碳达峰和碳中和实现技术途径

上一期，墨子跟大家谈了碳达峰和碳中和的概念、意义和我国实现的阶段目标。这一期我们来谈一下我国碳达峰和碳中和的技术路径。二氧化碳的产生来自于能源的消耗，要了解如何减碳，我们先来看一下我国能源消耗的情况。

2019年中国共消耗能源48.7亿吨标准煤（发电煤耗计算法），其中煤炭比重57.7%，石油比重19.0%，天然气比重8.0%，其他能源比重15.3%。分行业的能源消费总量（图1）、分行业的煤炭消费总量（图2）、分行业的原油消费总量（图3）、分行业的天燃气消费总量（图4）。

图1：2019分行业能源消费总量（单位：万吨标准煤）

图2：2019分行业煤炭消费总量（单位：万吨）

图3：2019分行业原油消费总量（单位：万吨）

图4：2019分行业天然气消费总量（单位：亿立方米）

从各行业、各类能源消耗量，我国实现碳达峰和碳中和的技术途径有以下五点：

一、提高能源效率

2019年，我国能源消费总量已经达到48.7亿吨标准煤;到2030年，一次能源消费总量需要控制在55～60亿吨标煤之间的高峰，能源消费总量增速为1.0%～2.0%之间;2030年之后，一次能源消费总量进入高峰平台及持续下降期;到2050年，可控制在55亿吨标煤之内。我国控制能源消费总量唯一的途径就是大幅度提高能源效率。

二、能源消费结构调整

1.提高非化石能源占一次能源消费比重。能源绿色化对碳排放强度及总量下降具有最重要的作用。我国非化石能源占一次能源消费比重从2019年的15.3%提高到2030年25%左右，比原定20%的目标增加5个百分点，到2035年可提高至30%以上。

我国水能、风能、太阳能发电装机容量占世界比重2019年已经分别达到30.1%、28.4%和30.9%，且2008―2018年期间，年均增速分别为6.5%(世界平均增速为2.5%)，102.6%(46.7%)和39.5%(19.1%);风电、太阳能发电总装机容量从2019年4.1亿千瓦提高至2030年的12亿千瓦以上，相当于2019年的3倍，年均增速在10%以上。2019年，全国平均风电利用率达96%，光伏发电利用率达98%，主要流域水能利用率达96%，均已达到国际领先水平，形成了中国绿色能源的巨大优势。

2.大幅度消减煤炭生产量和消费量，加快行业退出。根据英国石油公司(BP)《世界能源展望》，中国煤炭消费2013年已经达峰，碳排放有望2025年达峰。2016年至2019年，全国累计退出煤炭落后产能9亿吨/年以上，累计淘汰煤电落后产能超过1亿千瓦，煤电装机占总发电装机比重从2012年的65.7%下降至2019年的52%，但是2019年，我国分别占世界比重的47.3%和51.7%，分别相当于美国比重(8.5%和7.2%)的5.56倍和7.18倍，长期处在世界顶峰。2019年，我国原煤产量达到38.46亿吨，占世界比重为47.3%。中国属于世界高煤之国、高碳之国。

三、大力推动绿色能源技术应用

第四次工业革命的重大标志就是绿色能源与信息化、网络化、数字化、智能化融合式发展。它将不仅使经济发展与碳排放脱钩，而且更加有效地提高绿色能源的效率，使绿色能源成为新兴战略性产业，成为推动经济增长的新动能。由于绿色能源技术革命，其成本大幅度下降，并大大低于化石能源总成本(包括碳成本等)，是加速绿色能源发展的主要动力。根据能源转型委员会报告，用于电网储能的电池成本也有大幅下降，到2030年，其成本可能进一步下降50%～60%，到2040年的价格降幅将达到75%，到2050年还有可能进一步下降。

四、加速全社会电能替代

1. 经济部门实现电气化

我国工业、能源、建筑、交通等高碳行业占能源总消费量高达77%。煤炭、钢铁、建材(水泥)、石油化工等高碳行业已经过了顶峰，进入下降衰退期，下一步必须转向低碳或零碳才能实现我国碳达峰和碳中和目标。能源转型委员会认为，要实现净零碳排放，需要发电部门的完全脱碳，并大规模扩大电力使用，在尽可能多的经济部门实现电气化。电力行业2016―2017年期间可再生能源发电量年均增速为10%，占总发电量的比例从25.7%提升至27.9%，如果今后13年(2017―2030年)仍保持10%增速，预计可再生能源发电量可提高至42.5%，2025年前电力行业碳排放达峰。

我国要推动形成绿色低碳交通运输体系，一是实现铁路的全面电气化，既能大幅度提高运输量和运输效率，又能够做到零排放。二是普及城市轨道交通。2019年，全国已有39个城市开通轨道交通，总里程达到6600公里。

2.推进城乡居民消费电气化

目前，我国居民生活消费占电力终端消费比例太低，2019年仅为14.21%，而工业比重太高，达67.72%。根据中国电力企业联合会数据，2020年，我国电能占终端能源消费比重达到27%左右，预计到2035年将提高至38%，全国发电能源占一次能源消费比重有望达到57%。我国将实现主要领域可再生能源电力终端消费，全面淘汰或替代煤炭、石油等终端能源，大幅度提高电动汽车等交通工具使用率和普及率。

总之，从长远视角看实现碳达峰和碳中和是我国基本实现绿色工业化、城镇化、农业农村现代化的最大机遇。

五、提升林业碳汇能力

我国应对全球气候变化，发展林业起到关键作用。根据世界银行提供的数据，全球森林面积从2000年的4055.6万平方公里减少至2016年的3995.8万平方公里，减少了59.8万平方公里，而中国森林面积同期从177.0万平方公里增加至209.9万平方公里，增加了32.9万平方公里，如果扣掉中国的数据，全球森林面积实际减少了92.7万平方公里。同期，经济合作与发展组织成员国国家森林面积从1133.6万平方公里增加至1140.2万平方公里，增加了6.6万平方公里。这表明，我国所增加的森林面积相当于经济合作与发展组织成员国国家的5倍;在2000―2016年期间，森林新增碳汇能力相当于发达国家的5倍;森林植被总碳储量累计达到91.8亿吨，其中80%以上来自天然林。今后，我国森林覆盖率将从2018年的23%提高至2030年的25%，森林蓄积量从2018年的176亿立方米提高至2030年210亿立方米，累计新增吸收二氧化碳量约20亿吨碳当量。