全國(guó)碳市場(chǎng)將于6月底前上線交易。目前,電力行業(yè)已被納入全國(guó)碳市場(chǎng),預(yù)計(jì)后續(xù)還會(huì)納入石油、化工、鋼鐵等行業(yè)。2021年6月9日晚7點(diǎn),環(huán)境工程專家、中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授賀克斌在“人文清華”講壇發(fā)表名為《碳中和,未來(lái)之變》的演講,分享了這一信息,并表示中國(guó)已經(jīng)提出力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),全國(guó)碳市場(chǎng)上線交易是邁向碳中和的重要舉措。賀克斌教授同時(shí)提醒大家碳中和可能是改革開放四十年后對(duì)中國(guó)未來(lái)具有重大影響的下一個(gè)大事件,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和將是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。
線上線下超過(guò)140萬(wàn)觀眾隨賀克斌教授一起踏上了“碳中和之旅”。
賀克斌,中國(guó)工程院院士,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授。國(guó)家自然科學(xué)基金委杰出青年基金獲得者,教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。現(xiàn)任國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)專家委員會(huì)副主任,教育部科技委環(huán)境學(xué)部主任,全球排放研究計(jì)劃(GEIA)中國(guó)工作委員會(huì)主席,全球能源評(píng)估研究計(jì)劃(GEA)環(huán)境組組長(zhǎng)等。長(zhǎng)期致力于大氣復(fù)合污染來(lái)源與多污染物協(xié)同控制方面的研究。獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)11項(xiàng)。被愛(ài)斯唯爾連續(xù)評(píng)為2014-2020年“中國(guó)高被引學(xué)者”,入選2018年-2020年科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”。
以下為演講實(shí)錄。
大家晚上好!
今天非常高興,和大家一起探討非常重要的碳達(dá)峰、碳中和的問(wèn)題。
碳市場(chǎng)有助于碳減排
5月26日,生態(tài)環(huán)境部正式宣布全國(guó)碳市場(chǎng)將在今年6月底上線交易。全球關(guān)于碳的定價(jià)問(wèn)題,已經(jīng)有61個(gè)國(guó)家啟動(dòng),采取了兩種機(jī)制,其中31個(gè)國(guó)家用的是碳市場(chǎng),還有30個(gè)國(guó)家用的是碳稅。在碳市場(chǎng)機(jī)制的實(shí)施中,中國(guó)實(shí)際上從2011年開始就在7個(gè)城市逐步試點(diǎn),北京、天津、上海和深圳在2013年啟動(dòng),之后重慶、廣東和湖北在2014年啟動(dòng),今年6月份全國(guó)碳市場(chǎng)開始實(shí)施,應(yīng)該說(shuō)經(jīng)歷了一個(gè)比較長(zhǎng)時(shí)間的積累。
全國(guó)碳市場(chǎng)第一步是從電力系統(tǒng)開始推進(jìn),電力工業(yè)覆蓋中國(guó)二氧化碳排放量的35%;第二步將會(huì)引入建材行業(yè)的水泥和有色金屬行業(yè)的電解鋁,這兩個(gè)行業(yè)引入以后,覆蓋的二氧化碳排放量會(huì)達(dá)到47%;之后會(huì)引入化工、建材、石化等八大行業(yè),這八大行業(yè)會(huì)覆蓋全國(guó)二氧化碳排放量的70%。未來(lái)還會(huì)從生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展到生活領(lǐng)域,在我們生活過(guò)程當(dāng)中也會(huì)逐步引入碳市場(chǎng)的概念和實(shí)際應(yīng)用,也就是我們個(gè)人的碳足跡。所以,碳市場(chǎng)或者和碳相關(guān)的未來(lái),將覆蓋我們生產(chǎn)生活的方方面面。
碳市場(chǎng)主要目的是促進(jìn)二氧化碳的減排。比如,2008年到2016年之間,歐盟通過(guò)碳排放交易體系ETS機(jī)制的手段減少了10億噸的二氧化碳,相當(dāng)于歐盟總排放量的4%左右。為什么要花這么大的力氣來(lái)減少二氧化碳呢?
