碳中和背景下低碳發(fā)展現(xiàn)狀與策略探析

王 瑋， 崔志偉， 周 祎， 儀明臣， 李龍華， 肖學東

（1.青島吉美來科技有限公司， 山東 青島 266100； 2.山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心， 山東 濟南 250001）

0 引言

隨著全球氣候的變化和生態(tài)危機帶來的一系統(tǒng)環(huán)境影響，災害性天氣氣候正以前所未有的速度上升，全球變暖水平保持迅速降低，黨的二十大會議強調，要堅定不移走綠色低碳發(fā)展道路。碳中和低碳發(fā)展成為基于科學論證的國家戰(zhàn)略，為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，應從現(xiàn)實和長期發(fā)展的雙角度考慮，積極應對，加速朝向綠色模式轉型，提升生態(tài)系統(tǒng)服務功能和綠色高質量發(fā)展。

1 我國當前經濟社會和碳中和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 綠色轉型下的碳中和發(fā)展

1.1.1 碳中和發(fā)展歷程

1978 年，我國經濟總量為3 679 億元，GDP 世界排名第11 位。2010 年GDP 超過日本成為世界第二大經濟體，此后穩(wěn)居世界第二位。2021 年開始，發(fā)布諸多關于碳達峰碳中和的相關意見方案，以推進我國碳達峰碳中和工作在綠色轉型下發(fā)展社會經濟建設。2022 年GDP 約為121 萬億元，相比1978 年，經濟增長了約327 倍，碳排放量也逐年增加（見圖1）。2022年末，世界人口總數(shù)超過80 億，我國人口為141 175萬人，全國生產總值（GDP）達121 萬億元，繼續(xù)保持世界第一制造大國地位。

圖1 我國1978—2018 年二氧化碳排放量

1.1.2 碳中和發(fā)展現(xiàn)狀

新時期下，我國面對氣候變化積極尋找應對方法，致力于推動碳達峰碳中和建設，實現(xiàn)低碳綠色發(fā)展模式，減少溫室氣體排放。龐大的數(shù)字，也有理由讓我們不得不轉變原有生產、消耗、排放“大量化”的生產生活方式，堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展、人與自然和諧共生[1]。新時期下，碳中和與經濟增長兩者的關系并非此消彼長，碳中和產業(yè)潛力巨大，產業(yè)興起與經濟增長相輔相成，兩者并非站在經濟增長對立面或環(huán)境惡化的對立面上，在綠色轉型發(fā)展角度，碳中和促進了傳統(tǒng)產業(yè)以及一二三線產業(yè)的提質增效，催生了新的經濟增長點，進而推動經濟社會高質量發(fā)展。據(jù)國際可再生能源署預測，到2030 年，碳中和將提升中國約0.3%的就業(yè)率，可再生能源就業(yè)缺口將極大提升。

1.2 碳達峰碳中合并

2022 年，已有多國推遲碳中和實現(xiàn)年限。我國作為發(fā)展中國家，與發(fā)達國家相比，我國碳排放降幅強度全球最高，用時則全球最短（30 年），這表明我國想要實現(xiàn)碳中和，需要在經濟和社會等方面進行全方位變革，這需要艱辛努力才可能完成，需要從上下一心，頂層設計指明方向，政策規(guī)劃可穩(wěn)妥推進落實。

2 碳達峰碳中和的創(chuàng)新技術開發(fā)

1）能源清潔低碳技術。主要包括水能源、生物質能、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、地熱供暖與發(fā)電、核能發(fā)電等技術，即大力開發(fā)以無碳排放為根本特征的清潔能源技術。其最終理想是實現(xiàn)對化石能源的徹底取代。近年來，我國一直大力發(fā)展光伏技術，如近期開工的國華HG14 海上光伏項目。該項目裝機容量1 000 MW，總投資約79.7 億元，場址水深1~4 m、中心離岸距離8 km，擬選用550 W 單晶硅光伏組件，組件數(shù)量總計236.6 萬塊，配套建設220 kV 升壓站一座，采用分塊發(fā)電、集中并網方案。項目建成投產后，年可發(fā)電16.52 億kW·h，可滿足約55 萬戶家庭1 年的用電需求，替代標煤約50.38 萬t，減排二氧化碳134.47 萬t。

