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    中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單研究

    2021-06-02 15:43:41王燦叢建輝王克祁悅蔡聞佳李玉龍傅莎王文濤魏媛媛鄭馨竺蔣佳妮陳敏鵬劉文玲張永香田之濱陳濟(jì)李銳左海清
    關(guān)鍵詞:碳中和碳達(dá)峰

    王燦 叢建輝 王克 祁悅 蔡聞佳 李玉龍 傅莎 王文濤 魏媛媛 鄭馨竺 蔣佳妮 陳敏鵬 劉文玲 張永香 田之濱 陳濟(jì) 李銳 左海清

    摘要:應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單(簡(jiǎn)稱“氣候技術(shù)清單”)的編制對(duì)于促進(jìn)技術(shù)研發(fā)、示范、推廣具有重要引導(dǎo)作用,對(duì)中國(guó)加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)、提升全球氣候治理能力具有重要意義。文章首先對(duì)已有氣候技術(shù)清單進(jìn)行分類梳理,提出現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、技術(shù)需求清單、未來(lái)技術(shù)清單的劃分框架;以此為基礎(chǔ)集成不同方法和信息,提出了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化未來(lái)技術(shù)清單共4份技術(shù)清單,并從技術(shù)成熟度、減排成本、減排潛力、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)影響、不確定性等方面對(duì)部分核心技術(shù)進(jìn)行了分析。研究認(rèn)為:中國(guó)重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均已有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的支撐,多部門協(xié)作推廣氣候友好型技術(shù)的體系已經(jīng)建立且在發(fā)揮積極作用;氣候技術(shù)需求集中在傳統(tǒng)技術(shù)裝備升級(jí)改造類技術(shù)、可再生能源技術(shù)和管理決策類支撐技術(shù),關(guān)鍵核心技術(shù)集中在3大領(lǐng)域12個(gè)亟須突破的技術(shù)方向;關(guān)乎碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的深度減排/零碳排放技術(shù)和地球工程類技術(shù)(CDR和SRM)在未來(lái)全球減排格局中的作用備受關(guān)注,對(duì)其綜合成本效益、技術(shù)融合方向、技術(shù)成熟度以及道德倫理、生態(tài)影響等方面不確定性程度的判斷,關(guān)乎著國(guó)家技術(shù)戰(zhàn)略方向。同時(shí),針對(duì)中長(zhǎng)期技術(shù)部署、提升技術(shù)轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、形成技術(shù)清單協(xié)同更新與發(fā)布機(jī)制等國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化創(chuàng)新體系的重要環(huán)節(jié),從多個(gè)角度提出了相關(guān)政策建議。

    關(guān)鍵詞:應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù);技術(shù)清單;碳達(dá)峰;碳中和;關(guān)鍵核心技術(shù)

    中圖分類號(hào)X24;X32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104(2021)03-0001-12DOI:10.12062/cpre.20210201

    氣候變化已經(jīng)對(duì)全球自然系統(tǒng)和人類社會(huì)產(chǎn)生了嚴(yán)重、普遍和不可逆的影響[1-2]。為將全球溫升幅度控制在相對(duì)于工業(yè)化前水平2℃/1.5℃以內(nèi),需要一系列應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)在全球范圍內(nèi)的研發(fā)、部署與大規(guī)模推廣應(yīng)用。技術(shù)的突破與創(chuàng)新,同時(shí)也是全球氣候治理領(lǐng)域面臨的最為顯著的挑戰(zhàn)[3]。中國(guó)經(jīng)過(guò)“十二五”“十三五”時(shí)期的快速發(fā)展,應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新體系已經(jīng)初步形成,為提前實(shí)現(xiàn)減緩氣候變化目標(biāo)和提高適應(yīng)能力起到了重要支撐作用[4]。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰和2060年前碳中和的強(qiáng)化國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo),需要繼續(xù)加速推廣應(yīng)用成熟的現(xiàn)有技術(shù)以及創(chuàng)新發(fā)展高潛力、高效益的新技術(shù)[5-8]。

    應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單(簡(jiǎn)稱“氣候技術(shù)清單”)是全球氣候治理體系的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。根據(jù)技術(shù)研發(fā)、推廣、轉(zhuǎn)移等目的的不同,按照特定方法流程對(duì)大量氣候友好型技術(shù)信息進(jìn)行分析梳理,可提出不同類型的氣候技術(shù)清單[1,9]。氣候技術(shù)清單通常包括技術(shù)描述、技術(shù)成熟度、技術(shù)成本、技術(shù)減排潛力或適應(yīng)能力等信息[9-10]。國(guó)際最具代表性的氣候技術(shù)清單為《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》技術(shù)相關(guān)機(jī)制下經(jīng)技術(shù)需求評(píng)估(TechnologyNeedsAssessments,TNA)提出的技術(shù)需求清單[11]。自2001年馬拉喀什第七次締約方大會(huì)首次提出TNA概念以來(lái),已有80個(gè)國(guó)家提出了各自的技術(shù)需求清單[12]。此外,還有旨在促進(jìn)能源技術(shù)推廣應(yīng)用的英國(guó)能源技術(shù)清單(EnergyTechnologyList,ETL)[13]以及美國(guó)能源部定期發(fā)布的能源技術(shù)研發(fā)清單等。近年來(lái),中國(guó)也不斷加強(qiáng)氣候技術(shù)清單研制工作,公開發(fā)布的影響力較大的氣候技術(shù)清單有國(guó)家科技部牽頭發(fā)布的《節(jié)能減排與低碳技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣清單》、國(guó)家發(fā)展改革委牽頭發(fā)布的《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》和中國(guó)科學(xué)技術(shù)交流中心出版的《南南科技合作應(yīng)對(duì)氣候變化適用技術(shù)手冊(cè)》等[14-16]。

