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賀克斌院士:過去40年是“改革開放”,未來40年最關鍵四個字可能就是“雙碳行動”

來源:中國環境網 時間:2022-08-11 14:23:55

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如果過去40年對中國發展影響深遠的四個字是“改革開放”,未來40年最關鍵的四個字可能就是“雙碳行動”。



在2022新京報貝殼財經夏季峰會“先立后破 雙碳助力美麗中國”主題論壇上,中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌發表了題為“碳中和與綠色高質量發展”的演講。


賀克斌表示,雙碳時代,全球經濟發展模式正從能源資源依賴型走向能源技術依賴型,并開啟了新一輪產業競爭。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。


“實現雙碳目標,我們依然面臨諸多挑戰,包括關鍵核心技術的創新、新能源產業供應鏈中關鍵材料的制約以及氣候與環境協同治理綜合決策支撐?!辟R克斌稱,如果過去40年對中國發展影響深遠的四個字是“改革開放”,未來40年最關鍵的四個字可能就是“雙碳行動”。


在賀克斌看來,要實現這一目標需要政策引導、科技創新,并建立全新的人才培養體系。


雙碳時代,全球經濟發展模式走向能源技術依賴型


賀克斌在演講中提到,碳中和問題已經成為全球關注的重大問題。截至去年年底,已有130多個國家、116個地區、234個城市以及683家企業提出碳中和目標。根據統計,全球88%的排放、90%的GDP(PPP)以及85%的人口被凈零排放目標所覆蓋。


賀克斌表示,碳中和問題之所以引起全球范圍內廣泛關注,主要因為氣候變化已對全球各個居住地區造成影響,伴隨著一系列天氣、氣候的極端變化,并對經濟發展造成沖擊。據我國應急管理部統計,頻發極端天氣造成的經濟損失居我國自然災害之首。此外,高氣候風險對世界食品供應的影響也極為巨大,涉及水稻、小麥、大豆、大麥等糧食作物以及可可、咖啡等經濟作物。


“雙碳目標的提出具有多層面戰略意義,切入點是氣候履約?!辟R克斌提到,我國是氣候公約、巴黎協定等協議的簽約國,但提出雙碳目標更為核心的原因在于新一輪產業競爭。


“所謂產業競爭,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?!辟R克斌表示,首先,根據國際能源署分析,未來實現全球“雙碳”目標,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。人們過去經常講到的挑戰,化石能源不充足的資源約束將逐漸解除,足夠支撐實現雙碳目標。


其次,目前全球經濟高度依賴的化石能源地域分布極不均勻,煤炭、石油、天然氣三種能源,2/3到3/4的儲藏量都集中在位居前五位的儲藏國。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??梢钥吹?,歐洲、美國、日本等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產業競爭。


賀克斌提出,“雙碳行動”不僅促進產業競爭,還將推動根本性解決環境污染問題,對于生態文明建設、美麗中國目標實現有非常強的帶動作用。同時,這對于全球尚未解決環境污染問題的發展中國家來講,具有共性意義。


提高環境質量的根本目的是健康。賀克斌以PM2.5治理為例,在2020年,全國330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,到2060年,PM2.5年均濃度最多只會降到25微克/立方米。而2030年實現碳達峰的話,到2060年,PM2.5年均濃度就會降到20微克/立方米。假設提前兩年在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。2060年如期實現碳中和,彼時全國PM2.5年均濃度會降到8 微克/立方米左右,將為生態環境與百姓健康帶來巨大福祉,美麗中國與健康中國密切關聯。


“五碳并舉”實現碳減排


如何才能實現碳中和目標下的碳減排?對此,賀克斌提出,實現路徑主要可分為五個板塊,即資源增效減碳、能源結構降碳、地質空間存碳、生態系統固碳和市場機制融碳,“五碳并舉”。


他表示,資源增效減碳主要集中于節能和能效提升。我國能源強度是世界平均水平的1.3倍,遠高于美英法德日等發達國家,是OECD國家的2.7倍。如果我國采取各種措施達到同樣的經濟目標,但將能源需求降到最低,當前消費水平下,能耗每降1%,可減排1億多噸二氧化碳。


能源結構降碳的主要目標是要大幅提升非化石能源比例,建立以新能源和可再生能源為主體的新型能源系統和電力系統。賀克斌認為,要重新認識我國的能源資源稟賦,只講“富煤”“缺油”“少氣”不能全面準確表述我國能源資源稟賦,豐富的可再生能源資源是我國能源資源的重要組成部分。


