CO2与我国的碳达峰、碳中和目标

背景介绍

2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会明确提出我国力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。气候变化问题专家评价“这是过去十年里最大的气候新闻”，能够推进全球提前达到《巴黎协定》所制定的目标。美国前气候问题大使斯科恩也评价“中国的碳中和承诺重大而重要，总体而言非常令人鼓舞”。在两会上，“碳达峰”、“碳中和”目标也被写入了政府工作报告。

图1 习近平总书记在国际重要场合有关碳达峰、碳中和目标的讲话(图源：前瞻经济学人https://www.qianzhan.com/analyst/detail/)

在新冠肺炎疫情后复杂的国际政治经济格局中，我国提出的“碳中和”目标，体现了我国在环境保护和应对气候变化问题上的责任担当，也奠定了我国绿色低碳发展的基调。本文主要针对二氧化碳CO2的功能、CO2对温室效应的影响以及我国碳达峰、碳中和的内容与目标进行解读。

CO2的功能

作为45亿年前地球形成时出现的首批分子之一，CO2一直是生物圈形成的关键，对于地球上生命的延续至关重要。它能够通过光合作用促进植物生长，生产各种水果、蔬菜和谷物。更为重要的是，大气中的CO2使人类在地球上生活成为可能。它们能够吸收来自太阳的红外辐射并将其重新辐射到地球，使地球表面温度达到适合人类生存的15°C，而不是–18°C。它还能够溶解在海洋中形成碳酸钙(CaCO3)，这是海洋贝壳和骨骼的基石，从而使海洋生物得以繁衍生息。[1]

图2 大气热平衡示意图[2]

1772年，Joseph Priestley发现将CO2溶解在饮用水中，能够有效治疗坏血病，成功帮助水手们克服了这一难题。JJ Schweppe于1783年成立了 Schweppes公司，并利用各种来源的CO2实现饮料的碳酸化。而在制造尿素、水杨酸的工业过程中，二氧化碳也可作为碳源，并作为超临界形式的绿色溶剂。

CO2对温室效应的影响

Eunice Foote于1856年首次发现了CO2的变暖效应。她的实验是将两个装有温度计的圆柱形接收器放在阳光直射下。一个气缸装有“普通空气”，另一个装有“碳酸气体”。Eunice Foote 指出，“装有气体的接收器本身变得非常热，并且在从阳光直射中移除后，它的冷却时间是‘普通空气’的许多倍。” 她还提出，如果更多的CO2存在于大气中，会导致地球上的温度更高。五年后，John Tyndall观察到CO2可以吸收热量，并将CO2浓度的增加与气候变化联系起来。[3]

图3 温室效应示意图[4]

自1850年工业革命开始以来，人类将大量的碳氢化合物转化为CO2气体。从而使大气中的CO2浓度增加了近50%（从278 ppm到417 ppm），并导致地表温度上升了1.2 °C。这正在破坏地球生态的稳定，导致更频繁的极端天气事件、饥荒、生物栖息地丧失、海平面上升等，产生了数百万气候难民。人类需要为大气中CO2浓度的增加承担责任，并采取行动去减缓CO2排放。

什么是碳达峰与碳中和

碳达峰”，是指CO2排放总量达到峰值之后，达峰之后进入逐步下降阶段。简单地说，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。碳达峰是碳中和实现的前提，碳达峰的时间和峰值高低会直接影响碳中和目标实现的难易程度，其机理主要是控制化石能源消费总量、控制煤炭发电与终端能源消费、推动能源清洁化与高效化发展。[5] 目前世界上已有部分国家实现了碳达峰，如英国和美国分别于1991年和2007年实现了碳达峰，进入了达峰之后的下降阶段。

图4 1930年-2019年英国和美国的碳排放量趋势 (图源：知乎)

“碳中和”则是指通过自然吸收和技术革命等手段，使人类活动所产生的CO2，通过抵消实现相对“零排放”。其中人类活动排放的二氧化碳包括化石燃料燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等，人类活动吸收的二氧化碳包括植树造林增加碳吸收、通过碳汇技术进行碳捕集等。截至目前，全球已有127个国家做出“碳中和”承诺。我国于2020年9月22日在联合国大会上提出，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”。

碳达峰与碳中和对于我国的意义

随着我国经济的飞速发展，对于能源的需求不断增加。目前，我国能源结构是以化石燃料为主的，统计结果显示我国传统化石能源占比达到了85%，化石燃料带来的碳排放量占比达到92%。大量的碳排放同样使我国产生了气候变化问题。

