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“3060雙碳”轉(zhuǎn)型目標(biāo)的設(shè)定，帶火了新能源行業(yè)以及跟碳中和相關(guān)的賽道。火爆程度，既可以從資本市場感受到，也可以從火熱的就業(yè)招聘市場感受到。
但火熱的背后，更應(yīng)該直面的是，我國到底有多少碳排放，它們來自哪些行業(yè)？哪些地方？這是最基本的問題。這些基礎(chǔ)問題沒搞清楚，碳中和的實現(xiàn)路徑和技術(shù)路線就無從談起。
自從2019年6月，我國向聯(lián)合國提交了《中華人民共和國氣候變化第三次國家信息通報》和《中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報告》，其中透露我國2010年和2014年的全國溫室氣體排放量分別為105．44億噸和123．01億噸二氧化碳當(dāng)量后，此后就沒看到官方公布的最新數(shù)據(jù)。
但經(jīng)?？吹揭恍W(xué)者和民間研究機(jī)構(gòu)的估算數(shù)據(jù)，有說103億噸的，也有說130億噸的，缺乏統(tǒng)一口徑，更沒有看到關(guān)于各行業(yè)碳排放的權(quán)威數(shù)據(jù)。
直到最近幾天，看到中宣部主管的《黨委中心學(xué)習(xí)》雜志刊登了全國人大副委員長、中科院院士丁仲禮的《深入理解碳中和的基本邏輯和技術(shù)需求》文章，才有個相對權(quán)威的說法。這篇文章說，中國二氧化碳碳排放大概是100億噸左右。文章還大致介紹了這100億噸碳排放的來源。
有了碳排放數(shù)據(jù)和來源，只要緊扣“碳排放”這個核心，就容易對碳達(dá)峰碳中和有個提綱挈領(lǐng)的了解：哪里碳排放多，哪里就可以著重發(fā)力；哪些技術(shù)能控制或減少碳排放，這些技術(shù)就值得關(guān)注；哪些領(lǐng)域和產(chǎn)品可以吸收或固定碳排放，這些產(chǎn)品和領(lǐng)域就值得探索和投資。
01
工業(yè)排放占總排放量的68％
根據(jù)中科院院士丁仲禮以及清華大學(xué)關(guān)大博教授團(tuán)隊做的中國碳核算數(shù)據(jù)庫（CEADs）的估算，我國當(dāng)前二氧化碳年排放量大約在100億噸左右，約為全球總排放量的四分之一。
丁仲禮認(rèn)為，在這約100億噸二氧化碳的年總排放中，發(fā)電和供熱約占45億噸，工業(yè)排放約占39億噸，交通排放約占10億噸，建筑物建成后的運行（主要是用煤和用氣）約占5億噸，剩下的還有農(nóng)業(yè)和其他一些廢棄物的排放等。
丁仲禮院士這種分類，主要從行業(yè)來看，比較直觀和容易為普通人理解，但有一個缺陷，很容易重復(fù)。比如工業(yè)排放的39億噸，是否包括電力和熱力使用？從他的語境來看，是不包括的。
他指出，電力熱力生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放，其“賬”應(yīng)該記到電力消費領(lǐng)域頭上。比如電力熱力這45億噸二氧化碳中，約29億噸最終也應(yīng)記入工業(yè)領(lǐng)域排放，約12．6億噸應(yīng)記入建筑物建成后的運行排放。如果這樣計算，我國工業(yè)排放約為69億噸，占總排放量的68％。
如果這樣計算，就把能源活動的碳排放消解了，因為所有的能源消耗和碳排放，包括發(fā)電，都是為了工業(yè)活動和居民消費，都可以算到其他行業(yè)頭上，這樣容易忽視能源活動作為碳排放源頭的重要性。
從地域看，根據(jù)中國碳排放數(shù)據(jù)庫（CEADs）2018年數(shù)據(jù)，全國31個省（市、自治區(qū)）具有差異顯著的碳排放空間分布。
碳排放總量差異比較明顯：河北、山東、江蘇、內(nèi)蒙古、廣東排名前五，排放總量全部超過5億噸，5省總排放量超全國13 （36．65％）；而碳排放總量最小的后五、后十個省份的合計碳排放總量則分別僅貢獻(xiàn)了全國碳排放總量的4．58％和13．10％。