因?yàn)槿蜃兣膯?wèn)題已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重,它給我們的生存帶來(lái)了明顯的威脅,造成熱浪、暴雨、北極冰蓋融化、干旱、海平面上升等等,如果海平面繼續(xù)上升,可能夏威夷40%的面積會(huì)消失。

目前為止造成的這些威脅,僅僅是因?yàn)榈乇砩郎?度左右。越來(lái)越多的研究表明,如果不大幅度控制像二氧化碳這樣的溫室氣體的排放,到本世紀(jì)末,最大的升溫可能會(huì)達(dá)到3-4度。從歷史的溫度記錄看,冰河時(shí)期全球的平均溫度和現(xiàn)在比也就低6度;恐龍時(shí)期,天氣比較熱,平均溫度和現(xiàn)在比也就高了4度,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)在北極有典型的熱帶動(dòng)物比如鱷魚存在。所以,3-4度對(duì)于全球的氣候系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的影響是巨大的,會(huì)引起崩潰性的紊亂。人作為一個(gè)生命系統(tǒng),正常體溫37度,如果漲3-4度就發(fā)高燒了,整個(gè)免疫和生命系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)紊亂。地球也是類似的,生態(tài)和氣候系統(tǒng),升溫3-4度,是一個(gè)絕對(duì)不可接受的結(jié)果。
碳達(dá)峰與碳中和
我們希望能夠把溫度控制在風(fēng)險(xiǎn)可控的范圍之內(nèi),越來(lái)越多的研究證明,未來(lái)的溫控目標(biāo)一個(gè)安全線是升溫幅度不能超過(guò)2度,更穩(wěn)妥一點(diǎn),是要實(shí)現(xiàn)不超過(guò)1.5度的溫控目標(biāo),這也是2015年《巴黎協(xié)定》里全球達(dá)成的一個(gè)基本共識(shí)。
溫度上升最大驅(qū)動(dòng)力是溫室氣體,溫室氣體里最典型的是二氧化碳。最近二百多年的歷史過(guò)程當(dāng)中,特別是工業(yè)革命以來(lái)的這段時(shí)間,累計(jì)的二氧化碳排放量和全球平均溫度的升溫有一個(gè)非常強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系,這也是為什么首先要控碳的基本出發(fā)點(diǎn)。
全球特別是聯(lián)合國(guó)系統(tǒng)采取這樣的行動(dòng)并不是從今天才開始。過(guò)去的幾十年里有三個(gè)里程碑事件,第一個(gè)是1992年,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》,到目前為止這仍然是我們應(yīng)對(duì)氣候變化的一個(gè)基礎(chǔ)性法律文件。第二個(gè)是在1997年簽署的《京都議定書》。第三個(gè)是2015年簽署的《巴黎協(xié)定》。在《巴黎協(xié)定》的框架下,許多國(guó)家提出了碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)。

碳達(dá)峰是指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn),二氧化碳的排放不再增長(zhǎng),達(dá)到峰值,之后逐步回落。當(dāng)然它可能有個(gè)平臺(tái)期,即達(dá)到峰值不再上升,穩(wěn)定一段時(shí)間,然后再下降。

碳中和是指一定時(shí)期內(nèi)二氧化碳排放量與二氧化碳吸收量相平衡的狀態(tài)。人類的生產(chǎn)生活會(huì)大量排出二氧化碳,但是生態(tài)系統(tǒng),地上的陸生生態(tài)系統(tǒng)比如森林,以及海洋生態(tài)系統(tǒng),對(duì)碳有吸收作用,我們把它叫做碳匯,目前全球人為的生產(chǎn)生活活動(dòng)造成的二氧化碳的排放大大超過(guò)了陸生生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)最大的吸收能力,這叫不中和或者不平衡,碳中和的目標(biāo)就是要在一定時(shí)段范圍之內(nèi)通過(guò)人類的共同努力,采取各種措施,使二氧化碳的排放量下降到和二氧化碳的陸生生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)的吸收量相平衡的狀態(tài)。
所以,碳達(dá)峰、碳中和最核心的是要采取各種措施、采取共同行動(dòng),來(lái)把二氧化碳的排放量大幅度降下來(lái)。
目前全球都在積極采取行動(dòng),為實(shí)現(xiàn)全球“零碳未來(lái)”的愿景,截止到2020年年底,已經(jīng)有100多個(gè)國(guó)家或地區(qū)提出了碳中和承諾,占全球二氧化碳排放量65%以上和世界經(jīng)濟(jì)70%以上。
歐洲在這方面一直積極行動(dòng),上世紀(jì)九十年代時(shí),歐洲就出臺(tái)了關(guān)于能效提升和可再生資源發(fā)展的計(jì)劃;到2000年代之后,又提出了歐洲氣候變化計(jì)劃,發(fā)展了歐盟碳排放交易體系;2019年公布了歐洲綠色新政,提出了2050年歐洲要實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。