    現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)氣候變化友好技術(shù)進(jìn)行了大量討論,主要集中在技術(shù)減排潛力、減排成本和社會(huì)影響的研究分析等方面[17-18],關(guān)注的重點(diǎn)包括可再生能源技術(shù)[19-21]、氫能技術(shù)[22-25]、碳捕集與封存(CCS)技術(shù)[26-28]以及生物能源與碳捕獲和儲(chǔ)存(BECCS)技術(shù)[29-31]等戰(zhàn)略性減排技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,也逐漸出現(xiàn)了專門針對(duì)氣候技術(shù)清單的研究,整體來(lái)看可大致分為五類。第一類為針對(duì)技術(shù)需求清單評(píng)估方法學(xué)的分析與改進(jìn),如Nygaard和Hansen[32]在第一階段TNA報(bào)告基礎(chǔ)上總結(jié)了技術(shù)三個(gè)維度的內(nèi)涵,分析了技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散過(guò)程中的障礙,并從技術(shù)分類、技術(shù)信息、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)評(píng)估四個(gè)方面提出優(yōu)化建議。第二類為基于技術(shù)需求清單信息的再分析,進(jìn)一步識(shí)別應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求的區(qū)域特征、優(yōu)先領(lǐng)域和影響因素等,如辛秉清等[33]基于20份發(fā)展中國(guó)家的TNA報(bào)告,分析了區(qū)域和自然地理?xiàng)l件對(duì)國(guó)家優(yōu)先技術(shù)選擇的影響,江心悅[12]基于發(fā)展中國(guó)家技術(shù)需求評(píng)估,識(shí)別了可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀、電力供應(yīng)現(xiàn)狀、地理位置和教育水平四項(xiàng)影響技術(shù)需求的重要因素。第三類是針對(duì)某一領(lǐng)域的應(yīng)對(duì)氣候變化具體技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,如對(duì)能源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市等部門減緩或適應(yīng)潛力進(jìn)行測(cè)算分析[34-37],此類研究已具有技術(shù)清單雛形,具備一定量的技術(shù)信息,但未以規(guī)范的清單形式呈現(xiàn)。第四類文獻(xiàn)則是對(duì)特定領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估與比較,旨在對(duì)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略優(yōu)先序提供建議,如趙一冰等[38]建立了包括技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、生態(tài)影響在內(nèi)的多維度成本效益評(píng)估框架,探討了風(fēng)電、光伏發(fā)電、CCS、生物質(zhì)能、氫能、核能等六種未來(lái)關(guān)鍵減緩技術(shù)的成本、收益及其面臨的不確定性。第五類為從宏觀角度出發(fā)針對(duì)技術(shù)清單整體框架的研究[9,39-40],如劉燕華等[9]分析歸納了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、海岸帶、生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康等領(lǐng)域的適應(yīng)技術(shù)框架,李闊等[40]從區(qū)域、領(lǐng)域、目的、機(jī)制、實(shí)效等方面對(duì)氣候變化適應(yīng)技術(shù)進(jìn)行分類。

    已有研究成果加深了對(duì)氣候友好型技術(shù)整體進(jìn)展及在不同領(lǐng)域布局的認(rèn)識(shí),但仍存在需要彌補(bǔ)的差距,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①缺少系統(tǒng)全面的氣候技術(shù)清單框架[41],相關(guān)信息較為分散,難以幫助形成對(duì)氣候技術(shù)進(jìn)展的整體性、動(dòng)態(tài)性認(rèn)識(shí)。②部分重點(diǎn)氣候技術(shù)清單信息仍有缺失,特別是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)所需的減排技術(shù)以及應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)清單信息不足。面向“十四五”乃至更長(zhǎng)一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)氣候治理創(chuàng)新能力提升和科技自立自強(qiáng)的需要,亟須對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)存量與研發(fā)方向做出新的評(píng)估判斷,以推動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的研發(fā)、部署、推廣、市場(chǎng)化應(yīng)用與國(guó)際合作。

    基于以上分析,本研究構(gòu)建了一個(gè)氣候技術(shù)清單的分類及評(píng)估方法學(xué)框架,闡述了各類清單的評(píng)估方法、基本框架與關(guān)鍵信息,并進(jìn)行了比較分析,尤其對(duì)實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和目標(biāo)的相關(guān)技術(shù)以及應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)討論,在此基礎(chǔ)上從技術(shù)清單編制、重點(diǎn)技術(shù)推廣、未來(lái)技術(shù)研發(fā)方向、國(guó)際技術(shù)合作等角度對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新體系的完善提出了相應(yīng)政策建議。

    1應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單分類及評(píng)估方法學(xué)

    氣候技術(shù)清單可以分為現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、技術(shù)需求清單和未來(lái)技術(shù)清單三大類?!艾F(xiàn)有技術(shù)推廣清單”所識(shí)別的技術(shù)成熟度和先進(jìn)性較高但市場(chǎng)普及率低,清單研制的目的主要在于促進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用、加速技術(shù)產(chǎn)業(yè)化以及服務(wù)于國(guó)際技術(shù)轉(zhuǎn)移,其更新頻率相對(duì)較高,技術(shù)篩選更為關(guān)注技術(shù)產(chǎn)業(yè)化指標(biāo)?!凹夹g(shù)需求清單”所識(shí)別技術(shù)為與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距的技術(shù),差距表現(xiàn)為部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于空白狀態(tài),或是部分技術(shù)國(guó)內(nèi)起步較晚、減排能力落后于國(guó)外先進(jìn)水平。清單編制的目的主要在于為技術(shù)引進(jìn)提供指引,一般通過(guò)企業(yè)征集和調(diào)研收集的方式獲取技術(shù)需求信息,技術(shù)篩選時(shí)對(duì)技術(shù)的本地適用性、協(xié)同效應(yīng)等指標(biāo)重視程度較高。應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單本質(zhì)上為技術(shù)需求清單,但由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕潆y以通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式引進(jìn),所識(shí)別技術(shù)均為該領(lǐng)域的瓶頸技術(shù),亟須有所創(chuàng)新、突破?!拔磥?lái)技術(shù)清單”所識(shí)別技術(shù)主要為對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期目標(biāo)貢獻(xiàn)顯著而當(dāng)前應(yīng)用緊迫性相對(duì)較弱的技術(shù),清單編制目的主要為技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)投資提供指引,更注重對(duì)技術(shù)熱點(diǎn)、技術(shù)前沿方向的分析。截至目前,國(guó)內(nèi)部分代表性氣候技術(shù)清單如圖1所示。

