訪中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌
作為世界上最大的能源生產國和消費國，中國的減碳減排行動一直備受關注。日前，《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(簡稱《意見》)發(fā)布，明確提出力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標，并制定出“時間表”、“路線圖”。1月24日下午，中共中央政治局就努力實現碳達峰碳中和目標進行第三十六次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調，實現碳達峰碳中和，是貫徹新發(fā)展理念、構建新發(fā)展格局、推動高質量發(fā)展的內在要求，是黨中央統籌國內國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策。我們必須深入分析推進碳達峰碳中和工作面臨的形勢和任務，充分認識實現“雙碳”目標的緊迫性和艱巨性，研究需要做好的重點工作，統一思想和認識，扎扎實實把黨中央決策部署落到實處。
實現“雙碳”目標是一場廣泛而深刻的變革，不是輕輕松松就能實現的。我國“雙碳”目標的設定有什么科學考量?落實“雙碳”目標的行動面臨什么重點、難點?將對中國經濟社會產生哪些影響?記者采訪了中國工程院院士、清華大學碳中和研究院院長賀克斌。
2030、2060節(jié)點考慮我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程及全球氣候治理要求，“雙碳”帶來經濟社會系統性變革
問：《意見》明確實現“雙碳”目標的時間節(jié)點為2030年、2060年，請問背后的科學考量是什么?在“十四五”及今后時期，它將為我國經濟、社會等帶來什么影響?
賀克斌：這兩個時間節(jié)點的設置考慮我國人口發(fā)展、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程等方面情況。同時，也是落實全球氣候治理的共性要求，順應世界未來發(fā)展新趨勢。
2030年前碳達峰是以目標導向推動我國高質量發(fā)展。當前，我國還處在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化中高速發(fā)展階段。《國家人口發(fā)展規(guī)劃(2016—2030年)》顯示，2030年我國城鎮(zhèn)化水平達到70%，之后變化趨勢顯著變緩，我國人口也將達到峰值。社科院工業(yè)經濟研究所的2017年《工業(yè)化藍皮書》表明，我國將于2030年左右全面實現工業(yè)化。
2060年前碳中和將倒逼我國能源結構、產業(yè)結構和運輸結構向著持續(xù)增強全球競爭力的方向調整。發(fā)達國家如英國、德國分別在上世紀70年代初、70年代末實現碳達峰，美國則是2007年，按照《巴黎協定》的要求，它們應該在2050年前實現碳中和。但是這些率先達到峰值的國家正在試圖通過未來技術優(yōu)勢建立碳邊界和貿易壁壘。我國設定2060年前實現碳中和，既符合《巴黎協定》對發(fā)展中國家的相關要求，又將對實現全球溫升控制目標發(fā)揮關鍵作用。同時，還將推動我國加快綠色轉型步伐，在全球未來發(fā)展新格局中爭得發(fā)展主動權。
“十四五”是推動全面低碳轉型定方向、打基礎、見成效的關鍵五年。《意見》明確總體要求、部署重大舉措，有利于讓碳達峰時間盡可能提前、峰值盡可能削減，為碳中和減輕壓力，更利于統一認識、匯聚力量。
問：習近平總書記指出，“實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。”如何理解“系統性變革”這一論斷?
賀克斌：我認為可以從以下幾個維度理解。在觀念重塑上，在碳中和進程中，世界經濟發(fā)展將從資源依賴型向技術依賴型轉變。目前，傳統化石能源資源全球地域分布非常不均勻：煤炭儲量排前五位的國家占全球煤炭總儲量的75%，石油儲量排前五位的占62%，天然氣儲量排前五位的占64%。相對而言，全球風、光資源分布較為均勻，風電、光電等新能源使用率提升后，誰的新能源技術領先，誰就能有效利用更多能源，爭得發(fā)展的主動權。
在價值重估上，風電、光電的發(fā)電成本與火電已經相當，但目前并網成本還較高。但隨著碳市場的建立，碳交易價的逐步升高，風光電的價值會被重新認識。此外，就我國西部地區(qū)、“一帶一路”沿線國等風、光資源密集的區(qū)域而言，其長期發(fā)展的競爭力會提高，有利于解決發(fā)展不平衡的問題。
在產業(yè)重構上，傳統電力系統依賴化石能源，供需模式是“以需定供”，當需求側的用電量增加時，可以通過增大發(fā)電負荷來應需保供。與之不同，新型電力系統依托風、光等新能源，供需模式將是“以供調需”，通過市場機制推動需求側管理以適應風光發(fā)電的波動性，這將催生諸如虛擬電廠這樣的新產業(yè)。另外，傳統的“加油站”會演變成“加能站”，如“十四五”期間，中石化已計劃建設1000座加氫站或油氫合建站、5000座充換電站、7000座分布式光伏發(fā)電站，依托新能源的新型電力系統值得期待。
在社會影響上，大量研究表明，家庭消費占到二氧化碳排放總量的65%以上，其中出行、住宅能源使用和食品是主要來源。“雙碳”背景下，這一代人的生活方式可能會發(fā)生根本變化。
實現“雙碳”目標主要難在“三高一短”，可行的減排路徑將是“五碳并舉”
問：目前，我國落實“雙碳”目標的行動面臨什么困難，解決的方法有哪些?
