我們該如何理解“雙碳”行動？面對“三高一短”巨大挑戰，為什麼還要下決心實現碳中和？……
這些人們關注的熱點話題，中國工程院院士、bevictor伟德官网教授、碳中和研究院院長賀克斌在如下文章中進行了解答。
“雙碳”行動如何影響未來四十年？
碳中和已成為全球性的重大行動，可能會對未來的社會經濟産生深刻影響。現階段全球已有130多個國家全面提出碳中和目标，這些國家占全球二氧化碳排放量的73%，占全球GDP的70%。中國作為最大的發展中國家，為實現碳中和，面臨“三高一短”巨大挑戰。
首先是高碳的能源結構。無論是化石能源占總能源消費比例，還是煤炭占化石能源消費的比例，我國在全球耗能大國中都是最高的。
其次是高碳的産業結構。世界公認的高碳且難減排的行業（煤炭、鋼鐵、石化、水泥等）在我國的産業結構中占比很高。
第三，作為最大發展中國家，工業化和城鎮化還處在中高速發展中，能源消費還呈增加趨勢。
四是時間短、任務重。從碳達峰到碳中和，中國隻有30年時間，而歐美國家有50到70年。
從資源依賴型到技術依賴型
面對如此巨大的挑戰，為什麼我們下決心要做？從表面看，氣候履約是切入點，因為我國是氣候公約、巴黎協定等的簽約國，但最核心的原因是新一輪的産業競争。
所謂産業競争，是指世界進入“雙碳”時代，從能源資源的角度看，全球經濟發展模式正在從資源依賴型走向技術依賴型。首先，根據國際能源署（IEA）分析，未來實現全球“雙碳”目标，從化石能源轉向風光等為主體的能源結構時，全球可提供的風光能源資源總量是足夠的。我們過去經常講到的挑戰，化石能源不充足的資源約束，将逐漸解除。
其次，現在全球經濟高度依賴的化石能源，在全球的地域分布極不均勻，煤炭儲量前五位的國家占了全球煤炭75%的儲藏量；石油儲量，前五位國家占了62%；天然氣儲量，前五位國家占了64%。也就是說，三分之二到四分之三的儲藏量都集中在前五位的儲藏國。與化石資源相比，風光資源在全球分布相對更均勻，未來風電、光伏等新能源比例逐漸上升過程中，誰的新能源技術領先，誰就搶得發展的先機，即經濟發展走向技術依賴型。
産業競争技術的焦點在零碳能源技術。當前，歐洲的“綠色新政”在針對減碳的工（業）交（通）能（源）建（築）部分和針對固碳的農業生态環境部分有完整的技術發展布局。美國也提出了五個零的戰略：零碳電力、零廢物制造、零碳交通、零排放汽車、零碳建築，布局了六個方面的技術闆塊來促進“五個零”目标的實現。日本提出，未來十年，要在能源、交通運輸和制造業、建築等相關産業布局14個領域研發計劃，包括海上風電、氫能産業、小型核反應堆和大型運載工具（船舶、飛機等）混動氫能等，同時宣布在2030年到2050年間還将推出新一輪産業發展研發計劃。可以看出，主要發達國家都在布局從資源依賴型走向技術依賴型的新一輪産業競争。
“雙碳行動”不僅促進産業競争，還将推動根本性解決環境污染問題，對于生态文明建設、美麗中國目标實現，有非常強的帶動作用。同時，這對于全球的尚未解決環境污染問題的發展中國家來講，具有共性意義。
提高環境質量的目的是健康
定量推演分析表明，以細顆粒物（PM2.5）作為代表性污染物來看，在2020年，國内300多個城市PM2.5年均濃度平均在33微克/立方米，如果沒有“雙碳行動”，按照“老”的治污政策路徑（編者注：2013年9月，國務院發布《大氣污染防治行動計劃》，即“大氣十條”，2018年7月，國務院印發《打赢藍天保衛戰三年行動計劃》，即“藍天三年”，對大氣污染治理給出治理藍圖，并對各省市降低PM2.5年均濃度提出具體要求。）走下去，也能繼續推進改善。但到2060年，PM2.5年均濃度最多隻會降到25微克/立方米。
如果2030年實現碳達峰，到2060年，PM2.5年均濃度就會降到20微克/立方米。如果提前兩年在2028年實現碳達峰，到2060年，PM2.5年均濃度就會降到18微克/立方米。如果到2060年如期實現碳中和，全國2060年的PM2.5年均濃度會降到8 微克/立方米左右。在國内各大城市中，目前深圳是PM2.5污染問題解決得比較好的城市，在2020年，深圳的PM2.5濃度是19微克/立方米，但離世界衛生組織（WHO）給出的PM2.5年均濃度10微克/立方米的指導值也還有距離。