    氣候技術(shù)清單研制的方法學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)完備的體系,主要包括技術(shù)信息來(lái)源、技術(shù)的類別劃分、優(yōu)先技術(shù)的識(shí)別與排序方法、技術(shù)清單的呈現(xiàn)形式等。本研究的技術(shù)信息主要來(lái)自文獻(xiàn)調(diào)研(調(diào)研范圍包括學(xué)術(shù)專著、政府報(bào)告、經(jīng)同行評(píng)議的研究報(bào)告、國(guó)際組織和國(guó)際研究機(jī)構(gòu)報(bào)告等)、企業(yè)調(diào)研和專家咨詢等,除此之外的方法學(xué)核心步驟如下:①中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單的研制,依據(jù)各部門行業(yè)現(xiàn)有排放量、未來(lái)減排潛力識(shí)別重點(diǎn)領(lǐng)域;收集分析不同情景下重點(diǎn)領(lǐng)域各種技術(shù)的減排潛力和減排成本等;整理形成技術(shù)清單,顯示各項(xiàng)技術(shù)的所屬行業(yè)、技術(shù)名稱、核心子技術(shù)、技術(shù)說(shuō)明、減排效果等基礎(chǔ)信息;分行業(yè)部門選取重點(diǎn)技術(shù),從技術(shù)定義、技術(shù)減排潛力、技術(shù)應(yīng)用前景及現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)描述。②中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單的研制,根據(jù)國(guó)家宏觀戰(zhàn)略、部門溫室氣體排放量、部門未來(lái)排放趨勢(shì)和減排潛力識(shí)別重點(diǎn)領(lǐng)域與部門;通過(guò)技術(shù)現(xiàn)狀、減排潛力、經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)效果、社會(huì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響五個(gè)指標(biāo)篩選重點(diǎn)技術(shù);整理技術(shù)名錄,初步列出技術(shù)清單(長(zhǎng)清單);基于技術(shù)減排潛力、減排成本等指標(biāo)進(jìn)一步篩選出優(yōu)先減緩技術(shù),形成優(yōu)先減緩技術(shù)清單(短清單);通過(guò)重點(diǎn)技術(shù)案例研究,分析國(guó)內(nèi)外優(yōu)先技術(shù)和核心子技術(shù)在減排潛力、減排效率等方面的差距;識(shí)別技術(shù)轉(zhuǎn)移過(guò)程中利益相關(guān)者并分析梳理技術(shù)轉(zhuǎn)移障礙;最終整理形成技術(shù)清單報(bào)告與案例研究報(bào)告。③中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單的研制,通過(guò)深度剖析國(guó)際氣候技術(shù)前沿報(bào)告,分析國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵核心技術(shù)差距;從發(fā)展緊迫性、戰(zhàn)略前沿性、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)性等因素識(shí)別關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展方向;呈現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的技術(shù)名稱、技術(shù)方向等信息。④中國(guó)未來(lái)技術(shù)清單的研制,首先通過(guò)研究國(guó)際科研報(bào)告里的長(zhǎng)期減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑反推技術(shù)信息;其次通過(guò)國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃確定未來(lái)技術(shù)信息;對(duì)國(guó)際報(bào)告與國(guó)內(nèi)規(guī)劃的信息進(jìn)行歸并匯總,確定未來(lái)技術(shù)信息;從技術(shù)定義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、影響、存在問(wèn)題和挑戰(zhàn)等方面描繪相關(guān)技術(shù),并從技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)影響、局地環(huán)境影響、生態(tài)影響、人群健康影響和公眾接受度等方面對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行綜合成本效益評(píng)估。另外,主要基于學(xué)術(shù)文獻(xiàn)評(píng)估了負(fù)排放技術(shù)、地球工程技術(shù)。

    根據(jù)上述分類及其對(duì)應(yīng)的方法學(xué),本研究評(píng)估形成了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求清單(包括中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)清單和中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單)、未來(lái)技術(shù)清單。完整的氣候技術(shù)清單應(yīng)包括技術(shù)類型、技術(shù)名稱、核心子技術(shù)、技術(shù)說(shuō)明、信息來(lái)源,并對(duì)該領(lǐng)域識(shí)別為重要領(lǐng)域的原因、重點(diǎn)技術(shù)的成本、技術(shù)減排潛力等做出分析說(shuō)明。但因篇幅所限,下文所展示的氣候技術(shù)清單僅為包含幾項(xiàng)代表性技術(shù)部分信息的簡(jiǎn)表,省略了清單研制的具體過(guò)程以及有關(guān)技術(shù)減排潛力、技術(shù)成本、技術(shù)優(yōu)先級(jí)排序等詳細(xì)信息。

    2中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單

    中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單基于《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014—2020年)》《第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》和國(guó)際能源署(IEA)《能源技術(shù)展望》等研究報(bào)告,從資源保護(hù)、溫室氣體排放量、國(guó)民經(jīng)濟(jì)比重、戰(zhàn)略性地位等角度重點(diǎn)識(shí)別了能源、工業(yè)、建筑、城市、交通、農(nóng)林業(yè)、水資源和氣候監(jiān)測(cè)等行業(yè)領(lǐng)域作為主要減排/適應(yīng)領(lǐng)域,同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)對(duì)不同減排情景模擬下各類技術(shù)減排潛力、減排成本、適應(yīng)能力等信息進(jìn)行梳理,形成了9個(gè)重點(diǎn)部門的技術(shù)清單,包括了5個(gè)重點(diǎn)部門的188項(xiàng)重要減緩技術(shù)和4個(gè)重點(diǎn)部門的74項(xiàng)重要適應(yīng)技術(shù),清單的簡(jiǎn)要信息見(jiàn)表1。

    整體來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)體系較為完整,技術(shù)門類齊全,重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)氣候變化目標(biāo)的支撐。技術(shù)清單以列表形式對(duì)各項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)基本信息進(jìn)行展示,此外還對(duì)部分關(guān)鍵技術(shù)的減排潛力、應(yīng)用推廣價(jià)值等進(jìn)行了詳細(xì)描述。在減緩領(lǐng)域,能源部門集中了一批影響力大、關(guān)注度高的先進(jìn)技術(shù),如超超臨界發(fā)電、特高壓輸變電、第三代核電等技術(shù)水平領(lǐng)先世界。另外,風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電技術(shù)快速突破,發(fā)電成本在近十年的時(shí)間里大幅下降,部分地區(qū)已低于火電度電成本。有研究預(yù)計(jì),至2030年水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等零碳能源發(fā)電技術(shù)將貢獻(xiàn)碳減排量約28.2億t,核電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)減排約8.8億t,超超臨界及IGCC等先進(jìn)火電技術(shù)可減排約3.4億t[43-44]。在適應(yīng)領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)部門與水資源部門重點(diǎn)適應(yīng)技術(shù)占比最高,農(nóng)業(yè)部門中抗逆育種、節(jié)水灌溉等技術(shù)與水資源部門中水源工程建設(shè)、非常規(guī)水資源利用等技術(shù)在中國(guó)適應(yīng)氣候變化具體工作中發(fā)揮著重要作用。