图5 我国碳排放量与地表平均温度关系 (图源：知乎)

近年来，我国的气候变化较为明显，地表平均温度从1990年的7.14℃逐步升高到当前的10.17℃。气温方面，全国平均高温日数呈上升趋势，极端高温事件增加；降水方面，2020年我国平均降水量较常年多10.3%，暴雨较常年多24.1%，全国共出现了37次区域性暴雨天气，造成了大量的经济损失。

图6 我国减碳时间表 (图源：知乎)

此外，实现可持续发展是推动我国提出“双碳”目标的另一个重要原因。常规化石燃料属于不可再生能源，对化石能源的过度依赖会不利于我国的发展，因此我国提出了“双碳”目标以控制碳排放，倒逼能源结构调整，改善生态环境，实现可持续发展。[6]

碳达峰与碳中和实现的途径

既然碳达峰与碳中和与人类生活与国家发展息息相关，那么找到实现碳达峰与碳中和的合适路径是当前的重中之重。2021年10月，国务院先后发布和印发了《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》。下图中展示了两份文件中的关键词，并指出了三方面思路，分别指出了控制碳排放的基础途径、有力抓手与关键环节。

图7 2030年前碳达峰行动方案 (图源：搜狗百科)

首先控制碳排放的最基础途径是节约能源。“把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，持续降低单位产出能源资源消耗和碳排放，提高投入产出效率，倡导简约适度、绿色低碳生活方式，从源头和入口形成有效的碳排放控制阀门”。节约资源是我国的基本国策，为了实现双碳目标，要把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，树立勤俭节约的消费观，加快形成能源节约型社会。

图8 两份文件中的关键词 (图源：https://mp.weixin.qq.com/)

其次，构建新型电力体系是实现双碳目标的有力抓手。应该将能源绿色低碳转型行动列为首位，并通过煤炭消费替代和转型升级、大力发展新能源、因地制宜开发水电、积极安全有序发展核电、加快建设新型电力系统等有效手段，有助于实现双碳目标。

图9中国建筑领域减碳成果 (图源：中国经济网—《经济日报》)

最后，实现双碳目标的关键环节是建筑领域减碳。2018年全国建筑行业碳排放总量为49.3亿吨，占全国碳排放比重的51.3%，是名副其实的碳排放大户。建筑行业是我国实现“双碳”目标攻坚的主要领域，节能减碳的挑战空前巨大。因此实现建材行业的绿色转型、采用新型建造方式或实现建筑发展的绿色化、智慧化替代对于实现双碳目标至关重要。[7]

实现碳达峰与碳中和  中国在行动

习近平总书记在中共中央政治局第三十六次集体学习时强调：“我们必须深入分析推进碳达峰碳中和工作面临的形势和任务，充分认识实现‘双碳’目标的紧迫性和艰巨性，研究需要做好的重点工作，统一思想和认识，扎扎实实把党中央决策部署落到实处。”在我国的碳达峰与碳中和目标下，中国的承诺与行动体现了大国担当。

图10 浙江新能源汽车线下报交 (图源：新华社)

2021年10月15日，国家大型风电光伏基地在青海、海南、海西基地等项目开工，通过光伏、治沙等模式，有望实现新能源与生态协同共进。助力中国可再生能源发展。

图11 贵州龙里大草原的风电设施 (图源：新华社)

在2021年，中国新增光伏发电并网装机容量约为5300万千瓦，连续9年位居世界首位；光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦，连续7年位居世界第一。此外，中国还在沙漠、戈壁、荒漠等地区，加强建设了大量的光伏和风电基地。按照我国碳中和的行动目标，到2025年可再生能源发电装机占比将超过50%，到2060年非化石能源消费占比将达到80%。中国发展可再生清洁能源的市场空间广阔。

在2021年9月召开的第76届联合国大会上，中国承诺今后不再新建境外煤电项目，大力支持发展中国家的能源绿色低碳发展。我们相信，中国的以身作则，有利于帮助发展中国家改善能源结构，促进光伏、风力、水力等新能源发电产业的大力发展，减少全球温室气体的排放。[8]

总结

碳达峰与碳中和目标为我国带来了挑战的同时也带来了机遇，在政策指导下，我国的新能源车产业、新能源发电(如风能发电、太阳能发电)等都获得了极大的发展机遇。当前中国正在朝着经济社会绿色转型，并为实现碳达峰、碳中和目标而努力。可以预见，这一举措将会为全球气候治理作出重要贡献，也将为全球发展注入强劲动力。