有人可能會提出疑問，為什麼要讓PM2.5年均濃度降到那麼低？這是因為，提高環境質量的根本目的就是為了全面保護人群健康。空氣污染對老年人群的傷害更大，到2060年，随着我國人口老齡化，未來人群對污染的耐受程度更差，健康反應會更強。有健康經濟學家算了賬，今天多花一塊錢治污，今後少花十塊錢治病。即使這十塊錢全都報銷了，人們的獲得感和幸福感也會大打折扣。而“雙碳”目标的實現，會使我們形成穩定且高水平的空氣質量和健康效果，這是非常值得努力的。要實現碳中和目标下的碳減排，基本上可分為五個闆塊：
一是資源增效減碳。在未來40年裡，有“雙碳行動”的指引，達到同樣的經濟目标，可以少用資源少用能源，即循環經濟、節能等措施，稱之為資源增效減碳；
二是能源結構降碳。這是未來減少碳排放的主體措施，即非化石能源從比較低的比例走向比較高的比例；
三是地質空間存碳。通過碳捕集利用和封存（CCUS）技術，解決未來能源系統中保留的小比例化石能源産生的二氧化碳；
四是生态系統固碳。通過前面三項措施實現碳減排後，最終剩下的碳由生态系統碳彙吸收，達到排碳和固碳基本持平，就是碳中和的概念；
五是市場機制融碳。通過市場機制把各種技術在不同的時間、空間合理配置到減碳體系中來，并發揮重要作用。
“雙碳行動”影響未來四十年
在資源增效減碳方面，我國在節能和提高資源效率上已取得長足進步，但未來還有很大的潛力，跟發達國家比還有很大的發展空間。現在講“無廢城市”，無廢意味着減碳，未來的無廢要從目前的固廢發展到固廢、廢水、廢氣和廢熱，四廢打通，廢碳打通，都是未來重要的發展方向。
能源結構降碳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，分别是風能、太陽能、水能、核能。其中風能、太陽能将來占的比例會更高。國家氣候中心的分析結論，與國際能源署（IEA）給出的技術評估基本一緻，即未來支撐中國實現“雙碳”目标的非化石能源總量是足夠的。該結論是在做了比較細緻的科學分析後得出，已經把不可合理利用的、不能經濟利用的時空範圍扣掉。
虛拟電廠功能示意圖
“雙碳計劃”在未來會催生很多新産業，比如虛拟電廠，就是把化石能源為主體的“以需定供”電力系統，建設成風光能源為主體的“以供調需”新型電力系統，在這個過程中，電動車會扮演分布式儲能的重要角色。國家電網在北京做過一個雙向充放電互動樁試點，結果表明，一輛小汽車選擇合适時段充放電，一年下來能掙4000塊錢。中國現在的電動汽車是600萬輛，根據相關規劃研究，到“十四五”末會增加到2000萬輛，到2030年會到8000萬輛，2040年會到兩至三億輛，屆時電動車分布式儲能的功效會大幅提升。
地質空間存碳需要探索未來産業集群碳捕集與地質空間之間的匹配。2021年7月16日，全國碳市場正式啟動上線交易。目前電力行業已被納入全國碳市場，預計後續還會納入建材、冶金、石油、化工等多個行業，還會覆蓋到個人的碳足迹，100%覆蓋各種碳的排放領域。
要實現碳中和目标，技術是關鍵。國際能源署（IEA）2021年的報告顯示，在全球能源行業的路線圖裡，2050年實現淨零排放的關鍵技術中，50%目前尚未成熟，需要進一步研發提升，可見走向技術依賴型的經濟發展模式對科技創新的需求更加迫切。
“十四五”期間要推出的綠色刺激措施，涉及信息基礎設施、可再生能源、低碳城鎮化和現代化城市等多個方面，将對相關行業帶來40多萬億的投資，其中有一半與減碳直接相關，其他投資也間接相關。在未來的發展當中，有人講“雙碳”的時代已經來臨，如果說過去40年影響中國發展最大的四個字是“改革開放”，未來40年影響中國最大的四個字可能就是“雙碳行動”。要實現這一目标需要政策引導、科技創新，并建立全新的人才培養體系。自然科學、工程科學、社會科學各學科要一起協同創新，共同培養面向碳中和時代的人才。
人物介紹
賀克斌：中國工程院院士，國家生态環境保護專家委員會副主任，bevictor伟德官网教授、碳中和研究院院長。
本文刊載于《水木清華》2022年第2期
來源：清華校友總會訂閱号