    針對(duì)此類成熟技術(shù),中國(guó)已經(jīng)構(gòu)建了多主體、常態(tài)化協(xié)同進(jìn)行應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)推廣的工作體系,形成了政府引導(dǎo)和行業(yè)聯(lián)盟主導(dǎo)的兩種推廣模式以及中介服務(wù)推廣、工程示范推廣、行業(yè)聯(lián)盟推廣三個(gè)推廣渠道。例如,自2014年起國(guó)家發(fā)改委通過(guò)向社會(huì)發(fā)布《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》的方式,對(duì)煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、機(jī)械、輕工、紡織、建筑、交通、通信等13個(gè)行業(yè)的減緩技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)推廣。以《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》(2017年本,節(jié)能部分)為例,入選的微電網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)、光伏直驅(qū)變頻技術(shù)、竹林固碳減排技術(shù)等260項(xiàng)技術(shù)可形成的總碳減排潛力約為6.03億t。就氣候變化現(xiàn)有技術(shù)而言,中國(guó)不同區(qū)域存在著一定的技術(shù)差距,現(xiàn)有技術(shù)的跨區(qū)域推廣預(yù)計(jì)將會(huì)形成巨大的減碳潛力。

    3中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求清單

    3.1中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單

    中國(guó)減緩技術(shù)需求清單基于國(guó)家宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃、應(yīng)對(duì)氣候變化專項(xiàng)規(guī)劃、國(guó)家自主減排貢獻(xiàn)等戰(zhàn)略文件中對(duì)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域的有關(guān)論述,確定了煤炭開采、油氣勘探開發(fā)、火電、可再生能源、鋼鐵、建筑材料、化工、有色金屬、交通運(yùn)輸、民用住宅和商業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)、森林與土地利用、CCS和廢棄物處理等13個(gè)優(yōu)先部門。綜合技術(shù)現(xiàn)狀、減排潛力、經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)效果、社會(huì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響等指標(biāo)形成由276項(xiàng)具體技術(shù)組成的“長(zhǎng)清單”,每個(gè)優(yōu)先部門至少包括了10項(xiàng)以上減緩技術(shù)需求。需要說(shuō)明的是,此清單內(nèi)的技術(shù)在中國(guó)并非完全空白,部分技術(shù)在中國(guó)已有小規(guī)模應(yīng)用,但技術(shù)水平仍然與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距。長(zhǎng)清單包含的技術(shù)大多成熟度不足,仍處于試點(diǎn)或推廣階段,但具有較高市場(chǎng)價(jià)值和減排潛力。在長(zhǎng)清單基礎(chǔ)上,進(jìn)一步使用減排成本曲線分析法、層次分析法等定量與定性相結(jié)合的方法,分析得出57項(xiàng)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化優(yōu)先需求的減緩技術(shù)(短清單)。與長(zhǎng)清單對(duì)技術(shù)的寬泛概述有所區(qū)別,短清單所列技術(shù)一方面減排潛力更大、綜合效益更強(qiáng),另一方面技術(shù)發(fā)展的國(guó)際差距也更高。因此,這類技術(shù)的研發(fā)或引進(jìn)將快速拉進(jìn)國(guó)內(nèi)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,有助于國(guó)內(nèi)重大技術(shù)創(chuàng)新與改造、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。表2對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求短清單進(jìn)行了簡(jiǎn)要示例。

    在所有存在技術(shù)需求的領(lǐng)域中,傳統(tǒng)能源行業(yè)的技術(shù)需求相對(duì)較大,例如煤炭開采行業(yè)技術(shù)需求最多,其需求技術(shù)既包括廢棄煤礦煤層氣(瓦斯)抽采技術(shù)、極低濃度煤層氣發(fā)電技術(shù)等硬件技術(shù),也包括礦山生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制與報(bào)告決策系統(tǒng)、模塊式選煤廠系統(tǒng)技術(shù)等生產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維、質(zhì)量管理、決策優(yōu)化方面的軟件技術(shù)。大量技術(shù)需求存在于傳統(tǒng)行業(yè),說(shuō)明中國(guó)傳統(tǒng)行業(yè)占比較大,技術(shù)效率有待進(jìn)一步提高。但同時(shí)值得注意的是,傳統(tǒng)行業(yè)所需技術(shù)包括了許多因行業(yè)轉(zhuǎn)型、技術(shù)升級(jí)所需要的技術(shù),如油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的CO2驅(qū)油與埋存技術(shù)等。在可再生能源行業(yè),中國(guó)已經(jīng)有部分技術(shù)處于世界領(lǐng)先位置,需要加快規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程,如陸上風(fēng)電技術(shù)、太陽(yáng)能制熱技術(shù)、秸稈成型技術(shù)、小水電技術(shù)等,但仍存在諸如海上風(fēng)電、薄膜電池等與國(guó)外水平差距明顯的技術(shù)。在交通、建筑等碳排放增量高、減排難度大的領(lǐng)域,本清單目前分別識(shí)別了5項(xiàng)和7項(xiàng)優(yōu)先減緩技術(shù)需求。這些技術(shù)主要為整條產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵零部件,在未來(lái)5~10年有可能得到大規(guī)模應(yīng)用,但目前國(guó)內(nèi)技術(shù)水平明顯落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,此類技術(shù)缺失將影響到特定產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化水平。

    3.2中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單

    首先,通過(guò)對(duì)國(guó)際機(jī)構(gòu)和發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)前沿報(bào)告進(jìn)行整理分析,識(shí)別出國(guó)際領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)空白或發(fā)展滯后的重大技術(shù)。其次,根據(jù)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技需求,再?gòu)倪@些技術(shù)中選擇對(duì)國(guó)家減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重大支撐作用的技術(shù),最終形成3個(gè)領(lǐng)域12個(gè)方向的技術(shù)清單,具體信息見(jiàn)表3。

    在清單基礎(chǔ)上,進(jìn)一步從國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)科學(xué)理論創(chuàng)新、現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用開發(fā)以及關(guān)鍵技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化水平等角度研判相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外差距??傮w來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)自主創(chuàng)新能力偏弱,整體研究水平及部分關(guān)鍵核心技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯。

    在基礎(chǔ)研究方面,中國(guó)在氣候變化觀測(cè)技術(shù)與數(shù)據(jù)利用技術(shù)方面落后于國(guó)際先進(jìn)水平。如衛(wèi)星觀測(cè)中的碳衛(wèi)星的空間分辨率不足以區(qū)分排放區(qū)域的含量分布,時(shí)間分辨率不足以監(jiān)測(cè)排放動(dòng)態(tài)過(guò)程。地球系統(tǒng)模式多為引進(jìn)改造,缺乏自主研發(fā),分辨率大多低于國(guó)際平均水平。

    在適應(yīng)氣候變化科技方面,中國(guó)先進(jìn)的適應(yīng)理念和方法創(chuàng)新較少且知識(shí)體系亟須更新。增量適應(yīng)、轉(zhuǎn)型適應(yīng)、氣候可恢復(fù)力等概念以及支撐適應(yīng)決策的緊迫風(fēng)險(xiǎn)、重大風(fēng)險(xiǎn)等都是國(guó)外提出的。相比于國(guó)外開展的農(nóng)業(yè)-水-能源的關(guān)聯(lián)性研究、生態(tài)服務(wù)功能在城市適應(yīng)中的作用、利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建適應(yīng)氣候變化的決策支撐系統(tǒng)等跨部門、跨學(xué)科的綜合集成性研究,中國(guó)的適應(yīng)氣候變化研究多停留在部門領(lǐng)域分割的狀態(tài)。

