走向“雙碳”

史英靜

2021年11月，第26屆聯(lián)合國氣候變化大會上，世界氣象組織發(fā)布了關于2021年全球氣候狀況的臨時報告。報告數(shù)據(jù)顯示，2020年全球溫室氣體濃度已達到新高，2021年仍在繼續(xù)增長。這意味著，全球氣候變暖在不斷加劇。氣候變暖不僅融化極地冰川，也帶來了更多極端天氣，全球各地難有幸免：暴雪低溫天氣影響全美；極端高溫在美國加州、土耳其和希臘等地引發(fā)了重大森林火災；蒙古國連續(xù)遭遇強沙塵暴和暴風雪……極端天氣也致使能源危機愈演愈烈。煤炭生產(chǎn)受阻，風力發(fā)電量下降，石油、天然氣價格飆升。2021年初，美國拉皮丹能源集團創(chuàng)始人兼總裁鮑勃·麥克納利說：“這個冬天我們看到的只是預演，是我們即將面臨的、更大的問題的預演?！?h3>撫平地球傷疤青山與藍灣的回歸

其實，氣候變暖這一問題，中國早已積極應對。

2020年9月22日，第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，中國就明確了目標：二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和?！疤歼_峰”“碳中和”，前者是基礎和前提，指二氧化碳排放量達到歷史最高值，是一個由增轉降的歷史拐點。后者則指通過植樹造林、節(jié)能減排等去除二氧化碳的方法或技術，來抵消已排放的二氧化碳，以達到平衡。

自20世紀80年代起，為探尋全球氣候變暖的原因及其影響，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）組織全球科學家，基于公開發(fā)表的研究成果，對氣候變化及其影響進行系統(tǒng)性評估，迄今為止發(fā)布了5次報告，基本認定人類活動是當前氣候變暖的主要原因。人類活動主要是指化石燃料、生物質(zhì)燃燒等過程中的溫室氣體排放，以及土地利用，如城鎮(zhèn)化導致的土地覆蓋變化。

長期“溢出”的二氧化碳無法得到生態(tài)抵消，便直接導致氣象災害頻發(fā)。生態(tài)恢復“破碎的山河”，既是致敬歷史，也是彌補錯誤，更是實現(xiàn)“碳中和”的第一步。

為了修復自然生態(tài)，撫平地球傷痕，神州大地上打響了曠日持久的“生態(tài)之戰(zhàn)”。

寧夏賀蘭山東麓，入秋之際，沿山邊公路而行，便能看到星星簇簇的深紫色葡萄果實綴在斑斕、蔥蘢的草木間，美不勝收。這樣充滿生機的自然景色，很難讓人將其與采砂坑聯(lián)系起來?！笆遣皇呛茈y想象，這里以前是幾乎寸草不生的采砂坑？”寧夏回族自治區(qū)自然資源廳辦公室主任艾紅兵說。他又指著山腳下一處裸露的深坑，說：“很快這里就將建成一座極限運動公園了，玩滑板、攀巖、騎行，都可以！”賀蘭山作為我國重要的自然地理分界線和西北重要生態(tài)安全屏障，它削弱寒流東襲，遏制沙漠蔓延，庇護“塞上江南”的美麗富饒，維系著西北至黃淮地區(qū)的氣候分布和生態(tài)格局。然而，“野蠻開采從20世紀50年代開始，賀蘭山上的各類采礦區(qū)達100多處，非正規(guī)小煤窯不計其數(shù)。”寧夏回族自治區(qū)自然資源廳二級巡視員張黎說。過度開采致使山體地貌嚴重毀壞，部分物種瀕臨滅絕，生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞。

為此，增加植被覆蓋，治理水土流失和歷史遺留礦，保護濕地等行動“多管齊下”，2017年到2020年間，賀蘭山完成了169處環(huán)境整治和生態(tài)修復，讓光禿禿的采砂礦坑重現(xiàn)了昔日的綠色，葡萄園、運動公園就是賀蘭山砂坑、礦坑修復變身的方式之一。

除了礦坑修復，國內(nèi)生態(tài)修復行動如火如荼。 2021年，自然資源部收集并公布了《中國生態(tài)修復典型案例集》，其中就包括海洋生態(tài)的修復：溫州洞頭藍色海灣整治行動。

藍色海灣一期處于洞頭國家級海洋公園內(nèi)。洞頭位于浙江東南沿海，擁有302個島嶼和351千米長的海岸線，海洋資源豐富。但隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟社會的加速發(fā)展，近岸海域污染愈發(fā)嚴重。臺風、風暴潮等災害影響，加之非法挖砂、采砂以及其他人為干擾的日益加劇，導致海岸線景觀破碎化嚴重，整體面貌破舊、凌亂。

