全球氣候治理的重大突破,“碳中和”承諾帶來的機遇與挑戰

文章來源:永續全球環境研究所徐生年2020-09-28 13:27

9月22日,中國國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話,強調要樹立命運共同體意識和合作共贏理念,堅定不移構建開放型世界經濟,樹立創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念,堅持走多邊主義道路,改革并完善全球治理體系,宣布中國支持聯合國發揮核心作用重大舉措。

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講話中,習近平主席承諾中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,推動疫情后世界經濟的“綠色復蘇”,并強調中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和

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值得注意的是,這是中國首次明確提出實現碳中和的時間點。同時,中國也進一步承諾在2030年之前達到二氧化碳排放的峰值,而不再是之前所說的“2030年左右”。

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根據麻省理工學院管理學教授斯特曼(John Sterman)的估計,如果中國實現了這一目標,那么將防止全球進一步升溫0.2至0.4攝氏度

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什么是“碳中和”?

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作為言出必行的國家,中國何以做出如此承諾?

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GEI將為大家詳細解讀這項重大氣候承諾背后的信心,

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分析該承諾將對未來全球應對氣候變化產生哪些影響。

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什么是碳中和? 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m

 

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根據《生態經濟》2020年第2期的解釋,“碳中和”意為“二氧化碳凈排放量降為零”,即增加的溫室氣體與減少的相等。 本%文$內-容-來-自;中_國_碳|排 放_交-易^網^t an pa i fang . c om

 

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一般而言,實現碳中和有兩種途徑,一種途徑是減少碳排放,例如使用可再生能源(如風能和太陽能)替代化石能源,以及提高能效等。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網-tan pai fang. com

 

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第二種是從大氣中直接去除溫室氣體。去除過程可以通過自然的方法,例如增加林業面積(植樹造林和退耕還林),還可以通過特殊的方式固碳,例如碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage,簡稱CCS)。具體而言,CCS是指收集從點源污染(如火力發電廠)產生的二氧化碳,將它們運輸至儲存地點并長期與空氣隔離的技術過程)。 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

 

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圖片來源:維基百科

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盡管如此,碳中和并不代表著不排放二氧化碳,而是通過減排和固碳的方法,使碳的釋放與被地球吸收的量達到一種動態的平衡,保證我們排放到大氣中的溫室氣體和通過各種途徑從大氣中減少的量相一致。 本`文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com

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中國溫室氣體排放的主要來源 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com

突如其來的新冠疫情,令世界各國意識到全球工業產品生產都與中國有關。作為全球溫室氣體排放第一的國家,中國溫室氣體排放的最主要來源是工業,其次是居民商業交通[1]。

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圖片來源:Union of Concerned Scientists

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中國的化石能源消耗主要來自煤炭、石油和天然氣,其中煤炭的消耗量遠遠高于其它兩種能源。大部分煤炭被用來發電,另外一小部分直接用于工業生產。石油在中國的主要用于工業和交通,還有一小部分用于工商業、公共和居民建筑物以及基建。這是中國現有溫室氣體排放的主要來源情況。 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

 

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中國如何實現碳中和?

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目前,中國已基本完成工業化進程,經濟將會得到進一步發展。因此,未來中國分行業溫室氣體排放構成,可參照其它全球領先工業國家的情況,以分析未來中國減排的目標和方向。以美國為例,溫室氣體排放占比第一的是交通28%,其次是電力行業27%工業22%(IEA 2018數據)。

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2018年(美國)溫室氣體排放來源

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圖片來源:the United States Environmental Protection Agency 內-容-來-自;中_國_碳_0排放¥交-易=網 t an pa i fa ng . c om

 

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隨著中國產業升級的進一步深入,我們可預計中國的工業排放也將逐步下降。此外,基礎設施建設的放緩,對相關工業產品的需求也會降低,所以國內各種基礎設施相關的高耗能產業排放也將降低。隨著工業排放的下降,中國對煤炭的依賴和需求也將大大的降低。這是產業升級和國內基礎設施建設放緩帶來的機遇和發展,但其中也蘊含著一些挑戰。

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假設中國2060年之前完成產業轉型,

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交通會成為主要排放行業嗎? 本`文-內.容.來.自:中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com

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交通運輸行業的碳排放是造成氣候變化的主要原因之一。交通運輸業產生的二氧化碳約占全球燃料燃燒所排放二氧化碳的23%;在中國,交通運輸行業的二氧化碳排放占全國總排放量的近9%。

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圖片來源:Yale E360 本`文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com

 

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交通行業的排放主要來自私家車、物流運輸、公共交通、航空以及航運(海運和河運)。為進一步降低交通造成的溫室氣體排放和完善交通領域的氣候治理體系,中國已制定和實施了一系列政策和措施。 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om

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目前,中國正在制定傳統燃油汽車退出的時間節點,至2050年全國范圍內傳統燃油汽車將在新車市場上完全退出,存量市場上約5%的傳統燃油車,也將在后續10年自然淘汰[2]。

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除道路運輸外,其它運輸方式的碳排放量在未來會有所增加,例如航空和航運。但是,鐵路運輸是一個明顯的例外。因為主要由電力供能,鐵路運輸的實際碳排放量會有所下降。