    在減緩氣候變化科技方面,非CO2類溫室氣體的控排技術(shù)主要掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家手中,國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)非常缺乏,如HFCs控制技術(shù)、汽車空調(diào)HFC-134a系列替代技術(shù)、房間空調(diào)制冷劑HFC-410A系列替代技術(shù)以及HFC-23減排技術(shù)、甲烷減排技術(shù)等。非CO2類溫室氣體及空氣污染物協(xié)同減排技術(shù)評(píng)估和方案研究中,對(duì)協(xié)同減排所帶來(lái)的需求側(cè)間接效益的研究相對(duì)薄弱,缺少對(duì)區(qū)域和城市層面的精準(zhǔn)研究[46]。在交通領(lǐng)域,多項(xiàng)低碳核心技術(shù)、材料及上下游產(chǎn)業(yè)鏈裝備仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,如新能源汽車領(lǐng)域的鋰電池核心材料隔膜仍大量依賴進(jìn)口,尤其是濕法隔膜工藝嚴(yán)重落后。另外,車用燃料電池仍處于驗(yàn)證階段,三種關(guān)鍵材料仍處于試驗(yàn)階段,產(chǎn)業(yè)化所需高溫爐等關(guān)鍵設(shè)備受制于人致使基礎(chǔ)研究與應(yīng)用之間出現(xiàn)斷裂。

    4中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化未來(lái)技術(shù)清單

    未來(lái)技術(shù)清單主要基于聯(lián)合國(guó)、歐盟、IEA、英國(guó)石油公司(BP)等眾多國(guó)際組織和研究機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期技術(shù)展望等報(bào)告識(shí)別相關(guān)技術(shù),并結(jié)合國(guó)內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)需求進(jìn)行分析確定。主要分為三個(gè)部分:一是實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù),重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行綜合成本效益和技術(shù)融合方向的分析;二是負(fù)排放技術(shù),主要為二氧化碳移除(CDR)技術(shù),重點(diǎn)對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀、減排潛力、減排成本進(jìn)行評(píng)估;三是太陽(yáng)輻射管理(SRM)技術(shù),在技術(shù)描述基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)相關(guān)技術(shù)帶來(lái)的綜合影響、科學(xué)成熟度進(jìn)行評(píng)估。具體內(nèi)容見(jiàn)表4。

    4.1實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù)

    實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù)主要分為三類技術(shù):①生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、氫能等能源技術(shù)和CCS技術(shù)。此類技術(shù)將是未來(lái)建立零碳能源系統(tǒng)的基礎(chǔ),對(duì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的作用已經(jīng)形成共識(shí),對(duì)中國(guó)而言,其下一步發(fā)展的關(guān)鍵在于考慮技術(shù)的綜合成本效益,以決定其在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先序[19-21,47]。②工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)的零碳煉鋼、零碳水泥、零碳建筑、新能源汽車等技術(shù)。此類技術(shù)需要基于第一類技術(shù)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn),且是減排難度大的行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳、零碳的重要子領(lǐng)域,部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已有應(yīng)用,但距離實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)仍顯不足,其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和減排潛力仍需進(jìn)一步研究。③信息技術(shù)、新裝備制造技術(shù)、新材料制造技術(shù)。此類技術(shù)主要通過(guò)與其他技術(shù)進(jìn)行融合,深刻影響其他領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展方向、應(yīng)用規(guī)模與應(yīng)用方式以提升應(yīng)對(duì)氣候變化能力。

    生物質(zhì)能具有易獲得、靈活性等優(yōu)勢(shì),在減少CO2排放方面具有巨大潛力。生物質(zhì)能的經(jīng)濟(jì)成本較高,在目前相對(duì)成熟的供電技術(shù)中,生物質(zhì)能的發(fā)電成本最高(超過(guò)0.6元),甚至高于核電。此外,生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,還受土地利用和水資源因素的制約。

    風(fēng)電和光伏發(fā)電是非常成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù),近年來(lái)裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大,成本大幅下降。雖然面臨大規(guī)模并網(wǎng)穩(wěn)定性等技術(shù)障礙以及跨區(qū)域輸電、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等問(wèn)題,但考慮到目前的成本及未來(lái)的學(xué)習(xí)曲線效應(yīng),大范圍推廣應(yīng)用風(fēng)電、光伏發(fā)電依然樂(lè)觀,無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)將在近期實(shí)現(xiàn)。從就業(yè)影響看,風(fēng)電和光伏發(fā)電發(fā)展可帶來(lái)大量直接和間接就業(yè)機(jī)會(huì)[48];此外,由于替代了部分煤電等傳統(tǒng)化石能源,風(fēng)電和光伏發(fā)電在減少局地污染排放、改善人群健康方面效益顯著[49]。

    核能的開發(fā)利用為各國(guó)低碳發(fā)展提供了一條可選路徑,在CCS技術(shù)尚未廣泛覆蓋和效率提高的情況下,核能技術(shù)是為數(shù)不多的有望實(shí)現(xiàn)零碳排放的替代技術(shù)。核能在技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有很大的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也面臨來(lái)自供應(yīng)鏈、經(jīng)濟(jì)性、安全性、政治因素、社會(huì)接受程度等多方面的挑戰(zhàn)。

    氫能在近幾年發(fā)展較為迅速,技術(shù)成熟后可帶來(lái)可觀的碳減排效益和經(jīng)濟(jì)效益,直接推動(dòng)就業(yè)。國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì),2050年氫能將占全球總能耗的近18%,每年可減排CO260億t。全球氫能和氫能技術(shù)市場(chǎng)預(yù)計(jì)每年創(chuàng)收超過(guò)2.5萬(wàn)億美元,帶來(lái)超過(guò)3000萬(wàn)人的直接就業(yè),與交通、工業(yè)、建筑和電力等行業(yè)聯(lián)結(jié)緊密[50]。但氫能技術(shù)目前尚未成熟,電解制氫對(duì)其他可再生能源技術(shù)依賴性強(qiáng),成本高,價(jià)值鏈高度復(fù)雜,在儲(chǔ)運(yùn)方面的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)尚不明顯,且需要大量基礎(chǔ)設(shè)施配合氫能利用。