為了修復受損退化的海洋生態(tài)系統(tǒng)，洞頭實施了“破堤通?！?，打造“十里濕地”，建設“生態(tài)海堤”，開展“退養(yǎng)還?！钡却胧?。為甌江流域的鱸魚、鳳尾魚“讓路”，恢復了繁衍棲息地；在霓嶼種植千畝紅樹林、百畝檉柳林，形成了全國唯一的“南紅北柳”生態(tài)交錯區(qū)，構筑了潮間帶，增加了生物多樣性；將15千米硬化海堤修復成為“堤前”濕地帶、“堤身”結構帶、“堤后”緩沖帶，形成了濱海綠色生態(tài)走廊；在三盤港全面清退了污染嚴重、效益低下的傳統(tǒng)網(wǎng)箱，推動傳統(tǒng)漁業(yè)向都市休閑漁業(yè)轉型。藍灣行動后，紅樹林、鹽沼濕地竟新增了20多種候鳥，海藻場自然得以恢復，周邊海域一類、二類海水水質(zhì)于2020年達到94.8%，海洋生態(tài)系統(tǒng)也得到了保護。

把握減排與生產(chǎn)的兩端青海塔拉灘的平衡術

中國科學院地理科學與資源研究所首席研究員董鎖成曾認為，雙碳問題是以能源為主的系統(tǒng)性問題，具有多樣性和復雜性，涉及經(jīng)濟社會諸多方面，如節(jié)能環(huán)保、工業(yè)、建筑、交通、社會消費等。處理雙碳問題，由近及遠重點是“節(jié)能減排”“調(diào)整能源結構”“發(fā)展碳技術與碳市場”。

作為首先需要解決的“節(jié)能減排”問題，指的是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。詳細地來說，“節(jié)能”需要加強用能管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費的各個環(huán)節(jié)，降低消耗，減少損失和污染排放，制止浪費，有效、合理利用能源?！皽p排”則需要在此基礎上，更加注重社會效益和環(huán)境效益的均衡。06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E

也就是說，需要從源頭上降低能源消耗。這并不是一件簡單的事情。當今，從重點行業(yè)和領域看，我國能源結構仍以煤炭為主，2019年煤炭消費占能源消費總量比重為57.7%，非化石能源占15.3%，碳排放總量之大，實現(xiàn)碳中和所需的碳減排量遠高于其他經(jīng)濟體。與此同時，中國仍處在工業(yè)化進程中，未來發(fā)展有更大能源需求，而以煤為主的能源結構沒有根本改變，使得中國降碳難度高于那些以油氣為主的國家。同時，中國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間僅約發(fā)達國家的一半，這更加劇了難度。

目前，全球已有54個國家碳排放實現(xiàn)達峰，這要遠遠早于中國。截至2020年10月，世界197個國家中也有126個提出了本世紀碳中和的目標。“目前已達峰的國家大部分屬于發(fā)達國家，在達峰前后大都經(jīng)歷了較長的爬坡期和平臺期，在達峰過程中實現(xiàn)了相當程度的經(jīng)濟增長?！眹覒獙夂蜃兓瘧?zhàn)略研究和國際合作中心副主任馬愛民指出。歐美一些國家從碳達峰到2050年實現(xiàn)碳中和的窗口期短則40余年，長則六七十年，甚至更長。而我國從2030年前碳排放達峰到2060年前實現(xiàn)碳中和的時間跨度僅有30年左右。為此，“我國必須走高質(zhì)量發(fā)展實現(xiàn)碳達峰碳中和的道路。”馬愛民說，就是要把經(jīng)濟和社會發(fā)展和二氧化碳減排統(tǒng)一到高質(zhì)量發(fā)展上來，通過科學創(chuàng)新、技術革新和生態(tài)改善固碳實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

分布式光伏發(fā)電便是兼顧減排、生產(chǎn)的首輪行動。“雙碳”目標提出的一年時間里，中國光伏發(fā)電設施配置迅猛增加，年新增裝機約29.2吉瓦，占光伏新增裝機的55%，歷史上首次超過集中式電站。青海塔拉灘的光伏產(chǎn)業(yè)就是節(jié)能減排的有益嘗試。

青海塔拉灘光伏電站，是中國，乃至全球最大的光伏發(fā)電基地，大小接近一個新加坡的面積。海南州發(fā)展和改革委員會副主任、能源局局長張振飛介紹說，塔拉灘總面積2136平方千米，曾以戈壁沙丘為主，受降水減少、盲目開荒、超載放牧等影響，土地荒漠面積達到674平方千米，是黃河上游和三江源地區(qū)風沙危害最嚴重的地帶之一，影響當?shù)厝罕娚a(chǎn)生活，也威脅著青海湖濕地、龍羊峽庫區(qū)和黃河的生態(tài)安全。

然而，這里海拔近3000米，光照十分充足，每年的平均日照遠超1600小時?；谶@個優(yōu)勢，2012年，光伏產(chǎn)業(yè)基地投入建設，一排排太陽能光伏組件有序排列，呈同心圓狀，像向日葵一樣追隨著太陽。據(jù)統(tǒng)計，這座光伏電站一年可發(fā)電量達14.94億千瓦時，對應到火力發(fā)電，相當于一年節(jié)約標準煤46.46萬噸，減少二氧化碳排放約122.66萬噸，節(jié)能減排效益斐然。