針對地質空間存碳,賀克斌提出,即使到了2060年,為了保障能源系統和電網系統的穩定,仍將保留一定量的化石能源使用,并進而產生二氧化碳,屆時將通過碳捕集利用和封存(CCUS技術)對這部分二氧化碳進行處理。


此外,賀克斌表示,生態系統固碳與生態文明建設、美麗中國建設所涉及的山河林田湖草沙系統治理是目標一致的——隨著生態系統的修復、鞏固和建設,固碳增匯的收益也將更加顯著。


上述“四碳”均是關于技術,至于市場機制融碳,賀克斌在演講中表示,技術能夠在市場上應用,主要取決于兩點,一是政府的政策引導,更為重要的是市場機制。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,預計后續還會納入建材、冶金、石油、化工等多個行業,且會覆蓋到個人的碳足跡,100%覆蓋各種碳的排放領域,通過市場信號、市場杠桿有序推動各類新技術的市場準入。



我國碳中和技術成熟度不高,實現雙碳面臨多重挑戰


實現雙碳目標,我國依然面臨諸多挑戰。賀克斌表示,其中一大挑戰在于關鍵核心技術的創新。據國際能源署分析,全球要實現碳中和所依賴的技術中,約有一半已經商業化,另外50%仍需在未來數十年中逐步實現。


對于中國自身情況,賀克斌介紹,科技部組織專家分析了我國實現雙碳目標的相關支撐技術,列出了6大類、18子類、66個亞類的關鍵技術,其中34%已得到商業營運,36%還處于中試和工程示范階段,另外還有30%在概念和研發階段。這意味著,我國碳中和技術總體成熟度不高,還有2/3的任務需要我國的科技工作者在未來幾十年研發突破,相較世界平均水平,我國通過科技創新促進產業競爭、實現碳中和目標的任務更重,責任更大。


第二大挑戰來自受關鍵材料制約明顯的新能源產業供應鏈。從世界來看,在所有可再生能源電力中,光伏的度電材料消耗最高,除鋼、銅、光伏級玻璃等之外,還有鎳、銦、鎵、鍺、碲等稀有金屬。風電中所含釹、鐠、鏑三種稀土元素在未來也都面臨嚴重短缺問題,可能會成為風電裝機的制約因素。


賀克斌提出,預計到2050年,光伏裝機總量將達到2020年的19倍,光伏制造中銦、碲等關鍵材料的需求量或將超過儲量,屆時需要考慮如何對這些材料循環利用,或通過新技術進行替代。


賀克斌以電動車所使用的鋰電池舉例,支撐鋰電池的幾種金屬等關鍵材料基本集中在三個國家,頭部效應明顯,中國除石墨資源較為豐富外,鋰、鈷、鎳、錳的儲量并不占優勢,今后如何調度好這些關鍵材料的資源使用和循環利用也將成為重要問題。


而隨著對風光資源的大規模利用,風電與光伏設備到一定使用周期后會產生報廢,形成所謂的新型工業固體廢物。如果未能建立起合理的消納途徑,固廢可能會成為整個產業鏈的梗阻點,嚴重影響產業鏈發揮。


在他看來,氣候與環境協同治理綜合決策支撐也是一大問題。氣候是全球尺度,環境更多是區域、國家尺度,要形成協同綜合治理,不僅要在工程技術方面協同,還要形成國內外綠色高質量發展新的游戲規則。例如需要建立減污降碳協同增效的時空協同機制,過程增效機制和區域聯動機制,溫室氣體排放監測與減排評估方法,重點行業和關鍵領域脫碳路徑優化與驅動機制。


“要最終推動市場機制融碳,這中間需要在微觀、中觀和宏觀填補很多空白?!辟R克斌表示,其中微觀層面,需要建設數據統計核算系統,還要有全球和我國溫室氣體數據庫?,F階段天空地一體化碳源碳匯監測技術仍存在各項問題,包括缺乏立體探測,垂直觀測能力以及動態、精細、不同背景下的碳觀測能力不足。


賀克斌稱,在未來發展中,有人講“雙碳”時代已經來臨,如果說過去40年對中國發展影響深遠的四個字是“改革開放”,未來40年最關鍵的四個字可能就是“雙碳行動”。要實現這一目標需要政策引導、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。

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