    CCS技術(shù)是指通過(guò)一定方式將CO2捕獲,壓縮封存至地下或海底。從難減排行業(yè)和能源轉(zhuǎn)型視角來(lái)看,CCS技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的必要技術(shù)之一:①CCS技術(shù)能夠融入工業(yè)、建筑等領(lǐng)域生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,是工業(yè)、交通等難減排行業(yè)實(shí)現(xiàn)減碳、脫碳的重要支撐技術(shù)。②未來(lái)煤電比重大幅下降已成必然趨勢(shì),但出于能源保障、用電調(diào)峰、部分地區(qū)用電安全、供暖、就業(yè)、成本等原因,煤電仍需有一定量的保留,屆時(shí)搭載CCS技術(shù)的燃煤電廠在能源轉(zhuǎn)型中將起到關(guān)鍵作用[51]。據(jù)測(cè)算,至2030年中國(guó)CCS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)年均CO2減排3.9億t[43]。CCS技術(shù)體系龐雜,整體成熟度偏低,但已有部分技術(shù)處于應(yīng)用和示范階段。其中燃燒前—化學(xué)吸收法、燃燒前—物理吸收法、燃燒前—變壓吸附法、燃燒前—低溫精餾法、燃燒后—化學(xué)吸收法、富氧燃燒法已到達(dá)或接近達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段,燃燒后化學(xué)吸附、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)處于中試階段,燃燒后膜分離技術(shù)處于基礎(chǔ)研究階段。目前CCS技術(shù)的主要瓶頸在于提升CO2的捕集效率、提升壓縮運(yùn)輸技術(shù)成熟度和提升封存可靠性三個(gè)方面。CCS技術(shù)對(duì)電力、水資源的高耗費(fèi)以及可能改變局部區(qū)域環(huán)境造成的區(qū)域性危害需要進(jìn)一步研判。在CCS領(lǐng)域中,碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)和BECCS技術(shù)等關(guān)注度較高。CCUS技術(shù)是在碳捕集封存的基礎(chǔ)上對(duì)CO2加以利用,更有助于實(shí)現(xiàn)減排與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的協(xié)同發(fā)展[52]。BECCS是將生物質(zhì)燃燒或轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的CO2進(jìn)行捕集和封存。由于生物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程中具有碳匯作用,因此BECCS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)排放[53]。

    工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度減排和零碳排放將主要依賴于零碳能源系統(tǒng),其中零碳鋼鐵、零碳水泥等技術(shù)成熟度取決于核能、氫能以及CCS的發(fā)展。在零碳煉鋼領(lǐng)域,中國(guó)目前處于早期研發(fā)階段,主要推行“核能制氫,氫能煉鋼”的技術(shù)路線,力求實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)減排與氫能、核能等清潔能源發(fā)展的協(xié)同。零碳水泥技術(shù)除對(duì)零碳能源系統(tǒng)的依賴

    以外,對(duì)CCS技術(shù)的需求相對(duì)鋼鐵行業(yè)更高。實(shí)現(xiàn)零碳建筑主要依賴于光伏、風(fēng)電技術(shù)以及材料技術(shù)的發(fā)展,其中光伏建筑一體化技術(shù)在國(guó)際范圍內(nèi)已存在商用案例,但其高成本和高建設(shè)難度導(dǎo)致技術(shù)推廣普及面臨障礙。交通領(lǐng)域主要通過(guò)電氣化技術(shù)和氫燃料電池實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)拿撎?,航空和海運(yùn)的減排則主要通過(guò)生物燃料和可再生能源實(shí)現(xiàn)。

    大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的交叉融合趨勢(shì)日益顯著,能夠通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程管理、監(jiān)控、信息傳遞以及優(yōu)化資源配置和節(jié)約成本等方式,提升應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的減排潛力和減排效果。目前此類技術(shù)融合仍處于初級(jí)階段,在未來(lái)具有極大的發(fā)展空間。高端裝備制造技術(shù)與應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)集中在機(jī)械工業(yè)裝備、智能電網(wǎng)裝備、可再生能源裝備、航空裝備以及新能源汽車等。其中,智能電網(wǎng)集成了新能源、新材料、新設(shè)備和新技術(shù),相關(guān)的各種技術(shù)尤其是電子電力技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)在應(yīng)對(duì)氣候變化方面具有廣闊的發(fā)展前景。新能源汽車技術(shù)的未來(lái)方向主要表現(xiàn)在向網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化發(fā)展,以更高的效率推動(dòng)交通零碳排放。新型能源材料、新型裝備材料、新型功能材料、新型建筑材料等新材料技術(shù),通過(guò)提高對(duì)能源的利用效率等方式降低CO2排放。

    4.2實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和的負(fù)排放技術(shù)

    實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和,要求負(fù)排放技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間更早,應(yīng)用規(guī)模更高[54]。負(fù)排放技術(shù)(主要為CDR技術(shù))旨在通過(guò)技術(shù)手段將已經(jīng)排放到大氣中的CO2從大氣中移除并將其重新帶回地質(zhì)儲(chǔ)層和陸地生態(tài)系統(tǒng)[55]。一方面,負(fù)排放技術(shù)是實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)的必然選擇;另一方面,依靠負(fù)排放技術(shù),可以在不完全淘汰化石能源的情況下,實(shí)現(xiàn)零排放,進(jìn)而降低社會(huì)急劇轉(zhuǎn)型的代價(jià)。主要的負(fù)排放技術(shù)有BECCS、造林和再造林(AR)、土壤碳固存和生物炭、增強(qiáng)風(fēng)化(EW)和海洋堿化、直接空氣CO2捕獲和儲(chǔ)存(DACCS)、海洋施肥技術(shù)。美國(guó)、英國(guó)、加拿大、瑞士等國(guó)部分負(fù)排放技術(shù)已可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行,研究相對(duì)成熟,中國(guó)對(duì)負(fù)排放技術(shù)的總體投入仍然較低[53]。負(fù)排放技術(shù)也面臨一些不確定性,例如BECCS技術(shù)需要以生物質(zhì)作為原材料,種植生物質(zhì)將消耗大量的土地和水資源。其余技術(shù)的簡(jiǎn)要信息見(jiàn)表5[56-59]。

    4.3實(shí)現(xiàn)溫控目標(biāo)的太陽(yáng)輻射管理技術(shù)

    SRM旨在通過(guò)影響太陽(yáng)輻射為地球“直接降溫”,即基于日地關(guān)系,通過(guò)改變太陽(yáng)對(duì)地球的反照率來(lái)減少太陽(yáng)輻射對(duì)地球升溫的作用。SRM并不能從物理上降低大氣中的溫室氣體含量,因此它屬于人類應(yīng)對(duì)氣候變化的一條獨(dú)特技術(shù)路線。SRM技術(shù)主要包括平流層氣溶膠注入(SAI)、海洋云層增白(MCB)、卷云減?。–CT),以及屋頂涂白、沙漠綠化等改變地表反照率(GBAM)的方法技術(shù)[60-64]。