應(yīng)對(duì)氣候變化,中國(guó)在行動(dòng)
從上世紀(jì)九十年代初簽署《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》開始,中國(guó)也一直在行動(dòng)。和1990年相比,2020年單位GDP的二氧化碳排放強(qiáng)度降幅超過(guò)90%。煤炭在一次能源當(dāng)中所占的比例,從1990年的76.2%下降到了2020年的57.7%,再往后還會(huì)進(jìn)一步大幅度地推進(jìn)它的比例下降。非化石能源占比穩(wěn)步上升,到2019年已超過(guò)15%,在我們已經(jīng)宣布的目標(biāo)當(dāng)中,2030年這個(gè)比例會(huì)超過(guò)25%,還會(huì)繼續(xù)往上推進(jìn)。
減碳支持了PM2.5濃度的大幅降低。2013年開始國(guó)家大幅度推進(jìn)治理大氣污染的行動(dòng),先后推行了《大氣十條》五年計(jì)劃、《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)3年行動(dòng)計(jì)劃》,通過(guò)這八年時(shí)間的努力,和2013年相比,到2020年,全國(guó)300多個(gè)城市PM2.5的平均濃度下降了46%。老百姓現(xiàn)在藍(lán)天的獲得感和減碳行動(dòng)是協(xié)同增效的過(guò)程。
2020年9月22日,習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上正式宣布我們的“雙碳”目標(biāo)。實(shí)際上在簽署《巴黎協(xié)定》的時(shí)候,我們的承諾是二氧化碳在2030年左右達(dá)到峰值,但在去年的9月22日講話當(dāng)中,提出力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,并明確提出2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。習(xí)近平主席在一次重要講話里講到,“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革”。

如果我們還繼續(xù)延續(xù)過(guò)去以末端治理為主的控制路徑,未來(lái)十年我們減排大氣污染物的潛力將基本耗盡,即使是我們進(jìn)一步努力,一直干到2060年,PM2.5的濃度最好大概是在25微克/立方米左右,現(xiàn)在全國(guó)300多個(gè)城市平均濃度是33微克/立方米,可以發(fā)現(xiàn)減下去的仍然非常有限,所以我們寄希望于在碳中和目標(biāo)下實(shí)現(xiàn)深度能源轉(zhuǎn)型。在碳中和目標(biāo)下,我們可以大幅度降低PM2.5濃度,未來(lái)可以降到世衛(wèi)組織現(xiàn)在的最低推薦值10微克/立方米以下,全中國(guó)的平均值大概在8微克/立方米左右,未來(lái)美麗中國(guó)的目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn),老百姓的健康獲益會(huì)大幅增加,這應(yīng)該是非常值得追求的未來(lái)目標(biāo)。
要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),我們?nèi)蝿?wù)非常艱巨,習(xí)近平主席講“絕不是輕輕松松就能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)”。全國(guó)二氧化碳總排放量在2020年是104億噸,到2030年前達(dá)峰,預(yù)計(jì)達(dá)到110億噸左右,略有增長(zhǎng)。我們的碳匯能夠吸收碳的那部分能力大概是十億噸左右,要把二氧化碳排放降到這個(gè)水平,意味著超過(guò)90%的排放量要減下來(lái),這非常艱巨。

因?yàn)楝F(xiàn)階段我們的國(guó)情,減碳存在三個(gè)非常明顯的難度。
第一,我們現(xiàn)在還是高碳的能源結(jié)構(gòu),我們的化石能源比例和歐美比明顯高,雖然我們的煤炭比例已經(jīng)下降,但仍然是全球煤炭比例最高的國(guó)家之一。
第二,我們是高碳的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在在全球產(chǎn)業(yè)鏈分工里,水泥、鋼鐵、石化這樣高耗能的工業(yè),在我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的比例還比較高,這些是比較難減排的行業(yè)。
第三,我們是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家,我們還在中高速的發(fā)展階段,在這個(gè)過(guò)程中,減碳絕不是輕輕松松能夠?qū)崿F(xiàn)的。