從人均碳排量來看，2015－2019年，30省中有10省人均碳排放量已開始波動下降，而內(nèi)蒙、寧夏、新疆、山西等省人均排放量仍呈明顯上升趨勢（增速大于20％）。
02
能源活動和工業(yè)活動占碳排90％以上
其實，對于一個國家的碳排放計算，我們不能用行業(yè)的碳排放簡單相加，更不能用所有企業(yè)的相加，這樣很容易重復(fù)計算。國際上，有更科學(xué)的計算方法，有形成共識的溫室氣體排放清單標(biāo)準(zhǔn)。
目前，國際上溫室氣體排放清單標(biāo)準(zhǔn)主要有：ISO14064、GHG protocol、IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）等。其中，IPCC的技術(shù)報告和方法指南相對比較權(quán)威。
2019年6月，我國就按照《聯(lián)合國氣候變化框架公約》相關(guān)要求，并根據(jù)IPCC國家溫室氣體清單指南，向《公約》秘書處提交了《中華人民共和國氣候變化第三次國家信息通報》和《中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報告》，向國際社會報告了我國應(yīng)對氣候變化的各項政策與行動信息。
這兩份報告，應(yīng)該是目前最權(quán)威的關(guān)于中國溫室氣體排放情況的報告。
根據(jù)這些報告，2010年和2014年中國溫室氣體排放總量（不包括土地利用、土地利用變化和林業(yè)）分別為105．44億噸和123．01億噸二氧化碳當(dāng)量，比2005年增長了31．6％和53．5％。
2010年和2014年土地利用、土地利用變化和林業(yè)的溫室氣體吸收匯分別為 9．93和11．15億噸二氧化碳當(dāng)量，考慮溫室氣體吸收匯后，溫室氣體凈排放總量分別為 95．51和111．86億噸二氧化碳當(dāng)量。
這里的國家溫室氣體清單范圍，包括能源活動，工業(yè)生產(chǎn)過程，農(nóng)業(yè)活動，土地利用、土地利用變化和林業(yè)，廢棄物處理五個領(lǐng)域。
其中能源活動溫室氣體清單報告內(nèi)容包括燃料燃燒和逃逸排放。燃料燃燒覆蓋能源工業(yè)、制造業(yè)和建筑業(yè)、交通運輸、其他部門及其他，其中，其他部門細(xì)分為服務(wù)業(yè)、農(nóng)林牧漁和居民生活，“其他”報告生物質(zhì)燃料燃燒的甲烷和氧化亞氮排放以及非能源利用的二氧化碳排放。逃逸排放覆蓋固體燃料和油氣系統(tǒng)的甲烷排放。
而工業(yè)生產(chǎn)過程溫室氣體清單報告內(nèi)容包括非金屬礦物制品生產(chǎn)、化工生產(chǎn)、金屬制品生產(chǎn)、鹵烴和六氟化硫生產(chǎn)以及鹵和六氟化硫消費的溫室氣體排放。
這樣就比較清晰，所有涉及能源活動和能源消耗的，不管是能源行業(yè)，還是制造業(yè)、建筑業(yè)、運輸業(yè)，只要有使用包括煤炭、石油、天然氣等能源消耗所排放的二氧化碳，都列入這個范圍。
根據(jù)這個劃分，以2014年123億噸碳排放為例，能源活動是中國溫室氣體的主要排放源。2014 年中國能源活動排放量是95．6億噸二氧化碳當(dāng)量，占溫室氣體總排放量的 77．7％，工業(yè)生產(chǎn)過程排放是17．2億噸當(dāng)量，所占比重為14．0％，農(nóng)業(yè)活動排放是8．3億噸當(dāng)量，所占比重為6．7％。
從以上碳排放來源可以看出，能源活動和工業(yè)活動，占據(jù)了整個碳排放的90％以上，只要抓住這兩個關(guān)鍵點，碳中和目標(biāo)就基本可以得到解決。
03
能源替代和工業(yè)重建是關(guān)鍵
解決思路簡單一點說，其實就兩方面，一個是能源替代，用非化石能源和可再生能源替代煤炭、石油和天然氣等化石能源，另一個是工業(yè)結(jié)構(gòu)的再造和重建，一系列工藝過程需要重新建立。
中國每年的能源消耗大概在50億噸標(biāo)煤左右，其中煤炭占比接近70％。
所以丁仲禮認(rèn)為，最大的替代就是電力和熱力供應(yīng)端，要以煤為主改造發(fā)展為以風(fēng)、光、水、核、地?zé)岬瓤稍偕茉春头翘寄茉礊橹?；工業(yè)活動方面，即建材、鋼鐵、化工、有色等原材料生產(chǎn)過程中的用能以綠電、綠氫等替代煤、油、氣；交通用能、建筑用能以綠電、綠氫、地?zé)岬忍娲?、油、氣?/p>