2）零碳利用技術。指將捕集的二氧化碳通過多種方式加以資源化利用，從而實現(xiàn)減排的過程。如二氧化碳捕集生產小蘇打技術，該技術通過高效變壓吸附裝置將煙道氣中的二氧化碳濃度由10%提升至40%以上，被吸附的二氧化碳與聯(lián)堿裝置中的純堿或燒堿充分反應生成小蘇打晶體，經離心機分離、干燥獲得小蘇打產品，實現(xiàn)二氧化碳的捕集及綜合利用。實際應用中可利用燃煤電廠或化工生產過程中排放的二氧化碳生產碳酸鹽產品減少溫室氣體減排。目前，在工業(yè)領域已經成功利用生產過程排放的二氧化碳生產小蘇打、納米碳酸鈣等產品。

3）低碳與零碳工業(yè)流程再造技術。該技術可降低產品全生命周期碳排放，通過跨部門、跨領域零碳融合創(chuàng)新，研發(fā)高品質工業(yè)產品生產和循環(huán)經濟關鍵技術。如在鋼鐵行業(yè)中，可對鋼鐵工業(yè)降污減碳需求，深入開展節(jié)能降碳和極致能效及鋼鐵流程再造，研發(fā)富氫碳循環(huán)高爐冶煉技術、廢鋼電爐流程集成優(yōu)化技術、鋼－化一體化聯(lián)產技術等[2]。據(jù)2023 年第一季度重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)數(shù)據(jù)顯示，一季度煉鋼水重復利用率98.3%，同比提高0.1 個百分點。取新水量同比下降1.2%，噸鋼耗新水同比下降6%。外排廢水總量同比下降16.4%，外排廢氣中二氧化硫、煙塵和粉塵排放量同比分別下降15.8%、16.1%和11.9%。鋼渣廢棄率1.5%，同比上年同期降低0.4 個百分點。

4）碳減排技術。圍繞數(shù)智技術，發(fā)展碳減排相關技術，在減污降碳等方面大力推進技術創(chuàng)新，重點加強多能互補耦合、從工業(yè)原料、建筑材料等原材料方面開始，注重開發(fā)低碳工業(yè)流程再造、重點領域效率提升等過程減排等關鍵技術。比如數(shù)智化技術，按規(guī)模發(fā)展和應用，到2050 年，數(shù)智技術可以在能源與建筑領域減少約20%的排放量。通過加快采用數(shù)智技術，能源、建筑、工業(yè)材料和交通出行等行業(yè)到2030年可以減少4%~10%的全球碳排放。結合我國當前的數(shù)字化新基建進展，預計每年至少可以為我國減少7 300 萬t 的碳排放。

5）生態(tài)碳匯能力和研發(fā)碳捕捉技術。在保護環(huán)境、保護環(huán)境工程和自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)保、農業(yè)生態(tài)環(huán)境方面，加強生物環(huán)境保護；大力開展固碳技術攻關，強化固碳生態(tài)技術攻關，提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯。包括循環(huán)再造、碳回收、碳復合利用等。其應預計可以將世界二氧化碳排放量減約2~4 成，將對全球氣候變化產生積極影響。全球陸上理論碳封存容量為6~42 萬億t，海底理論碳封存容量為2~13 萬億t[3]。國際能源署（IEA）評估，若世界各國都采用碳捕集技術，二氧化碳捕捉量將在2020—2050 年的三十年內，由4 000 萬t左右降至76 億t 左右，降幅超百倍，并產生可觀的收益；在可持續(xù)發(fā)展情景中，全球2070 年實現(xiàn)凈零排放，CCUS 將貢獻15%的累積減排量。

3 碳中和背景下我國低碳發(fā)展策略

1）促進減碳與發(fā)展雙贏。實現(xiàn)減碳與增長雙贏需要以“增量優(yōu)先、以新代舊、激勵創(chuàng)新、市場驅動”為指導核心，用創(chuàng)新驅動的綠色技術替代和減碳成本下降，綠色發(fā)展方式從根本上要靠綠色技術驅動，大規(guī)模、系統(tǒng)性的“換技術”，實現(xiàn)綠色技術替代。需要提高技術含量，逐步減少碳排放量，直至達到零排放，打造更具競爭力的低成本生產模式，使其與傳統(tǒng)產業(yè)相比更有優(yōu)勢。如替代性減碳技術，特點是依托綠色技術替代傳統(tǒng)技術從而減少二氧化碳排放量。將減碳與發(fā)展二者關系調整為協(xié)同關系，減緩直接沖突，力求在減碳同時維持經濟增長。碳減排方案要通過以碳排放量“雙控”為目標的實現(xiàn)規(guī)劃和遠景規(guī)劃，加速實施增量部分減排可以降低全局碳排放強度，存量部分碳減排則可降低全局碳排放總量。針對各地區(qū)的具體情況，加快近期及遠景規(guī)劃設計，以充分發(fā)揮現(xiàn)有產業(yè)競爭優(yōu)勢，推動經濟增長潛力全面釋放，帶動經濟社會積極、穩(wěn)定地轉向綠色轉型[4]。