我們未來(lái)的減排任務(wù)怎么一步一步完成呢?可以通過(guò)“五碳并舉”的措施來(lái)攻克難關(guān)。第一,資源增效減碳。從能源需求上講,達(dá)到同樣的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),將能源需求降到最低,減下來(lái)的碳就叫資源增效減碳。第二,能源結(jié)構(gòu)降碳,大幅提升非化石能源比例。非化石能源比例大幅提升后仍然還會(huì)有一部分化石能源繼續(xù)存在,即使到了2060年仍然還會(huì)存在,還會(huì)產(chǎn)生一部分二氧化碳,我們要有其他措施來(lái)解決。即第三,地質(zhì)空間存碳,通過(guò)碳捕集利用和封存(CCUS技術(shù))來(lái)解決一部分二氧化碳。第四,生態(tài)系統(tǒng)固碳,通過(guò)各種生態(tài)建設(shè)的手段,使二氧化碳的碳匯能力鞏固和增加。
這四個(gè)都是技術(shù)手段,什么樣的技術(shù)在什么樣的時(shí)空范圍里應(yīng)該優(yōu)先使用,第五個(gè)措施即市場(chǎng)機(jī)制融碳可以發(fā)揮重要作用,碳市場(chǎng)會(huì)通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)推動(dòng)各類技術(shù)更合理有效地應(yīng)用。“五碳”一起發(fā)力是我們未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)碳中和的基本路徑。
廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革

“五碳并舉”實(shí)現(xiàn)碳中和會(huì)帶來(lái)政府行為、企業(yè)行為和個(gè)人行為的根本變化,覆蓋全社會(huì)方方面面,影響范圍非常大。
這場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,涉及到觀念重塑、價(jià)值重估、產(chǎn)業(yè)重構(gòu)及廣泛的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活影響。
首先是觀念重塑。全球推進(jìn)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展將從資源依賴型向技術(shù)依賴型轉(zhuǎn)變。現(xiàn)在的全球經(jīng)濟(jì)高度依賴化石能源,但是化石能源在全球的地域分布極度不均勻,目前,煤炭?jī)?chǔ)量最多的前五個(gè)國(guó)家占了全球煤炭75%的儲(chǔ)藏量;石油儲(chǔ)量,前五個(gè)國(guó)家占了62%;天然氣儲(chǔ)量,前五個(gè)國(guó)家占了64%。“五碳并舉”里的第二碳是能源結(jié)構(gòu)降碳,它的核心是要大幅度地提升可再生能源或者非化石能源的比例。非化石能源最典型的有四個(gè),分別是風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、核能。其中風(fēng)能、太陽(yáng)能將來(lái)占的比例會(huì)更高。全球風(fēng)、光資源分布相對(duì)更均勻,誰(shuí)能夠更好地掌握抓取風(fēng)、光資源,即開發(fā)出大規(guī)模應(yīng)用風(fēng)電、光伏電的領(lǐng)先技術(shù)體系,誰(shuí)就獲得了長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展支撐能力的提升。
這是一個(gè)資源依賴型走向技術(shù)依賴型的過(guò)程,未來(lái)這個(gè)過(guò)程會(huì)使我們更多地關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)際能源署(IEA)給出的技術(shù)評(píng)估,分別對(duì)低碳發(fā)電、電力基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸用電、工業(yè)用電、建筑物用電、燃料轉(zhuǎn)化用電等技術(shù)做了梳理分析,在低碳發(fā)電領(lǐng)域像太陽(yáng)能光伏發(fā)電等技術(shù)已經(jīng)基本比較成熟,可以走向市場(chǎng);在電力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,智能充電等技術(shù)目前還需要進(jìn)一步研發(fā)、競(jìng)爭(zhēng),才能推向市場(chǎng)。IEA2021年的最新報(bào)告顯示在全球能源行業(yè)的路線圖里,2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵技術(shù)中,50%目前尚未成熟,需要進(jìn)一步研發(fā)提升,可見(jiàn)走向技術(shù)依賴型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)科技創(chuàng)新的需求更加迫切。

第二個(gè)是價(jià)值重估。先看能源成本。目前風(fēng)、光發(fā)電和火力發(fā)電的成本已經(jīng)相近。但是如果加上并網(wǎng)成本,風(fēng)、光伏電目前和火電來(lái)比還比較高。碳市場(chǎng)的建立健全和逐步完善會(huì)使碳價(jià)在全國(guó)或者全世界發(fā)揮作用,逐漸使技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)發(fā)生變化,并網(wǎng)成本隨著規(guī)模的應(yīng)用將大大降低,因此風(fēng)電、光伏電的價(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)被重新認(rèn)識(shí)。