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圖片來源:eTurboNews

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我們認為,2050年之后,交通行業的碳排放將主要來自于航空和航運。盡管如此,由于中國大力發展高鐵,航空業的需求不會像美國那么大。同時,隨著高速鐵路和鐵路網的進一步完善,航空業的運力需求會被進一步壓縮。伴隨新能源車輛的普及和鐵路網的發展,除去航空和航運,中國在交通領域對石油的需求或將降為零夲呅內傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm

 

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電力供應是否會造成更多的碳排放? 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

雖然電動汽車在未來可以得到普及,但是有人會質疑電力的生成需要煤炭,會消耗化石能源,同樣可以造成很多溫室氣體排放。確實,產業升級只能減少煤炭在工業行業的排放,而煤炭排放的大部分來自于煤電廠。 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om

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我們再來看一下中國的電力現狀和發展。2019年,全國非化石能源(水電+可再生能源)裝機量占比達到42.0%,發電量占比達到32.7%。2019年各種能源的裝機容量增長率分別為:水電1.5%、火電4.%,核電9.1%,風電和太陽能分別是13.5%和17.1%[3]。

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中國電力結構(1980-2014) 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om

圖片來源:Lawrence Berkeley National Laboratory 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

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雖然中國的可再生能源在電力結構中的占比不是全球最高,但是我國的裝機總量和年增加量遠超其它國家。隨著習近平主席2060年碳中和目標的提出,綠色電力發展的速度將會進一步提升。 本+文`內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

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2020年7月,青海實現31天全清潔能源供電[4]。隨著特高壓輸電線路的建設,西部將為東部輸送和提供更多的清潔電力。因此,全國電網實現清潔能源供電并非不可能

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根據以上的分析,我們可以樂觀估計大部分來自交通、電力和工業的碳排放,在未來是可以大大降低的。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com

 

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未來中國的碳排放結構 本+文`內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

除工業、交通和電力外,其它主要溫室氣體排放行業還包括建筑(商業、居民和公共建筑物)以及農林漁業。隨著城市化的發展和各種設備的電氣化,建筑或可實現100%的清潔電力功能,可以極大地減少碳排放。在現有的經濟活動中,農林漁業的排放占比相對較低,未來會增加的可能性也比較低。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com

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圖片來源:By McGregor & Partners

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由于上述排放的存在,如果不采取其它方式,中國還是無法實現碳中和的目標。因此,中國會大力減排的同時,一定會選擇其它方式進行碳固定本`文-內.容.來.自:中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com

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首先,可以通過進一步植樹造林和深化退耕還林政策,利用自然解決方案進行固碳。同時,還可以通過碳捕集與封存,直接封存大氣中捕獲的二氧化碳,降低大氣中的二氧化碳含量。此外,隨著中國碳市場的建立和發展,一方面可以促進各行業進行節能,刺激其進行能效技術創新和發展,另一方面也可以通過碳交易,激勵更多人參與到固碳領域的發展。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

 

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因此,我們預測未來中國的溫室氣體排放結構可能為:

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  1. 交通行業中航空和航運的碳排放;
  2. 工業過程中的碳排放;
  3. 少量的畜牧業排放;

未來固碳途徑:

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  1. 基于自然的碳匯(Carbon Sink)——植樹造林,退耕還林等;
  2. 碳捕獲(Carbon Capature and Storage)

 

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2060碳中和目標的機遇與挑戰

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總體而言,中國2060年實現碳中和的承諾存在機遇與挑戰,并且利大于弊。

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首先,中國碳中和目標的設定,可以激勵其他國家增強應對氣候變化的信心,加強各國NDC目標的設立。中國100%清潔電力的實現,可以進一步推動其他國家實現100%清潔電力的發展。通過中國政策支持和大量資金投入開發的可再生能源技術,可以惠及全球,電動汽車在中國的普及可以降低生產成本,令其可在全球范圍內與傳統燃油車競爭。

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圖片來源:The Urban Mobility Blog 夲呅內傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm

 

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此外,隨著能源發電技術的成本降低,全國大部分地區的清潔電力成本將低于煤電價格。區域電網的建立,可以惠及東南亞。最后,東亞及東南亞如果能夠建立區域碳市場,可以促進次發展中國家的碳匯行業發展,通過碳市場機制,促進綠色金融的進一步發展。

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然而,在中國的產業升級的過程中,是否會出現高排放產業轉移到其他次發展中國家的現象,并出現中國碳排放減少而其他國家排放量極大增加的局面?若中國的基礎設施建設倡議在“一帶一路”國家進行,會不會造成帶路國家排放速度的快速增加?如何避免排放轉移,如何確保“一帶一路”基礎設施建設綠色化,是中國2060碳中和目標中可能存在的挑戰。

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資料來源:

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[1] KEY CHINA ENERGY STATISTICS 2016, China Energy Group, LBNL

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[2] iCET,《中國傳統燃油汽車退出進度研究及環境效益評估》 本`文@內-容-來-自;中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

[3]《中國電力行業年度發展報告2020》發布:全國電網工程建設完成投資5012億元

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》,北極星輸配電網 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

[4] 創紀錄!青海實現31天全清潔能源供電,電力頭條

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