能源消費端要實現(xiàn)這樣的替代，一個重要的前提是全國綠電供應(yīng)能力幾乎處在“有求必應(yīng)”的狀態(tài)。要達(dá)此目標(biāo)，我國電力裝機(jī)容量要成倍擴(kuò)大。目前的發(fā)電裝機(jī)容量在24億千瓦左右，丁仲禮預(yù)測，到 2060年前，電力裝機(jī)容量至少需要60億到80億千瓦。
這必將促進(jìn)我國在發(fā)電技術(shù)、儲能技術(shù)和輸電技術(shù)這三方面的“革命性”進(jìn)步。
考慮到我國風(fēng)、光、水等資源主要集中在西北和西南地區(qū)，而大量的人口（近10億人）生活在東部沿海平原地帶，所以需要大量電力輸送。
根據(jù)中金公司原總裁兼首席執(zhí)行官朱云來的測算，現(xiàn)在全國一年8萬億度用電，做一個簡單的輸電測算，以現(xiàn)在最新的典型特高壓線路準(zhǔn)皖線為例，該線路長度3000公里，總投資400億元，一天可以輸2億度，一年輸700億度電。如果全國8萬億度電都需要用這樣的線路來輸送，大概需要110多條線路，投資約4．6萬億元。
一公里的高壓線路投資差不多1000萬多些，而高速公路一公里一個億。朱云來認(rèn)為，我們修十條這樣的線路相當(dāng)于修一條高速公路，這樣看用特高壓輸電替代公路運煤有可能是更劃算的。
其實，除了特高壓輸電之外，還有一個更經(jīng)濟(jì)的辦法，那就是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。把很多高能耗制造業(yè)轉(zhuǎn)移到西部地區(qū)，在風(fēng)光資源密集地區(qū)建零碳產(chǎn)業(yè)園，就地消納當(dāng)?shù)氐木G電。這樣既解決了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)問題，也可以發(fā)展當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)，有利于共同富裕。
工業(yè)領(lǐng)域，除了能源替代，還需要引入新的節(jié)能減排生產(chǎn)工藝技術(shù)，包括鋼材、水泥、化工、玻璃制造等領(lǐng)域。比如鋼材，傳統(tǒng)工藝是用焦炭煉鋼，主要是把三氧化二鐵的氧氣置換出來，碳氧結(jié)合變成二氧化碳，剩下來的就是提純后的鐵。但這樣會形成太多的二氧化碳，不利于雙碳目標(biāo)。
現(xiàn)在歐洲國家流行綠鋼，就是用氫氣替代焦炭煉鋼。利用氫氣去置換出三氧化二鐵中的氧氣，最后生成水，而且氫氣燃燒值更高，氫置換的活性比碳還要強(qiáng)，可以煉出純度更好的鐵，同時又產(chǎn)生大量的二氧化碳。
中國的寶武鋼鐵，也在做這方面的嘗試。煉鋼過程中以綠氫作還原劑取代焦炭，未來將成為一種趨勢。
總而言之，通過以風(fēng)電、光伏、水電、核電等代煤電，以綠電綠氫代替石油，同時工業(yè)上引入新的節(jié)能減排生產(chǎn)工藝技術(shù)，這就抓住了雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵。此外，配之以CCUS，以及森林、土壤和海洋等碳匯，雙碳目標(biāo)實現(xiàn)并非難事。
【本文轉(zhuǎn)載自公眾號環(huán)球零碳，作者維小尼，版權(quán)歸原作者所有，僅供學(xué)習(xí)交流?！?/p>
參考資料：
［1］丁仲禮：《深入理解碳中和的基本邏輯和技術(shù)需求》
［2］朱云來：2022年服貿(mào)會首屆氣候經(jīng)濟(jì)高峰論壇演講，“氣候變化和雙碳經(jīng)濟(jì)”
［3］生態(tài)環(huán)境部：中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報告
［4］中國碳核算數(shù)據(jù)庫（CEADs）：2014－2019年中國及各省排放、能源清單
［5］電瓦特能源管理 ：各省碳排放總量是多少？碳排放強(qiáng)度又是如何計算呢？
編輯：邱浩鈞
審核：蔡峻