再看看地域價(jià)值。經(jīng)常講我們國(guó)家東部是發(fā)達(dá)地區(qū),中西部是欠發(fā)達(dá)地區(qū),但是未來(lái)我們寄予很高希望的風(fēng)、光資源恰恰比較集中在中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū),這會(huì)給這些地域帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇,可能一些耗能比較高的產(chǎn)業(yè)在那些供能比較密集的地域有更多的發(fā)展機(jī)遇,一定程度上也能帶動(dòng)這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,使發(fā)展不平衡的問(wèn)題得到一定解決。舉個(gè)例子,寧夏地域很廣闊,但是沙地很多,一家企業(yè)做了大量的太陽(yáng)能板,獲得的太陽(yáng)能用于發(fā)電,太陽(yáng)能板造成大量的陰影,在陰影下種的寧夏特產(chǎn)枸杞,和沒(méi)有太陽(yáng)能板覆蓋的枸杞有很大區(qū)別,它的水分保持時(shí)間更長(zhǎng)。太陽(yáng)能板到一定時(shí)候有污染,會(huì)影響吸收太陽(yáng)能,需要沖洗,沖洗太陽(yáng)能板的水可以用來(lái)灌溉下面的枸杞,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。這個(gè)經(jīng)濟(jì)模式把原來(lái)比較荒的沙地大幅度改變?yōu)槟茉蠢玫睾托碌慕?jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)地,為發(fā)展帶來(lái)了全新的機(jī)遇。

價(jià)值重估還有一個(gè)例子,光伏發(fā)電需要多晶薄膜材料,制造這種材料需要的關(guān)鍵稀缺元素如銦、碲等,這些元素如果以現(xiàn)有的資源量供給現(xiàn)有的用量沒(méi)有問(wèn)題,但是2050年光伏裝機(jī)總量的目標(biāo)是要比2020年增加19倍,因此這些稀缺元素的累計(jì)需求量會(huì)大幅度增加,物以稀為貴,這些稀缺元素的未來(lái)價(jià)值會(huì)更大提升。我們現(xiàn)在的固體廢物里有這些元素,但是現(xiàn)在更多地把這些元素視為有毒有害物,想辦法進(jìn)行無(wú)害化處理,一旦它們的價(jià)值增加以后,可能就需要提高技術(shù)精打細(xì)算地從固體廢物里把它們提取出來(lái),這對(duì)它們的循環(huán)利用會(huì)有很大的推動(dòng),這也是價(jià)值重估推動(dòng)技術(shù)變化。
第三個(gè)是產(chǎn)業(yè)重構(gòu)。未來(lái)在減碳的推動(dòng)下,傳統(tǒng)的加油站會(huì)變成加能站,在我們國(guó)家這已不是概念式的未來(lái)構(gòu)想,而是正在走向現(xiàn)實(shí)。中石化在“十四五”期間計(jì)劃利用原有3萬(wàn)座加油站、870座加氣站的布局優(yōu)勢(shì),建設(shè)1000 座加氫站或油氫合建站,5000 座充換電站,7000 座分布式光伏發(fā)電站點(diǎn)。
供電系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生變化。傳統(tǒng)上,我們通過(guò)火電、核電、水電的電網(wǎng)系統(tǒng)滿足生活、生產(chǎn)所需,但在未來(lái),風(fēng)和光這兩種新能源會(huì)引入到新型的電力系統(tǒng)中,這個(gè)比例高了以后,有一個(gè)非常重要的特點(diǎn),就是它的波動(dòng)性非人為可控,風(fēng)、光是天上的天然資源,有季節(jié)性變化,甚至有日變化,波動(dòng)性很大,不像火電燒煤、燒油、燒氣那樣可控。這個(gè)情況下電力供需管理系統(tǒng)會(huì)催生新型產(chǎn)業(yè)——虛擬電廠。以前“以需定供”模式相對(duì)穩(wěn)定,現(xiàn)在“供”的地方出現(xiàn)了不穩(wěn)定,就要最大限度挖掘“需”的地方,找到它的調(diào)節(jié)能力,這個(gè)調(diào)節(jié)能力如果在建筑物里面,就是調(diào)節(jié)生活用能,比如洗碗機(jī)、洗衣機(jī)這些生活用電對(duì)時(shí)間不是特別敏感,早點(diǎn)干晚點(diǎn)干都行,放在什么時(shí)候洗系統(tǒng)來(lái)控制,反正到時(shí)候就洗干凈,這是生活用能的一種做法。
