AI智能总结
一、碳达峰碳中和背景简述 (一)未来全球气候变化趋势 1.气候模式及未来气温变化科学共识 《联合国气候变化框架公约》(United NationsFramework Conventionon ClimateChange,缩写UNFCCC)对气候变化做了定义,是指除在类似时期内所观测的气候的自然变异外,由于直接或间接的人类活动改变了地球大气的组成而造成的气候变化。描述气候平均状态的变量主要包括气温、降水、风、日照和辐射等。 1.1人类活动和自然因素是影响气候变化的重要因素 引起气候系统变化的原因可以分为自然因素和人为因素两大类。前者包括太阳活动、山火活动;后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气中温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化。 1.2未来气温变化预测 为应对全球气候变化,科研人员开展对未来气候变化预测,在原有的全球大气环流模式、陆面过程模式、海洋环流模式、全球海冰模式等基础上,研究开发了耦合气候系统模式。经过多模式综合研究结果表明,除非未来几十年内全球 深度消减二氧化碳和其他温室气体,否则,21世纪全球地表温度升高幅度将超过1.5℃甚至2℃。 2.全球应对气候变化历程简述 世界气象组织和联合国环境规划署于1988年成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC)。IPCC的建立及其开展的全球气候变化评估,对全球气候治理产生了重大影响,促进了各国政府和社会对气候变化问题的理解和认识,奠定了应对气候变化的科学基础。 按照联合国大会决议的授权,IPCC从1991年2月,历经15个月,至1992年5月9日在美国纽约通过了《联合国气候框架公约》(UNFCCC)。同年6月,在巴西里约热内卢召开的有世界各国政府首脑参加的联合国环境与发展会议期间,该公约开放签署。公约于1994年3月21日生效,现在共有197个国家成为公约的缔约国。 UNFCCC是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放,以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约,也是国际社会在应对全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架。其内容由序言及26条正文组成,具有法律约束力。其终极目标是将大气温室气体浓度维持在一个稳定的水平,在该水平上,人类活动对气候系统的危险干扰不会发生。根据“共同但有区别的责任”原则,公约对发达国家和发展中国家规定的义务以及履行义务的程序有所区别。发达国家作为温室气体的排放大户,需要采取具体措施限制温室气体的排放,并向发展中国家提供资金以支付他们履行公约义务所需的费用。而发展中国家只承担提供温室气体源与温室气体汇的国家清单的义务,制订并执行含有关于温室气体源与汇方面措施的方案,不承担有法律约束力的限控义务。 在此背景下,1997年底在日本京都基于UNFCCC基础上补充制定《京都议定书》。《京都议定书》规定了工业化国家应该确保其6种温室气体排放总量在2008年至2012年承诺期内比1990年水平减少5.2%以上等目标,并且为全球应对气候变化提供了法律框架和行动指南。《京都议定书》在全球应对气候变化方面具有里程碑意义。它不仅为未来的气候谈判和合作提供了法律框架和行动指南,更激发了全球对气 候变化问题的关注和行动。 继《京都议定书》之后,2015年在法国巴黎召开的UNFCCC第21次缔约方大会,各缔约方签署了《巴黎协定》,是国际社会在应对气候变化领域达成的又一里程碑协议。这次巴黎会议不仅在减缓、适应、资金、技术等方面做出了安排,确定了各国以国家自主贡献形式做出承诺,还建立了全球盘点机制,旨在未来强化全球行动力度。 中国作为全球最大的发展中国家和温室气体排放国之一,在《巴黎协定》的制定和实施过程中发挥了举足轻重的作用。