    與CDR技術(shù)相比,SRM技術(shù)成熟度更低,尤其是SAI技術(shù)的研究相對(duì)薄弱,沒(méi)有大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,關(guān)于其發(fā)展前景和實(shí)施效果的爭(zhēng)論較大。有觀點(diǎn)認(rèn)為該技術(shù)起效快、成本低,是“最有應(yīng)用前景的技術(shù)”。更多人則擔(dān)心,實(shí)施SRM技術(shù)的降溫效果難以預(yù)料,還會(huì)帶來(lái)一系列“副作用”,例如影響全球溫度和降水的分布,加劇海洋酸化等,還可能削弱各國(guó)常規(guī)減排和適應(yīng)氣候變化的積極性、帶來(lái)“道德風(fēng)險(xiǎn)”效應(yīng)等。2010年《生物多樣性公約》第10次締約方大會(huì)通過(guò)決定,明確要求在用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法對(duì)地球工程的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及文化影響進(jìn)行評(píng)價(jià)前,締約方不得開展可能影響生物多樣性的大規(guī)模地球工程活動(dòng)。2014年,IPCCAR5對(duì)SRM進(jìn)行了評(píng)估,認(rèn)為在缺乏充分研究的情況下不應(yīng)盲目開展SRM實(shí)踐活動(dòng)[63]。

    5結(jié)論與建議

    應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單編制是國(guó)家氣候治理體系建設(shè)中的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。近年來(lái),中國(guó)服務(wù)于技術(shù)研發(fā)、技術(shù)推廣、技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)轉(zhuǎn)移等不同目的需要的各類氣候技術(shù)清單不斷涌現(xiàn),方法學(xué)漸趨成熟,為應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。目前中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣體系完整,門類齊全,重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的支撐,多部門協(xié)作推廣氣候友好型技術(shù)的體系也已經(jīng)建立且有效發(fā)揮作用;氣候技術(shù)需求主要集中在傳統(tǒng)技術(shù)裝備升級(jí)改造類技術(shù)、可再生能源部分子技術(shù)和管理決策類軟技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)后將極大地提升中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化能力;部分領(lǐng)域由于自然條件限制或技術(shù)適用性不足表現(xiàn)出技術(shù)領(lǐng)先與技術(shù)需求并存的局面,如煤礦開采領(lǐng)域、可再生能源領(lǐng)域;深度減排/零碳排放技術(shù)和地球工程類技術(shù)(CDR和SRM)在未來(lái)全球溫升控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中將具有重要作用,但其技術(shù)成熟度、社會(huì)及生態(tài)影響等方面尚存不確定性,需系統(tǒng)考量其綜合成本效益與風(fēng)險(xiǎn),識(shí)別確定技術(shù)戰(zhàn)略方向。

    從強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期目標(biāo)的科技支撐、實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)視角來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新體系仍面臨以下問(wèn)題:①缺乏面向2℃/1.5℃和碳中和目標(biāo)的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)部署。應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展具有研發(fā)周期長(zhǎng)、示范推廣慢、戰(zhàn)略價(jià)值高和投資風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn),需要做長(zhǎng)遠(yuǎn)打算、科學(xué)研判、長(zhǎng)期落實(shí)。截至目前,中國(guó)還沒(méi)有專門針對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新的中長(zhǎng)期規(guī)劃部署,特別是面向2℃/1.5℃溫控目標(biāo)缺乏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和長(zhǎng)遠(yuǎn)科研布局,難以確保應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展的穩(wěn)定性和延續(xù)性。②應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的整體轉(zhuǎn)化率不高,技術(shù)推廣機(jī)制仍存障礙。目前中國(guó)氣候技術(shù)整體轉(zhuǎn)化率仍較低,僅36%左右技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,其中能夠大面積推廣并產(chǎn)生規(guī)模效益的僅占10%~15%(發(fā)達(dá)國(guó)家約為40%),主要原因有供需對(duì)接效率低、研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化成本較高、市場(chǎng)機(jī)制不完善、技術(shù)中介機(jī)制不健全等。③整體自主創(chuàng)新能力薄弱,關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)不足。盡管技術(shù)體系較為完整,但在許多領(lǐng)域尚未突破關(guān)鍵核心技術(shù),不能生產(chǎn)關(guān)鍵零部件,存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn),影響到產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。④部分氣候技術(shù)清單研究薄弱,編制與利用機(jī)制不順暢。在人體健康等適應(yīng)領(lǐng)域技術(shù)清單、不同類型省域和重點(diǎn)區(qū)域技術(shù)清單以及基于第三方國(guó)家技術(shù)需求評(píng)估的技術(shù)轉(zhuǎn)移清單評(píng)估方法學(xué)研發(fā)相對(duì)薄弱,已有的氣候技術(shù)清單中多數(shù)更新頻率較低,無(wú)法較好地服務(wù)于技術(shù)研發(fā)、推廣和國(guó)際合作需求。

    為全面提升應(yīng)對(duì)氣候變化科技實(shí)力,加速構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向型綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,支撐中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè),亟須在“十四五”時(shí)期加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),充分發(fā)揮政府、市場(chǎng)和第三方機(jī)構(gòu)的作用,進(jìn)一步完善中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新體系。

    (1)制定應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃,加強(qiáng)對(duì)戰(zhàn)略性技術(shù)的前瞻性研究、分類推進(jìn)與部署,以支撐碳達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)國(guó)家科技計(jì)劃,精準(zhǔn)識(shí)別、前瞻性部署一批應(yīng)對(duì)氣候變化深度減排/零碳排放/負(fù)排放技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。

    (2)攻堅(jiān)關(guān)鍵核心技術(shù),打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。建立對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)的識(shí)別、追蹤機(jī)制。加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)國(guó)有化程度、供應(yīng)鏈安全等的定期研判。響應(yīng)國(guó)際社會(huì)從減緩到減緩與適應(yīng)并重的態(tài)度轉(zhuǎn)變,大幅加強(qiáng)適應(yīng)技術(shù)的研發(fā)、集成及適應(yīng)決策系統(tǒng)開發(fā),充分利用好全球適應(yīng)技術(shù)發(fā)展處于起步階段的契機(jī),搶占技術(shù)發(fā)展先導(dǎo)權(quán)。