2）開發(fā)碳市場。碳市場是我國通過市場管制來控制和減少碳排放的制度創(chuàng)新，合理利用市場手段、運用市場激勵促進企業(yè)碳減排，激勵市場朝向積極方向發(fā)展，促進企業(yè)朝向節(jié)能減排方向發(fā)展。先后使用碳定價，碳交易與碳稅等有力政策措施。從開市交易至2023 年5 月9 日，我國碳市場始終平穩(wěn)運行，碳排放配額（CEA）成交金額約11 億元，累計成交量2.34 億t。全國碳市場已經建立起基本覆蓋碳排放全流程的監(jiān)督管理框架，其包括執(zhí)法檢查、交易監(jiān)督、數(shù)據(jù)管理等，已初步顯現(xiàn)成效，該框架將加快企業(yè)生產朝向綠色低碳轉型，起到減少溫室氣體排放的作用。這有助于完善制度體系，同時在交易主體、交易品種、交易模式等方面擴大研究，豐富業(yè)務范圍，逐步提高數(shù)據(jù)質量。

3）宣傳綠色低碳消費理念。綠色低碳消費需要從居民生活方式、企業(yè)運營模式、政府政策引導三個層面來突破。首先推廣居民綠色生活方式、養(yǎng)成綠色消費習慣、如低碳飲食、杜絕浪費、節(jié)能環(huán)保等等，比如使用共享單車每騎行1 km 可以減碳約250 g；在外賣下單界面選擇“無需餐具”可以減碳約45 g；將快遞單替換為電子面單，也可以實現(xiàn)5 g 的減碳量，等等習慣有利于在消費端推動碳中和的實現(xiàn)。至于減少消費成本增加和消費過程不便等方面，需要政府良性引導、企業(yè)主動負起責任。比如作為消費企業(yè)，重新產品研發(fā)開始，就要注意產品的能源消耗、綠色環(huán)保、碳排放等情況，盡量從設計開始，到供應端制造及銷售等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)消費品碳減排閉環(huán)，既有利于推動實現(xiàn)碳中和，又能降低消費者的購買成本[5]。

4）推動煤炭的清潔升級與新能源發(fā)展，構建清潔能源體系。我國以煤炭為核心的能源消費結構是碳排放的主要來源之一，煤炭的清潔升級以及以新能源替代傳統(tǒng)能源的能源結構調整是碳中和的主要方向。在政策上，針對新能源發(fā)展，國家能源局通過儲能標準化工作方案引領儲能技術與產業(yè)發(fā)展，并鼓勵風電、光伏等清潔能源健康發(fā)展，提出了清潔能源開發(fā)建設的具體安排。國家能源集團建成世界首臺百萬千瓦級燃煤機組，供電煤耗達到266.3 g/kW·h，發(fā)電效率達到47.8%，其燃煤機組中約九成都已經實現(xiàn)了超低排放。北方傳統(tǒng)供暖燃料是燒煤，如今可以改用核能供暖技術。如山東“暖核一號”項目，在運行初始，前三供暖季供熱累計減少原煤消耗約23 萬t，累計減少42 萬t 二氧化碳排放量。自2021 年11 月至2022 年4 月結束，“暖核一號”二期工程投運后的首個供暖季減少原煤消耗約18 萬t，減排二氧化碳33 萬t、氮氧化物2 021 t、二氧化硫2 138 t、煙塵1 243 t。

4 結語

為了達到“碳中和”這個世紀目標，我國在政策制度、產業(yè)結構、新能源技術等多方面都進行了系統(tǒng)規(guī)劃。對重點行業(yè)脫碳進行了精準脫碳路徑設計，逐步加快調整能源結構，促進產業(yè)結構轉型，推動多行業(yè)低碳綠色發(fā)展，用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源，提升節(jié)能減排水平，提升能源利用效率、加強低碳技術研發(fā)及完善低碳發(fā)展機制等，如今，我國已經逐步駛入在“碳中和”的軌道。