生產(chǎn)方面,比如水泥工業(yè)的一些研磨工藝、有色冶金電解鋁工藝、鋼鐵行業(yè)的電爐用電等,在一定幅度里是可以調(diào)節(jié)的,這個(gè)調(diào)節(jié)通過(guò)智能系統(tǒng)就能控制在供需之間形成相對(duì)平衡。大規(guī)模的電動(dòng)車應(yīng)用,其充電也有較大的調(diào)節(jié)波動(dòng)能力。我們把未來(lái)發(fā)展中,這部分從調(diào)節(jié)“需”方來(lái)適應(yīng)“供”方的波動(dòng)的功能,叫做虛擬電廠。這是未來(lái)發(fā)展里非常值得期待的?,F(xiàn)在我們國(guó)家在江蘇等一些省份已經(jīng)有這樣的例子,水泥、有色冶金電解鋁、鋼鐵行業(yè)那三種工業(yè)已經(jīng)能夠形成2000兆瓦的虛擬電廠,相當(dāng)于十來(lái)個(gè)燃煤火電廠的發(fā)電量的供需調(diào)節(jié)能力。隨著未來(lái)的發(fā)展,這部分新業(yè)態(tài)發(fā)揮的作用還會(huì)更大。

產(chǎn)業(yè)重構(gòu)方面,減碳?jí)毫Φ漠a(chǎn)業(yè)鏈傳遞也很突出?,F(xiàn)在越來(lái)越多的全球性大公司自主承諾減排,原來(lái)對(duì)一家企業(yè)到底排多少碳主要看它的生產(chǎn)過(guò)程,但現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)鏈。一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的原料和下游產(chǎn)品的應(yīng)用,把上下游綜合考慮起來(lái),就會(huì)形成減碳?jí)毫Φ漠a(chǎn)業(yè)鏈傳遞。比如,中國(guó)現(xiàn)在是世界上最大的小汽車生產(chǎn)和消費(fèi)市場(chǎng),每年產(chǎn)銷2500—3000萬(wàn)輛,這個(gè)量是美國(guó)和日本加起來(lái)的總和,這么大的量,對(duì)鋼材會(huì)有比較大的需求。一家承諾了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上要減碳的跨國(guó)公司在生產(chǎn)小汽車時(shí),就會(huì)要求上游生產(chǎn)鋼材的廠家也要跟著它減碳,這樣會(huì)形成倒逼,煉鋼廠如果達(dá)不到它的要求,它就會(huì)去找其他能達(dá)到要求的供應(yīng)商,所以在自主減排的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)里會(huì)形成新的壓力傳遞,這是未來(lái)產(chǎn)業(yè)重構(gòu)里非常重要的驅(qū)動(dòng)因素。
工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈也會(huì)發(fā)生重大變化,傳統(tǒng)石油煉制形成汽柴油輸送給燃油車,燃油車消費(fèi)后會(huì)排放大量的二氧化碳,未來(lái)這一產(chǎn)業(yè)鏈的市場(chǎng)空間會(huì)被大大壓縮。新能源大幅推廣后,通過(guò)石油生產(chǎn)基礎(chǔ)化工原料,產(chǎn)出橡膠、塑料、纖維這樣的產(chǎn)品還有很大市場(chǎng)空間,而相關(guān)新材料還會(huì)進(jìn)一步拓展市場(chǎng)空間。因此化工生產(chǎn)系統(tǒng)未來(lái)的主要方向會(huì)是燃料變成原料、能源變成資源,這樣在終端產(chǎn)品里碳排放的壓力會(huì)明顯減少。
除了觀念重塑、價(jià)值重估和產(chǎn)業(yè)重構(gòu)以外,碳中和對(duì)我們的社會(huì)生活也會(huì)造成廣泛影響。先看出行方面。比如大幅度使用新能源汽車,特別是電動(dòng)車,在全國(guó)會(huì)形成比較大的消納風(fēng)電、光伏電的能力,這些也是虛擬電廠的組成部分。一個(gè)電動(dòng)小汽車的用戶,可能根據(jù)充放電的過(guò)程做優(yōu)化選擇,未來(lái)可能會(huì)通過(guò)虛擬電廠的方式,在整個(gè)優(yōu)化系統(tǒng)里發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,當(dāng)光伏電、風(fēng)電特別充足的時(shí)候,電價(jià)相對(duì)低,可把小汽車的電充滿,就會(huì)形成一個(gè)分布式的儲(chǔ)能系統(tǒng)。當(dāng)風(fēng)電、光伏電不足時(shí),電價(jià)就會(huì)漲,那么小汽車用戶可以去放電,相當(dāng)于在賣電。
國(guó)家電網(wǎng)在北京一個(gè)雙向充放電互動(dòng)樁試點(diǎn),結(jié)果表明,一輛小汽車選擇合適時(shí)段充放電,一度電能掙4毛錢,一年下來(lái)能掙4000塊錢。此外,小汽車用戶白天到單位上班,把車充滿光伏高峰電,晚上回到家,停車位可以直接和家里的用電系統(tǒng)關(guān)聯(lián),晚上用的就是白天充的便宜電,將來(lái)怎么優(yōu)化這個(gè)系統(tǒng)也是很有意思的課題。據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》研究報(bào)告預(yù)測(cè),2040 年中國(guó)電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到3 億輛,每輛車平均65 千瓦時(shí),車載儲(chǔ)能容量約達(dá)200 億千瓦時(shí),將與中國(guó)每天消費(fèi)總電量基本相當(dāng)。

