丁仲禮：深入理解碳中和的基本邏輯和技術需求

 

實現(xiàn)碳中和，是一個長期過程，需要有一個指導全局性工作的規(guī)劃，并根據(jù)形勢的發(fā)展、技術的進步，能形成不斷完善規(guī)劃的工作機制。我國的目標是2060年前實現(xiàn)碳中和，顯然在目前的認知水平下，要做一個能覆蓋近40年時間長度的規(guī)劃是不太現(xiàn)實的，但有一點我們是必須一開始就要做到心中有數(shù)的，那就是我國到時候還可以排放多少二氧化碳，或者說從目前約100億噸的二氧化碳排放減少到多少才可以宣布完成了碳中和目標。

 

這個問題不易確切回答，但尋找答案的思路是具備的，那就是“排放量=海洋吸收量+生態(tài)系統(tǒng)固碳量+人為固碳量+其他地表過程固碳量”這個公式。對此，我們可以逐項做出分析。

 

過去幾十年，海洋對人為排放二氧化碳的吸收比例為23%，這個過程還是比較穩(wěn)定的，盡管我們很難預測未來是否會產生重大改變，但假定海洋將保持這個吸收比例不變，應該是有依據(jù)的。

 

我國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力非常強。根據(jù)相關研究，2010—2020年間我國陸地生態(tài)系統(tǒng)每年的固碳量為10億—13億噸二氧化碳；一些專家根據(jù)這套數(shù)據(jù)并采用多種模型綜合分析后，預測2060年我國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力為10.72億噸二氧化碳/年，如果增強生態(tài)系統(tǒng)管理，還可新增固碳量2.46億噸二氧化碳/年，即2060年我國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力總量為13.18億噸二氧化碳/年。此外，我國近海的生態(tài)系統(tǒng)固碳工程還沒啟動，這塊兒也應該有較大潛力。

 

至于把碳捕集后作工業(yè)化利用及封存的量有多大，這要取決于技術水平與經濟效益，目前要對此作出估計是有難度的。但我們也可以作出這樣的假定：如果屆時實現(xiàn)碳中和有“缺口”，政府將對人為工業(yè)化固碳予以補貼，爭取每年達到3億—5億噸二氧化碳的工業(yè)化固碳與地質封存。以中國的工業(yè)技術發(fā)展速度，這個假定還是相對“保守”的。

 

其他地表過程固碳是指地下水系統(tǒng)把有機碳轉化成石灰石沉淀、水土侵蝕作用把有機碳埋藏于河流—湖泊系統(tǒng)之中等地表過程，它一年能固定的碳總量目前沒有系統(tǒng)研究數(shù)據(jù)，但粗略估計中位數(shù)在1億噸二氧化碳左右。

 

為此，我們可以做出這樣的分析，假如我國2060年前后二氧化碳年排放量在25億噸左右，那么海洋可吸收25×23%=5.75億噸二氧化碳，陸地和近海生態(tài)系統(tǒng)固碳14億噸二氧化碳，工業(yè)化固碳和地質封存4億噸二氧化碳左右，基本上可以做到“凈零排放”。當然，要從100億噸的二氧化碳排放量降到25億噸，難度亦是非常之大的，這需要我們先有一個宏觀的粗線條規(guī)劃。根據(jù)我國五年規(guī)劃的慣例，可考慮以兩個五年規(guī)劃為一個階段，分四個階段，四十年時間實現(xiàn)碳中和目標。

 

第一步為“控碳階段”，爭取到2030年把碳排放總量控制在100億噸之內，即“十四五”期間可比目前增一點，“十五五”期間再減回來。在這第一個十年中，交通部門爭取大幅度增加電動汽車和氫能運輸占比，建筑部門的低碳化改造爭取完成半數(shù)左右，工業(yè)部門利用煤+氫+電取代煤炭的工藝過程大部分完成研發(fā)和示范。這十年間電力需求的增長應盡量少用火電滿足，而應以風、光為主，內陸核電完成應用示范，制氫和用氫的體系完成示范并有所推廣。

 

第二步為“減碳階段”，爭取到2040年把二氧化碳排放總量控制在85億噸之內。在這個階段，爭取基本完成交通部門和建筑部門的低碳化改造，工業(yè)部門全面推廣用煤/石油/天然氣+氫+電取代煤炭的工藝過程，并在技術成熟領域推廣無碳新工藝。這十年火電裝機總量爭取淘汰15%落后產能，用風、光資源制氫和用氫的體系完備及大幅度擴大產能。

 

第三步為“低碳階段”，爭取到2050年把二氧化碳排放總量控制在60億噸之內。在此階段，建筑部門和交通部門達到近無碳化，工業(yè)部門的低碳化改造基本完成。這十年火電裝機總量再削減25%，風、光發(fā)電及制氫作為能源主力，經濟適用的儲能技術基本成熟。據(jù)估計，我國對核廢料的再生資源化利用技術在這個階段將基本成熟，核電上網電價將有所下降，故用核電代替火電作為“穩(wěn)定電源”的條件將基本具備。

 

第四步為“中和階段”，力爭到2060年把二氧化碳排放總量控制在25億—30億噸。在此階段，智能化、低碳化的電力供應系統(tǒng)得以建立，火電裝機只占目前總量的30%左右，并且一部分火電用天然氣替代煤炭，火電排放二氧化碳力爭控制在每年10億噸，火電只作為應急電力和一部分地區(qū)的“基礎負荷”，電力供應主力為光、風、核、水。除交通和建筑部門外，工業(yè)部門也全面實現(xiàn)低碳化。尚有15億噸的二氧化碳排放空間主要分配給水泥生產、化工、某些原材料生產和工業(yè)過程、邊遠地區(qū)的生活用能等“不得不排放”領域。其余5億噸二氧化碳排放空間機動分配。

 

“四階段”路線圖只是一個粗略表述，由于技術的進步具有非線性，所謂十年一時期也只是為表達方便而定。 本文@內/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網-tan pai fang . com