賀克斌：我國要實現“雙碳”目標，主要難在“三高一短”。第一，高碳的能源結構。無論是化石能源占總能源消費比例，還是煤炭占化石能源消費的比例，我國都是最高的，超過美國等用能大國。第二，高碳的產業(yè)結構。世界公認的高碳且難減排的行業(yè)(煤炭、鋼鐵、石化、水泥等)在我國的產業(yè)結構占比很高。第三，我國是最大發(fā)展中國家，很多地區(qū)的能源消費還呈增加趨勢。第四，時間短、任務重。從碳達峰到碳中和，中國只有30年時間，而歐美國家有40到70年。
應該如何破解?一是調整能源結構，提高風、光、水、核電等零碳能源的占比;二是優(yōu)化產業(yè)結構，淘汰石化行業(yè)的落后產能，并采用先進技術裝備來改造代替?zhèn)鹘y產業(yè)，提高生產效率;三是科技創(chuàng)新，低碳技術、零碳技術、負碳技術等技術創(chuàng)新是贏得新一輪產業(yè)競爭的關鍵。這也是清華大學成立碳中和研究院的初衷和核心使命擔當。
問：實現“雙碳”目標的關鍵在于碳減排，目前我國有哪些可行的減排路徑?
賀克斌：減排路徑概括起來是“五碳并舉”。一是資源增效減碳。達到同樣的經濟目標，通過節(jié)能增效將能源需求盡可能降低，減下來的碳就是資源增效減碳。我國當前消費水平下，能耗每降1%，可減排1億多噸二氧化碳。
二是能源結構降碳。研發(fā)可再生能源發(fā)電技術、儲能技術等，大幅度提升非化石能源使用比重，盡早建成可再生能源為主的新型電力系統。這是未來減少碳排放的主體措施。
三是地質空間存碳。即通過碳捕集利用和封存(CCUS)技術解決一部分二氧化碳。這是未來新型電力系統中必須保留較小比例化石能源的減碳托底技術。有研究表明，過去十年，CCUS技術在全球范圍內大規(guī)模部署，年捕獲量已經達到約4000萬噸，但要實現聯合國設定的可持續(xù)發(fā)展目標，到2070年需要實現56億噸的年捕獲量，需在現有水平上擴大超過100倍。
四是生態(tài)系統固碳。通過各種生態(tài)環(huán)境建設的手段，鞏固和增加二氧化碳的碳匯能力。
五是市場機制融碳。通過碳市場機制來推動各類技術得到更合理有效的應用。
推動能源、交通等重點領域深度減排
問：《意見》明確落實“雙碳”目標的重點工作，如加快構建清潔低碳安全高效能源體系、推進低碳交通運輸體系建設等，如何在能源、交通等重點領域推動深度減排?
賀克斌：能源是社會經濟發(fā)展的動力，預計到2030年，我國一次能源需求將達到60億噸標準煤。實現能源行業(yè)轉型可從三方面考慮：第一，技術助力轉型，大力發(fā)展清潔替代技術(風光水核、儲能、分布式能源)、綠色氫能技術、能源互聯技術(5G、特高壓)、能效提升、負碳技術(CCUS、BECCS、DACCS);第二，金融助力轉型，持續(xù)完善、推動碳定價和碳交易、綠色信貸、綠色債券、環(huán)境信息披露、綠色投資、綠色保險、環(huán)境權益等交易市場;第三，政策助力轉型，落地落實“1+N”政策體系，將碳排放納入環(huán)保評價體系，通過碳稅、稅收優(yōu)惠等加強監(jiān)督管理。
交通領域的碳排放“居于高位”，占全國終端碳排放的15%，過去9年的年均增速在5%以上。推動該領域深度減排的著力點為：從車輛供給和需求側，減少路上已有交通工具的排放、確保新增車輛的清潔度、減少重型貨車的排放、設計和制造零排放車輛;從基礎設施上，拓展電動車基礎設施網絡、發(fā)展氫能源;從管理能力上，注重提升運輸能效、改善交通運輸結構、完善城市規(guī)劃及標準、優(yōu)化貨運運輸方式、發(fā)展電動化交通工具等。
問：為實現“雙碳”目標，在管理機制、核心技術等方面，我國取得哪些領先的成果?