中国政府高度重视气候变化问题,积极参与全球气候治理和合作,为推动《巴黎协定》的通过和生效作出了重要贡献。 中国不仅是《巴黎协定》的签署方之一,还是协定生效后的积极实施者。中国政府已经制定了应对气候变化的国家自主贡献,明确了到2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现、2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降20%左右等目标。同时,中国还积极推动清洁能源、节能减排、生态保护等领域的发展和创新,为实现全球温室气体减排和应对气候变化做出了积极贡献。 3.碳达峰碳中和是减缓全球气候变化的重要中长期目标碳达峰是指某个地区或行业的二氧化碳排放量在经过 一段时期的持续增长后,达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程。实现碳达峰意味着该地区或行业的经济发展与二氧化碳排放实现脱钩,经济增长不再依赖于高碳排放的传统发展模式。 碳达峰是应对气候变化的重要阶段性目标。许多国家和地区都制定了碳达峰的目标时间,通过调整能源结构、提高能源效率、发展可再生能源、推动产业转型等措施,努力实现二氧化碳排放尽早达峰,为后续实现碳中和奠定基础。 碳中和,也称“净零排放”,是指人类经济社会活动所必需的碳排放,通过采取各种措施,使得其产生的温室气体排放量等于或小于其通过各种方式的温室气体吸收量,实现正负抵消,达到相对“零排放”的状态。简单来说,就是通过各种方式抵消人类活动产生的二氧化碳或温室气体排放量,使大气中的温室气体净增量为零。 碳中和是一个重要的环保和气候变化概念,通过植树造林、节能减排、碳捕捉和储存以及碳补偿等方式实现。碳中和对于应对全球气候变化、推动可持续发展具有重要意义,并广泛应用于国家、企业、产品、活动和个人等各个层面。 碳达峰是碳中和的基础和前提。碳达峰的时间和峰值水平直接影响碳中和实现的时间和难度。达峰时间越早,峰值越低,实现碳中和的压力就越小;反之,达峰时间越晚,峰值越高,对实现碳中和所需的技术进步和发展模式转变的要求就越高,实现的难度也就越大。 碳达峰碳中和目标的实现对于减缓全球气候变化具有重要意义。首先,通过减少温室气体排放,可以减缓全球变暖的速度,降低极端天气事件和自然灾害的发生频率和强度。其次,这两个目标的实现将促进全球能源结构的转型,推动清洁能源的发展,提高能源利用效率,从而推动经济的可持续发展。此外,通过植树造林、恢复退化土地等措施增加碳汇,可以改善生态系统功能,提高生物多样性,保护生态环境。 为了实现碳达峰碳中和的目标,需要全球各国共同努力,加强合作,共同制定和实施减排计划。同时,也需要社会各界广泛参与,推动绿色低碳生活方式的普及和可持续发展理念的深入人心。 (二)全球主要国家碳达峰碳中和长期战略 1.美国、英国、日本等国家碳中和长期战略 实现碳中和是应对气候变化、控制全球升温的必然选择。目前,世界大多数国家都提出了各自的碳中和目标与计划, 并通过法律、政策、承诺或提议等进行宣示。 1.1美国碳中和长期战略 美国为实现2050净零排放所规划的两个关键时间节点。黑色实线为美国1990-2019年的碳排放历史轨迹。美国碳排放在2005年前后已经达峰,大约在67亿吨二氧化碳当量左右,因此美国碳中和路线图以2005年为基准年。2020年的排放已经比2005年下降大约17%。 注:该图显示了1990年至2019年美国温室气体净排放的历史轨迹、到2030比2005年的排放下降大约50%-52%的预估路径及2050年净零排放目标。图表中蓝线为2020-2025下降轨迹,大约要下降到50亿吨排放量。绿线为2025-2030下降轨迹,总排放要下降到大约32-33亿吨左右。美国预计到2050年实现净零排放目标,相当于中国的2060碳中和目标。红线为2030-2050年实现净零排放的下降轨迹。来源:中国科学技术出版社《碳达峰碳中和导论》 美国实现2050净零排放经过以下五大关键转型:一是, 电力完全脱碳。加速实施太阳能和风电等清洁电力,美国要在2035年完成这一转型,实现100%清洁电力。二是,终端电气化与清洁能源替代。