其次是住——建筑?,F(xiàn)在有個(gè)概念叫“光儲(chǔ)直柔建筑”,“光”指的是利用建筑的表面去發(fā)展光伏電,有研究表明,理論上如果把全北京的屋頂都裝上光伏電,獲得的電能可能是北京市用電量的2倍。“儲(chǔ)”就是建筑物里可以鏈接建筑物外充電樁或蓄電池。“直”是內(nèi)部直流配電。“柔”是彈性負(fù)載、柔性用電,直流和交流用電會(huì)有15%左右效率的提升,同時(shí)如果用了柔性用電系統(tǒng),建筑在用電上會(huì)有15%-30%的調(diào)節(jié)能力,所以在適應(yīng)未來(lái)高比例的風(fēng)電、光伏電的時(shí)候,會(huì)成為非常重要的系統(tǒng)。如果是典型的住宅建筑和辦公建筑群的組合,它可以消納近百公里范圍的光伏電,春夏秋三季基本可以實(shí)現(xiàn)供電平衡,冬季因?yàn)橛泄┡枰╇娏繒?huì)有缺口。柔性用電是充分利用風(fēng)、光這些非化石可再生資源。
第三,對(duì)普通老百姓的個(gè)人行為也有影響。在上海已經(jīng)開始實(shí)施碳普惠行動(dòng),無(wú)論是垃圾分類、綠色出行、節(jié)約用電,還是光盤行動(dòng)等,方方面面都可以積分制,這個(gè)分叫做碳幣,你可以在一定范圍內(nèi)使用它,購(gòu)買一些你需要的其他商品、服務(wù),這是鼓勵(lì)簡(jiǎn)約生活,這使得人人都可以對(duì)減碳行動(dòng)做出或大或小的貢獻(xiàn)。
碳中和通過(guò)能源產(chǎn)業(yè)、交通結(jié)構(gòu)大幅度的調(diào)整,可以根本性地解決PM2.5、臭氧污染等大氣污染問(wèn)題,使我們長(zhǎng)期穩(wěn)定地獲得藍(lán)天。同時(shí)由于增加碳匯的需要,我們的陸生生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)會(huì)加速改善,也就是生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)工程的建設(shè)會(huì)大幅度加速推進(jìn)。習(xí)近平主席已經(jīng)宣布了,到2030年,中國(guó)的森林蓄積量要比2005年增加60億立方米,這個(gè)數(shù)字將來(lái)還會(huì)增加,此外對(duì)土壤碳匯、海洋碳匯、礦物碳匯和地質(zhì)碳匯改善都會(huì)有不同程度的加速推進(jìn)。因此,碳中和能大大促進(jìn)美麗中國(guó)的目標(biāo)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。

我們前面講到了資源增效減碳、能源結(jié)構(gòu)降碳、地質(zhì)空間存碳和生態(tài)系統(tǒng)固碳,通過(guò)碳市場(chǎng)全面地推進(jìn)這四大方面技術(shù)的應(yīng)用,使政府、企業(yè)和個(gè)人的行動(dòng),都向有利于全國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的方向改變,為人類命運(yùn)共同體作出更大的中國(guó)貢獻(xiàn)。這場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性的變革,會(huì)引發(fā)觀念重塑、價(jià)值重估、產(chǎn)業(yè)重構(gòu)和廣泛影響,要適應(yīng)這些影響,需要政策的引導(dǎo)、技術(shù)的變革和人才的培養(yǎng),這三個(gè)是最關(guān)鍵的重要支柱。碳中和可能是改革開放40年后對(duì)于中國(guó)社會(huì)未來(lái)具有巨大影響的下一個(gè)重大事件,它將對(duì)我們的自然科學(xué)、工程科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新提出巨大需求,需要多學(xué)科協(xié)同,通過(guò)科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)重要目標(biāo)。
這幾天剛剛完成了今年新一輪的高考,我們未來(lái)的產(chǎn)業(yè)和未來(lái)的發(fā)展模式會(huì)有很多新的領(lǐng)域,首先歡迎考生選擇環(huán)境專業(yè),但是“雙碳”不僅僅限于環(huán)境專業(yè),為“雙碳”作貢獻(xiàn)的專業(yè)很多,和它們結(jié)合得越緊密,可能未來(lái)個(gè)人的發(fā)展空間和個(gè)人為中國(guó)、為世界作貢獻(xiàn)的機(jī)會(huì)和潛力就越大。從現(xiàn)在到2060年,又是一個(gè)40年,碳中和的目標(biāo)絕不是像我們這個(gè)年齡段的人可以徹底完成的,需要幾代人來(lái)傳承。所以,我們非常希望有更多年輕的同學(xué)投身新事業(yè),包括今天在座的和將要進(jìn)入大學(xué)校園的,為了“雙碳”目標(biāo)共同努力。
我們追求的美麗中國(guó)的目標(biāo)中,現(xiàn)階段在一些時(shí)空和地域里像藍(lán)天、碧水、凈土這樣的目標(biāo)還是奢侈品,要經(jīng)過(guò)非常大的努力才能獲得,但是當(dāng)我們把“雙碳”目標(biāo)特別是碳中和目標(biāo)逐步實(shí)現(xiàn)以后,藍(lán)天就會(huì)從奢侈品變成我們習(xí)以為常的日用品。這是老百姓對(duì)未來(lái)美好生活的追求,也是我們共同的奮斗目標(biāo)。
謝謝大家!
