中國工程院院士、清華大學環(huán)境學院教授賀克斌近日出席全國工商聯環(huán)境商會主辦的“2021中國生態(tài)環(huán)境產業(yè)高峰論壇”,他表示,“去年,我國正式宣布‘中國將力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和’。截至目前,我國已連續(xù)七次在國際會議強調碳達峰、碳中和。中國承諾實現從碳達峰到碳中和的時間,遠遠短于發(fā)達國家所用時間,需要付出艱苦努力。”
“我國能源結構以高碳的化石能源為主,2019年主要國家的能源結構中化石能源占比50——85%,我國約為85%;歐美化石能源中煤炭占比一次能源消費約3%——17%,我國高達57%。再者,我國產業(yè)結構高碳,實現碳中和目標煤電二氧化碳排放要基本清零,非化石能源發(fā)電80%以上,我國低碳轉型非常艱難。”賀克斌說。
實現碳中和難度不小
截至去年底,已有100多個國家提出了碳中和承諾。其中,英國、日本、墨西哥、歐盟、韓國、菲律賓等國家和地區(qū)通過了應對氣候變化的專項法律。實現碳達峰、碳中和是中國向世界作出的莊嚴承諾,也是一場廣泛而深刻的經濟社會變革,絕不是輕輕松松就能實現的。
賀克斌指出,除了能源、產業(yè)結構高碳外,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(fā)達國家,是經濟合作與發(fā)展組織國家的2.7倍。“中國的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化仍在進程之中。時間緊、任務重,這些客觀因素增加了我國實現碳中和目標的難度。”賀克斌說。
作為能源低碳轉型的“主力軍”,“風光”發(fā)展面臨不少掣肘。我國提出,到2050年我國非化石能源比例需超過85%,非化石電力在總電量中的比重需超過90%。賀克斌表示:“屆時風電、太陽能裝機容量將超過60億千瓦,約為2020年累計裝機量的11倍。可再生能源發(fā)展將面臨稀有元素資源約束,其中光伏發(fā)電使用的材料種類和總量都遠大于其他類型電力,是核電的15倍以上。稀土元素開采量如果不能增加11——26倍,風電2050年的全球裝機目標將難以完成目標。”
研究表明,氣候變化對“風光”發(fā)電效率已造成一定影響。賀克斌指出,中國的空氣污染對光伏發(fā)電有削弱作用,且東部地區(qū)受到的影響更大。氣候變化引起全球溫度、風速的變化也將顯著改變風力發(fā)電的出力水平。
挑戰(zhàn)與機遇并存
賀克斌指出:“碳中和目標與空氣質量目標具有高度一致性,低碳能源轉型對中國空氣質量長期持續(xù)改善起到決定性作用。碳中和情景下,能源轉型對2060年中國PM2.5濃度改善的貢獻可達到75%左右;在1.5度情景下這一貢獻進一步提升到80%左右。當前空氣污染最為嚴重的京津冀地區(qū)在未來依然是能源轉型和污染減排難度最大的地區(qū)。”
據世界資源研究所統(tǒng)計,2016年,全球溫室氣體排放總量為494億噸二氧化碳當量,廢棄物行業(yè)產生溫室氣體量為15.6億噸二氧化碳當量(以甲烷為主),中國廢棄物行業(yè)溫室氣體排放量占全球廢棄物行業(yè)的13%。廢棄物行業(yè)中填埋的溫室氣體排放量占比最大,為總排放量的59%。
賀克斌指出,工業(yè)園區(qū)也是碳減排的“主陣地”之一。據統(tǒng)計,國家級和省級工業(yè)園區(qū)共計2543家、各級園區(qū)共計約14000家,貢獻全國工業(yè)產出的50%以上。“工業(yè)園區(qū)總計貢獻了全國二氧化碳排放的31%,其碳達峰碳中和,是城市、區(qū)域和行業(yè)碳減排的重要組成部分。”
機遇和挑戰(zhàn)并存,我國將加速我國重點行業(yè)低碳轉型。賀克斌表示:“當前消費水平下,能耗每降1%,可減排0.5億噸標準煤當量、1億多噸二氧化碳。工業(yè)、建筑、交通、城市等領域將有所行動。以城市領域為例,中國工程院于2017年提出了開展‘無廢社會’建設和‘無廢城市’試點的建議。碳中和目標下,無廢城市建設將與碳減排進行協同。”
同時,循環(huán)經濟也將發(fā)揮重要作用。“45%的溫室氣體排放來自日常生活用品的生產過程,如汽車、衣服、食品等。循環(huán)經濟策略在鋼鐵、水泥、塑料、鋁及食物領域的應用,可消除上述45%溫室氣體排放的一半。循環(huán)經濟有望在2050年減少鋼鐵、水泥、塑料和鋁生產過程中40%的二氧化碳排放,約37億噸。
多措并舉增效減碳
如何實現碳達峰、碳中和?
賀克斌建議,需要把握人工智能、互聯網、信息通訊技術創(chuàng)新發(fā)展的有利契機,將需求減量、智能制造、系統(tǒng)集成、循環(huán)鏈接等先進理念和技術融入生產、消費的全過程,從整體和系統(tǒng)的角度實現節(jié)能減排。同時,應大力發(fā)展“發(fā)、供、用、儲”的新型電力系統(tǒng)優(yōu)化集成技術,支持快速向高比例可再生能源轉變的智能電網技術,支持可再生能源并網、分布式及微電網的規(guī)模化儲能集成技術。
園區(qū)如何發(fā)力?賀克斌將其概括為“兩個重點”:既有產業(yè)與園區(qū)的低碳化,又有低碳零碳負碳技術為核心的產業(yè)園區(qū)建設。“全面推動傳統(tǒng)產業(yè)綠色升級。推動產業(yè)智能化、新興化、綠色化發(fā)展,采用先進節(jié)能環(huán)保技術,推動傳統(tǒng)產業(yè)低碳改造。推動實施資源能源全面節(jié)約與循環(huán)利用,降低能耗,實現生產系統(tǒng)和生活系統(tǒng)的連接。要強力推進能源利用方式轉變、大力推進綠色產業(yè)發(fā)展、加大綠色低碳技術研發(fā)應用、持續(xù)推動工業(yè)園區(qū)生態(tài)化發(fā)展。”
賀克斌同時建議,金屬循環(huán)利用不僅有利于保障國家資源安全,也有顯著的節(jié)能減排效應。“開采冶煉一噸典型金屬,通過循環(huán)利用的能耗不超過一次礦產的10%、碳排放顯著低于一次礦產,表明關鍵金屬循環(huán)利用具有巨大的減少碳排放的潛力。”
賀克斌進一步指出,減污降碳協同增效的時空協同機制、過程增效機制和區(qū)域聯動機制、重點行業(yè)和關鍵領域脫碳路徑優(yōu)化與驅動機制、溫室氣體排放監(jiān)測與減排評估方法等重大問題還需進一步明確。
原標題:中國工程院院士賀克斌:實現碳中和需付出艱苦努力