今消耗水平和化石能源为主结构下，，，，，能耗降1%，，，，，就可减0.5亿吨标煤，，，，，减排1亿多吨二氧化碳。。。。最大的潜力在工业结构调解，，，，，高耗能工业占比过大，，，，，古板高耗能工业已进入总量达峰和下降期，，，，，抑制生长高耗能工业的激动是当务之急。。。。其次，，，，，治理和政策节能、手艺前进节能、生涯方法节能等潜力也不小。。。。节能提效是降碳的主要行动，，，，，控制高碳化石能源总量是重点。。。。

（3）电力行业减排。。。。电力行业占碳排放总量的40%左右,主要是煤电。。。。在推动煤电高效、清洁化使用，，，，，热电联产，，，，，生物质掺烧同时，，，，，逐步、有序镌汰煤电。。。。要鼎力大举开发非化石能源电力，，，，，生长智能电网、储能、漫衍式，，，，，提升配电网效劳水平。。。�？？？？？稍偕茉闯峁┑缌ν�，，，，，还可提供“绿氢”、供热（冷）。。。。核电凭证国家“清静条件下，，，，，起劲有序生长”的要求，，，，，做出新孝顺。。。。

（4）交通行业减排。。。。鼎力大举生长公共交通，，，，，切实提倡绿色出行。。。。公路、铁路交通走电气化之路，，，，，培育电动车和氢燃料电池车，，，，，以电代油或以氢代油，，，，，实质上是以可再生零碳燃料替换石油。。。。不易电动的航空动力，，，，，可以由生物航空燃油和合成航空燃油及氨取代石油。。。。逐步建成漂亮中国脱碳的交通能源系统。。。。

（5）工业减排。。。。工业耗能占到全社会能耗的60%。。。。实现碳减排双目的，，，，，需要工业部分尽早碳达峰和深度减排。。。。通过工业结构调解，，，，，继续推进工业节能，，，，，抑制生长高耗能工业的激动，，，，，同时，，，，，大幅度提高电力化的水平。。。。在轻工业方面可以生长热泵、电加热来取代锅炉。。。。手艺前进可带来显着的减排效益，，，，，将带来行业倾覆性转型和工业重新结构。。。。冶金可以从煤炭时代走向绿氢冶金时代。。。。

（6）修建，，，，，包括制作和运行。。。。电气化是要害，，，，，供暖、制冷、照明、烹饪、家用电器等均可电气化，，，，，电则主要来自可再生能源，，，，，还可使用工业余热。。。。推行超低能耗修建，，，，，修建的刷新（如护围）不但可以节能，，，，，还能产能，，，，，使用BIPV（与修建连系的光伏），，，，，电力自觉自用，，，，，潜力重大，，，，，“能源产消一体化”海内外已有乐成案例。。。。我国城乡修建面积约莫600亿平方米，，，，，可使用的面积约莫250亿平方米，，，，，外加其他修建外貌，，，，，纵然用50%，，，，，可装15亿千瓦的光伏，，，，，每年可以发电2万亿千瓦时。。。。要提高无邪性电源，，，，，储电、电动车等等成为一体化的新型修建配电系统。。。。同时数字化、智能化的应用，，，，，智能家居、智能家用电器的普及会加速修建业的脱碳。。。。

（7）循环经济——固废资源化使用，，，，，把放弃物分类资源使用的水平，，，，，作为现代化的一个必备的标记。。。。镌汰垃圾填埋、高比例资源化，，，，，将镌汰填埋垃圾爆发的温室气体；；；；；；能源转型爆发新型固废、新冠疫情爆发的新型固废，，，，，要做好循环使用；；；；；；固废中再生资源（如金属）的使用，，，，，可大幅降低冶金的煤炭消耗，，，，，为国家实现碳中和目的做孝顺。。。。

（8）生长碳汇，，，，，同时，，，，，勉励CCUS等碳移除和碳循环手艺。。。。现在我国生态系统的碳汇能力约莫为每年12亿吨二氧化碳，，，，，我们国家也宣布了森林蓄积量2030年将比2005年增添60亿立方米，，，，，碳汇尚有增添的空间。。。。同时，，，，，种种CCUS等碳移除和碳循环手艺也将为实现碳中和目的作出孝顺。。。。

（9）将碳生意、天气投融资，，，，，能源转型基金、碳中和增进法作为指导碳减排的政策工具。。。。

03、结语

碳达峰、碳中和双目的是基于我国国情和科学论证的目的，，，，，不但有路径、可操作，，，，，并且将发动一系列手艺前进，，，，，带来新投资、新工业、新交通、新修建、新能源……和新的生长方法，，，，，深刻推动经济和社会前进及生态文明建设，，，，，实现经济、能源、情形、天气共赢和可一连生长。。。。实现碳达峰与碳中和是重大的系统工程，，，，，需掌握好事情的节奏，，，，，做好起劲而稳妥。。。。

泉源：《学术前沿》杂志，，，，，作者：杜祥琬，，，，，转自：人民智库

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