    (3)加強(qiáng)國(guó)家部門間功能整合,進(jìn)一步提升技術(shù)轉(zhuǎn)化率。優(yōu)化配置中央政府層面的技術(shù)清單研制資源,加強(qiáng)未來(lái)技術(shù)清單、國(guó)際合作技術(shù)清單的協(xié)同編制與定期更新發(fā)布。建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)平衡機(jī)制,保護(hù)知識(shí)創(chuàng)新正當(dāng)權(quán)益,同時(shí)兼顧促進(jìn)氣候友好技術(shù)擴(kuò)散和推廣。穩(wěn)步推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)建設(shè),建立碳市場(chǎng)收益優(yōu)先用于支撐和促進(jìn)氣候友好技術(shù)推廣、轉(zhuǎn)化的機(jī)制。加速建立符合我國(guó)國(guó)情的低碳技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)證與標(biāo)識(shí)體系。支持綠色技術(shù)銀行等專業(yè)化中介組織的發(fā)展。加大對(duì)協(xié)同減排技術(shù)的政策支持力度,擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,以降低技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的成本。

    (4)加強(qiáng)國(guó)際應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新合作,打造科技創(chuàng)新命運(yùn)共同體。堅(jiān)定“互利共贏、務(wù)實(shí)有效”原則,與氣候變化相關(guān)國(guó)家及機(jī)構(gòu)開展應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng),積極開展相關(guān)工作。在強(qiáng)化氣候技術(shù)轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略制定與組織實(shí)施體系、完善技術(shù)轉(zhuǎn)移各類市場(chǎng)要素、防范化解各類氣候技術(shù)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)上,完善技術(shù)開發(fā)與對(duì)外轉(zhuǎn)讓、合作機(jī)制,將應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)內(nèi)容推廣到各項(xiàng)國(guó)際合作行動(dòng)中。通過(guò)建立“氣候變化領(lǐng)域國(guó)際專家咨詢工作組”、制定國(guó)別指導(dǎo)政策或行動(dòng)指南、分類推進(jìn)與不同國(guó)家的技術(shù)轉(zhuǎn)移合作、分領(lǐng)域建立技術(shù)合作路線圖、出臺(tái)“中國(guó)對(duì)外援助綠色行動(dòng)指南”等方式,為技術(shù)國(guó)際合作提供相應(yīng)指導(dǎo)。

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    ResearchonChinastechnologylistsforaddressingclimatechange

    WANGCan1CONGJianhui2WANGKe3QIYue4CAIWenjia5LiYulong6

    FUSha4WANGWentao7WEIYuanyuan8ZHENGXinzhu9JIANGJiani10CHENMinpeng11

    LIUWenling12ZHANGYongxiang13TIANZhibing14CHENJi15LIRui2ZUOHaiqing16

    (1.SchoolofEnvironment,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;

    2.SchoolofEconomicsandManagement,ShanxiUniversity,TaiyuanShanxi030006,China;

    3.SchoolofEnvironmentandNaturalResources,RenminUniversityofChina,Beijing100872,China;

    4.NationalCenterforClimateChangeStrategyandInternationalCooperation,Beijing100038,China;

    5.MinistryofEducationKeyLaboratoryforEarthSystemModeling,DepartmentofEarthSystemScience,

    TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;6.SchoolofManagementScienceandEngineering,Central

    UniversityofFinanceandEconomics,Beijing100081,China;7.AdministrativeCenterforChinasAgenda21,Beijing100038,China;8.BeijingTechnologyInnovationServiceCenter,Beijing101101,China;

    9.SchoolofEconomicsandManagement,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;10.LawSchool,MinzuUniversityofChina,Beijing100081,China;11.SchoolofAgricultureandRuralDevelopment,RenminUniversityofChina,Beijing100872,China;12.SchoolofManagementandEconomics,

    BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China;13.NationalClimateCenter,ChinaMeteorologicalAdministration,

    Beijing100081,China;14.ChinaEnergySavingConsultingCo.,Ltd,Beijing100142,China;15.RockyMountainInstitute,

    Beijing100020,China;16.SchoolofForeignstudies,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,LiuzhouGuangxi545006,China)

    AbstractThecompilationoftechnologylistsofaddressingclimatechangehasguidingeffectonpromotingtechnologicalresearchanddevelopment,demonstrationandpopularization.ItisalsocrucialforChinatostrengthenecologicalcivilizationconstruction,achievethecarbonemissionpeakandcarbonneutraltarget,andenhanceglobalclimategovernancecapabilities.Thisstudyfirstproposestheexistingclassificationoutlineofthetechnologypromotionlists,technologydemandlistsandfuturetechnologylists.Then,differentmethodologiesareintegratedonthebasisoftheexistingoutlineoffourtechnologylists:Chinasexistingtechnologicalpromotionlistforaddressingclimatechange,Chinasdemandlistforclimatechangemitigationtechnology,Chinaskeytechnologylistforaddressingclimatechange,andChinasfuturetechnologylistforaddressingclimatechange.Whatsmore,coretechnologiesareanalyzedintheaspectsoftechnologymaturity,carbonreductioncost,carbonreductionpotential,economicbenefits,socialinfluence,uncertainty,etc.Theresultsshowthat:keyindustriesandsectorsinChinaalreadyhaverelativelymaturemitigation/adaptationtechnologiestosupporttheachievementofclimatechangetargets.Themulti-sectoralsystemofpromotingclimate-friendlytechnologieshasbeenestablished,whichhasplayedanactiveroleintacklingclimatechange.Currently,climatetechnologyneedsareconcentratedinthetraditionaltechnologyandequipmentupgrading,renewableenergytechnologyandmanagementdecision-makingsupporttechnology.Thekeytechnologiesareconcentratedin3majorareasand12technologicaldirectionsthaturgentlyneedabreakthrough.Forcarbonemmissionpeakandcarbonnentrality,carbondepthreduction/zerocarbonemissionsandgeoengineeringtechnology(CDRandSRM)haveplayedanimportantroleinformingthestructureofglobalemissionsandachievingcarbonneutralityinthefuture.Thus,theuncertaintyassessmentforthecomprehensivetechnologycost-effectiveness,technologyintegrationdirection,technicalmaturity,ethicsandecologicalimpactsissupportivetothenationaltechnologystrategy.Finally,thepresentedstudyproposesseveralpolicysuggestionsformedium-andlong-termtechnologydeployment,improvingtechnologyconversionrate,promotingtheresearchanddevelopmentofkeycoretechnologies,andformingatechnologylistcollaborativeupdateandreleasemechanism.

    Keywordstechnologyforaddressingclimatechange;technologylist;carbonemmissionpeak;carbonneutrality;keytechnology

    (責(zé)任編輯:劉呈慶)

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