互動(dòng)問(wèn)答
1. 網(wǎng)友:碳中和是發(fā)達(dá)國(guó)家給發(fā)展中國(guó)家挖的陷阱嗎?
賀克斌:應(yīng)對(duì)氣候變化是全球共同的責(zé)任,要避免災(zāi)難性的情況出現(xiàn),必須要大幅度減碳。1992年的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》,是一個(gè)應(yīng)對(duì)氣候變化的根本性文件,里面有個(gè)基本原則即“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則,大家都有責(zé)任共同減碳,但是發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家累計(jì)碳排放量的貢獻(xiàn)不一樣,碳本身是具有長(zhǎng)壽命和長(zhǎng)周期影響的東西,工業(yè)革命以來(lái)近二百年累積的碳現(xiàn)在都對(duì)氣候變化產(chǎn)生作用,按照這樣的責(zé)任看,發(fā)達(dá)國(guó)家占有的排碳空間在過(guò)去積累了很大的數(shù)量,所以發(fā)達(dá)國(guó)家要帶頭承擔(dān)更多的責(zé)任。中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,還處在中高速發(fā)展階段,又是14億人口的大國(guó),因此減碳目標(biāo)不可能一步到位,但是隨著國(guó)力提升,我們不斷增加壓力提升減碳空間。
2. 網(wǎng)友:都說(shuō)全球變暖,為什么近兩年多地出現(xiàn)了極寒天氣?
賀克斌:政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)是支撐全球氣候變化應(yīng)對(duì)的政府間組織,包括為氣候公約談判提供科學(xué)依據(jù)。它多年來(lái)的系列報(bào)告均指出全球平均溫度上升有明確的科學(xué)證據(jù)。平均溫度上升是時(shí)空的一個(gè)平均統(tǒng)計(jì),和局部出現(xiàn)極寒天氣,二者不矛盾。但是這也恰恰說(shuō)明,全球平均溫度上升過(guò)程中一個(gè)最大的威脅就是把氣候系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)搞紊亂了,所以在一些地方出現(xiàn)極寒,造成災(zāi)害性的現(xiàn)象。但是整體上地球是變暖了。
3. 觀眾:為了處理固體廢棄物,我國(guó)在建的垃圾站數(shù)量和電站都保持一定增速,將固體廢棄物用于發(fā)電有利于“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)嗎?垃圾發(fā)電技術(shù)的前景如何?
賀克斌:大家可能聽(tīng)說(shuō)一個(gè)詞,“無(wú)廢城市”,這也是我們?cè)趪?guó)家層面上最近幾年開始大幅度推進(jìn)的,其中最重要的就是處理生活垃圾和工業(yè)垃圾,所謂的無(wú)廢,在固體廢物里講“三化”,減量化、資源化和無(wú)害化,首先不是說(shuō)讓它有多少產(chǎn)生多少,然后后面再去想辦法怎么做后端處理,要在前端就減量,像碳普惠獲得碳幣、光盤行動(dòng)幫助減少?gòu)N余垃圾、節(jié)約用電等都是在前端減量。但是畢竟還會(huì)產(chǎn)生一些垃圾,所以現(xiàn)在又在做垃圾分類,分類是有講究的,分為可回收物、不可回收物、危險(xiǎn)品等等,這就會(huì)大大地把這些混合的東西最大限度地循環(huán)利用。
垃圾焚燒是最終無(wú)害化處理又利用一部分資源的一個(gè)選擇,但是不應(yīng)該是量越來(lái)越大的主流選擇,我覺(jué)得應(yīng)該是在大幅度減量化的前提下再去考慮末端治理,應(yīng)該把控制點(diǎn)放在前端。我們也講到無(wú)廢城市,將來(lái)會(huì)發(fā)展到無(wú)廢社會(huì),并且不僅要關(guān)注固體廢棄物,還要關(guān)注廢水、廢氣、廢熱,這“四廢”都應(yīng)該通過(guò)減量化、資源化、無(wú)害化處理掉,因?yàn)樗鼈兒吞贾g有直接的關(guān)聯(lián),如果那些地方量少了,利用率提高了,那就成為資源增效減碳的重要組成部分。
原標(biāo)題:碳中和,未來(lái)之變——“人文清華”講壇賀克斌演講實(shí)錄