光伏電站也促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。光伏板取代了光禿禿的沙石地面，起到阻擋風沙的作用，投射的陰影還可以減少約30%的水分蒸發(fā)。光伏板需要定期清洗的特性，無意間增加了板下草地的澆灌量，清洗時下滲的水就能定期給這里的植物提供生長要素。因此，塔拉灘上的草慢慢長了起來，且長勢驚人。為了緩解土地的壓力，也為了促進生產(chǎn)，周邊牧民紛紛在光伏發(fā)電站園區(qū)內(nèi)蓋起羊圈，養(yǎng)起“光伏羊”?！叭缃?，這里草長得非常好，我們在里面放牧，羊吃得飽，長得肥，我們就開心?！背Ｔ谒瓰┕夥a(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)放牧的牧民蘭措感觸很深。此外，該園區(qū)還提供了120萬個公益扶貧就業(yè)崗位，通過幫園區(qū)定期清洗光伏板、電池組件，除草等，周邊牧民收入增加，生活質(zhì)量也得到了提升。

未來能源的出路潮汐、風力或者核能？

在我國“富煤、貧油、少氣”的現(xiàn)有條件下，加快能源系統(tǒng)低碳轉型，在短短30年內(nèi)快速淘汰資源里占比85%的化石能源，達成零碳排放，并不是簡單地節(jié)能減排就能實現(xiàn)的。我們將迎來一場翻天覆地的能源革命。

“如何高質(zhì)量使用傳統(tǒng)能源，用一些戰(zhàn)略性新興能源來代替它？這需要的是技術的革命?！比珖舜蟠?、中國工程院院士彭壽如是說道。

其實，新能源在我國很早便被投入使用，我國風電裝機容量已連續(xù)11年、光伏發(fā)電裝機容量已連續(xù)6年位居世界第一，然而，我們對風能、太陽能資源的利用效率還不夠高。實現(xiàn)“碳中和”的道路上，需要不斷更新技術，實現(xiàn)太陽、地熱能、潮汐能、風能等能源的應用。

浙江溫嶺樂清灣，有座建造于海底的發(fā)電站——溫嶺江廈發(fā)電站。它是國內(nèi)第一座雙向潮汐電站，全球第四大潮汐發(fā)電站。發(fā)電站所在的樂清灣，最大潮差接近9米，加之江廈港為封閉的海港，為發(fā)電站提供了極為優(yōu)越的自然條件。潮汐，是海水周期性的漲落運動，潮起潮落水位差表現(xiàn)為勢能，潮流速度表現(xiàn)為動能，這座水電站就是利用海水潮汐來發(fā)電。發(fā)電站內(nèi)安裝了6臺500千瓦雙向燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量3000千瓦，可連續(xù)不斷發(fā)電15小時左右，每年所提供的電力超過1000萬千瓦。然而，這種水電站選址嚴苛，基本建在海邊，建造難度大，發(fā)電成本和后期維護成本高。

900多千米外，廣東南澳東半島的青山云海中，有座亞洲最大的海島風電場。發(fā)電站所處的南澳島是廣東唯一的海島縣，地處臺灣海峽喇叭口西南端，加上丘陵迎風面大，年平均風速高達8.54米/秒，被專家認定為“風況屬世界最佳之列”。1986年，風電場開始建設，規(guī)模不斷擴大，先后在主島中部、東部山區(qū)建成了9個風力發(fā)電場，已安裝200余臺風力發(fā)電機，年可化風為電超過3億千瓦時。還開發(fā)了“風電長廊”旅游線路，不斷吸引游客。雖然如此，風力發(fā)電仍面臨噪聲大、占用大片土地、成本高、影響鳥類飛行等問題。

再著眼秦嶺以北，遼寧紅沿河核電站也為未來能源提供了一種可能性。核電站依靠核燃料的核裂變反應，釋放核能來制造蒸汽，進而產(chǎn)生電力。遼寧紅沿河核電站則是國家“十一五”期間首個批準開工建設的核電項目。2021年，紅沿河核電實現(xiàn)上網(wǎng)電量372.26億度，等效減少標煤消耗1122萬噸，減排二氧化碳3097萬噸。還擁有清潔、環(huán)保、低耗、占地面積小等優(yōu)點。但是，核電站存在放射性物質(zhì)需要專門處理。

不同能源的生產(chǎn)，對建造區(qū)域、經(jīng)濟投入都有要求，也會對生產(chǎn)生活環(huán)境造成一定影響，但作為能源更新、轉型之路上的必要探索，其中利弊只有交給時間去解答。

未來，業(yè)界所推崇的“核聚變能”——無核廢料，且不會對環(huán)境構成大的污染，或許是重要但不唯一的選項。核聚變能將海水中無處不在的氘原子作為燃料，經(jīng)計算，1升海水中提取出的氘，進行核聚變，放出的能量相當于燃燒了300升汽油，遠遠超過核裂變的威力。同時，分布于深海沉積物或陸域永久凍土中的可燃冰；廣泛分布在烴源巖地層中的頁巖氣，均是源于自然、儲量大、污染低、釋放能量多的能源。它們，會是人類的未來嗎？能源技術革新始終在路上，我們能做的，只有不斷尋找最優(yōu)選項。

（編輯 鄧語睿）06B93195-15BE-477F-A8D9-B63357C2996E