賀克斌：在市場機制方面，我國從2011年開始陸續(xù)在北京、上海、深圳等地試點碳市場。2021年，全國碳市場正式上線交易，這將有力推動傳統企業(yè)轉型升級、碳排放全面降低。
在核心技術方面，我國的新能源發(fā)電、儲能方面技術目前處于全球先進水平，并較廣泛應用。截至2020年底，我國全口徑發(fā)電裝機容量22.0億千瓦，其中，水電3.7億千瓦、并網風電2.8億千瓦、并網太陽能發(fā)電2.5億千瓦、核電4989萬千瓦。非化石能源發(fā)電裝機容量占總裝容量的43%。截至2020年底，我國已投運儲能項目累計裝機容量規(guī)模達35.6GW，占全球市場總規(guī)模的18.6%。
此外，我國先進的高溫氣冷堆技術，可通過超高溫氣冷堆制氫的研發(fā)，開發(fā)氫冶煉、氫化工等應用技術，將高溫氣冷堆技術與鋼鐵冶煉、化工等場景結合，將在相關行業(yè)實現二氧化碳的極低排放。
中國具備實現“雙碳”的資源優(yōu)勢和制度優(yōu)勢
問：實現“雙碳”目標是一場硬仗，打贏這場硬仗，我國具備什么優(yōu)勢條件?
賀克斌：一方面，是資源的優(yōu)勢。我國水能資源豐富，江河水能理論蘊藏量為6.91億千瓦，每年可發(fā)電6萬多億度;光能資源豐富，年輻射總量在80—240千卡/平方厘米之間，青藏高原的大部分地區(qū)超過160千卡/平方厘米;風能資源豐富，我國幅員遼闊，海岸線長，風能密度為100W/m2，風能資源總儲量約1.6×105MW。特別是東南沿海及附近島嶼、內蒙古和西北、華北等地區(qū)，每年風速在3m/s以上的時間達到4000小時左右，一些地區(qū)年平均風速可達6—7m/s以上，開發(fā)利用價值較大。生物質能源資源豐富，我國生物質資源轉換為能源的潛力可達10億噸標準煤。
另一方面，制度優(yōu)勢是關鍵優(yōu)勢。生態(tài)環(huán)境治理方面，我國已建立最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度、資源高效利用制度、生態(tài)保護和修復制度、生態(tài)環(huán)境保護責任制度等四大類基礎性生態(tài)文明制度體系。具體到“雙碳”目標上，黨中央成立碳達峰碳中和工作領導小組，加快組織建立“1+N”政策體系，立好落實“雙碳”目標的“四梁八柱”。一系列的部署充分體現我國集中力量辦大事的制度優(yōu)勢。
問：“雙碳”目標是一項長期工作，未來會對日常生活、工業(yè)生產、國際合作等方面帶來什么影響?
賀克斌：在日常生活方面，第一，峰平谷電價的消失。基于用電負荷的實時電價變動將取代峰平谷電價政策。我們的用電設施可以智能選擇用電最經濟劃算的時間。第二，乘用車將無線充電。未來的充電樁通過地線與汽車底部的充電口進行有線或者無線的對接。只要車輛在停車位停好車，充電設施便會自動與汽車連接，并根據車主先前的設置進行充電或者放電操作。第三，充電樁與電動車將成為電網的“海綿”。當所有停駛車輛都連上電網時，這些車輛就會形成一塊巨大的儲能海綿，在電力充足時吸收電力，在電力不足時釋放電力，為整個電網的供需達到實時平衡提供重要支撐。第四，家庭用電可選擇購買綠電。電力市場化交易完全放開后，用戶可以自主選擇電力消費的類型。第五，碳資產將成為個人投資的主流資產配置。碳資產的投資門檻很低、上漲趨勢強，對長期的收益預期較好，碳資產可能代替房產的位置，成為下一個國民級的理財工具。第六，低碳消費將成為下一個消費升級的風口。當所有產品被標上碳足跡標簽，民眾愿意購買低碳產品，會引導商家生產低碳產品。
在工業(yè)生產方面，“雙碳”目標倒逼產業(yè)轉型升級，提高經濟增長質量。將推動我國工業(yè)制造業(yè)尤其是初級制造業(yè)向綠色低碳轉型升級，流向綠色發(fā)展相關新技術研發(fā)領域的資金、人才等資源會更多。
在國際合作方面，國際交流與合作會利于中國發(fā)展低碳技術，同時，中國低碳技術在全球范圍廣泛應用，利于提升中國在世界科技治理體系的軟實力、話語權，為中國可持續(xù)發(fā)展、參與全球生態(tài)治理等提供有力支撐。