汽车、建筑和工业过程都可以有效地电气化。在一些电气化具有挑战的领域,例如航空、船运和一些工业过程,可优先使用非碳的氢能源和可持续生物燃料。三是,节能与提高能效。节能促使各行业向清洁能源转变更快,更廉价和更容易。需要通过更高效的设备、新老建筑的综合节能、和可持续制造过程等实现。四是,减少甲烷和其它非二氧化碳温升气体排放。非二氧化碳温室气体,包括甲烷、氢氟碳化物、氧化亚氮等导致气候温升的气体。最后,规模化移除二氧化碳。即便2050年实现净零排放,仍然会存在一些包括来自于农业的非二氧化碳温室气体排放。因此需要通过严格评估与核证的过程和技术从大气中移除二氧化碳,以实现净零排放。这就要求实施大规模土壤碳汇和工程除碳策略。 图3展示了五大关键转型的减排贡献值。其中,能源系统转型(包括清洁电力、电气化、节能等)总共可以贡献大约45亿吨减排量,约占总排放的70%。非二氧化碳减排可以贡献大约10亿吨减排量,包括甲烷,氧化亚氮和氢氟碳化物等减排。提升土壤碳汇和规模化部署工程除碳技术可以贡献10亿吨减排量。 左侧瀑布图表示各减排技术路径及其贡献的减排量。右侧是不确定因素可能导致的减排路径贡献量的情景分析,这些不确定因素包括相关低碳技术的成本变化趋势,土地碳汇增量的程度等等。 1.2英国碳净零排放战略 在政策组织实施上,英国形成中央政府统筹部署、主管 机构分工推进、私营部门协同发力、智库机构支撑决策的4类主体协同推进机制,进而服务于维护国家绿色变革的战略导向。 来源:原文刊载于《中国科学院院刊》第3期“政策与管理研究” 英国于2021年10月发布了“净零战略”,该战略将通过科学的方式,使得英国未来的碳预算、2030年的国家自主贡献和2050年的净零排放保持正轨,明确列出了各部门减排政策和建议,以及2050年实现净零排放的脱碳途径、情景和支撑转型的行动。 来源:中国科学技术出版社《碳达峰碳中和导论》 英国“净零战略”制定了全面的计划以降低所有经济部门的排放,同时利用温室气体去除技术减少剩余排放,支持英国向清洁能源和绿色技术转型,逐步实现英国净零排放目标。根据该战略,英国到2030年将撬动900亿英镑私人投资,创造44万个绿色产业岗位。具体内容包括:一是能源领域,二是工业、建筑和交通领域,三是自然资源、其他温室气体、碳移除和配套政策行动。 1.3日本《绿色增长战略》与政策 2020年,日本宣布将在2050年争取实现碳中和目标。在此背景下,日本经济产业部于同年年底发布《绿色增长战略》,主要提到电力行业脱碳是大前提;除电力部门外,还确定了能源相关产业、运输与制造相关产业、家庭与办公相关产业3个大类中的14个重点发展的产业领域。拟定了以财政扶持、税收优惠、金融支持为主的产业政策。其产业绿色发展战略的特点:一是以海上风电为突破口发展可再生能源产业;二是在氢能普及推广过渡期以氨燃料为主发展无碳燃料产业;三是以氢能开发利用为产业绿色大发展的关键技术路线;四是以电气化、节能化、数字化和储能电池的应用 为能源消费变革的主要途径;五是发展智慧绿色农林水产业,扩大二氧化碳封存-回收与再利用途径与规模。 来源:中国科学技术出版社《碳达峰碳中和导论》 2.中国碳达峰碳中和目标的战略意义 2.1应对气候变化战略与目标逐步清晰 2020年9月,我国正式提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的庄严承诺。同年12月,进一步宣布了中国碳排放强度、非化石能源占比、森林蓄积量和风电、太阳能发电总装机容量等其他更新的国家自主贡献目标。自2020年12月中央经济工作会议首次将“做好碳达峰碳中和工作”作为重点任务起,中央高度重视碳达峰碳中和工作,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和 《2030年前碳达峰行动方案》等一系列顶层政策文件均强调了如期实现碳达峰碳中和目标的重要性和必要性,进一步对做好碳达峰碳中和工作作出了明确部署,把“双碳”工作纳入生态文明建设整体布局和经济社会发展全局,真正做到了站在人与自然和谐共生的新高度来谋划中国未来的经济社会发展(图8) 2.2应对气候变化战略与规划