中国是全球最大温室气体排放国,排放来源多样,涵盖能源、工业、农业、废弃物处理以及土地利用等领域。2021 年,中国温室气体排放总量(不含土地利用、土地利用变化和林业,即 LULUCF)是 143.14 亿吨二氧化碳当量,LULUCF 吸收 13.15 亿吨二氧化碳当量,降低了净排放。
能源活动
能源活动是中国温室气体排放的主因。2021 年,能源活动排放量达 110.07 亿吨二氧化碳当量,占比 76.9%。燃料燃烧是主要排放源,涉及电力、制造、建筑、交通等行业。电力行业突出,燃煤电厂二氧化碳排放量有 100.95 亿吨,比上一年增长 4.5%。
2021 年中国能源消费总量为 52.6 亿吨标准煤,煤炭占比近 70%,远超全球平均。因资源禀赋和能源安全需求,煤炭长期是主要能源。但以煤为主的能源结构,导致排放强度高。风能、太阳能等清洁能源,虽装机容量全球领先,可由于技术经济性和储能问题,实际发电占比有限。
所以,能源结构调整是减排关键,也是实现 “双碳” 目标的首要任务。这得优化电力结构、提高非化石能源比例,完善储能和分布式能源系统。
工业生产
工业生产和产品使用是中国第二大温室气体排放源,2021 年排放量约 21.36 亿吨二氧化碳当量,占比 14.9%。钢铁和水泥行业是主要排放贡献者,生产 1 吨粗钢约排放 1.85 吨二氧化碳,1 吨水泥约排放 0.7 吨二氧化碳。
化工行业排放也不能忽视,比如氟化物(HFCs)和氮肥生产中的氧化亚氮(N₂O)排放。中国工业排放多,深层原因是产业结构偏重,钢铁、水泥等高耗能行业在经济中占重要地位,而且这些行业高度依赖煤炭和焦炭,加剧了排放强度。
未来,工业领域绿色升级要靠技术创新和工艺改造。像钢铁行业能用氢冶金技术,水泥行业可开发低碳水泥替代传统工艺。推动工业余热利用和绿色电力应用,也能大幅降低碳排放。
农业活动
农业活动排放占比相对低,为 6.5%,2021 年排放量约 9.31 亿吨二氧化碳当量。主要来源有牲畜肠道发酵释放的甲烷(CH₄)、化肥过量施用产生的氧化亚氮(N₂O),以及稻田种植厌氧环境导致的甲烷排放。
农业排放有区域性和分散性特点。南方稻田因水淹种植释放大量甲烷,高密度养殖地区甲烷排放集中。化肥依赖问题明显,过量施用不仅增加排放,还可能造成土壤退化。
农业领域减排潜力大。推广精准农业技术、科学施肥,减少化肥过量使用;推进畜禽粪污资源化利用,提升养殖业循环经济水平;发展低甲烷水稻品种,都是减少农业温室气体排放的有效办法。
废弃物处理
废弃物处理领域排放占比 1.7%,2021 年排放量约 2.43 亿吨二氧化碳当量。主要排放源有填埋场(有机废弃物厌氧分解释放甲烷)、废水处理(产生甲烷和氧化亚氮)、固体废弃物焚烧(直接释放二氧化碳)。
随着城市化加快,废弃物产生量迅速增加,可垃圾分类和资源化利用普及率不够。推广垃圾分类、厌氧发酵沼气回收、焚烧余热利用技术,能进一步降低废弃物领域排放。
土地利用、土地利用变化和林业
2021 年,中国的 LULUCF 吸收 13.15 亿吨二氧化碳当量,抵消约 10% 的总排放。森林生态系统是主要碳汇来源。近年,通过退耕还林和荒漠化治理,中国森林覆盖率稳步上升。湿地和草地生态系统,在提升碳汇能力上也有作用。
不过,LULUCF 的碳汇潜力受土地管理和自然生态恢复进度限制。未来,扩大森林面积、加强湿地保护和生态修复,能显著提升 LULUCF 碳汇能力,支撑中国实现净零排放。
投资缺口达 268 万亿元!
根据《中华人民共和国气候变化第一次双年透明度报告》,从 2021 年到 2060 年,实现碳中和总资金需求预计达 268.2 万亿元人民币,这规模约占 2022 年 GDP 的 195%,显示出目标实现的资金密集和战略意义。
具体分两个阶段:2021 到 2030 年是碳达峰关键期,年均需求约 2 万亿元,共 25.2 万亿元,重点是为碳中和打基础,包括能源转型、工业节能和绿色技术研发。2031 到 2060 年是碳中和推进期,年均需求增至 8.1 万亿元,共 243 万亿元,集中攻克高碳排放领域转型升级和系统性优化。
资金核心应用方向有九大重点领域:
能源绿色低碳转型最重要,占总需求 40% 以上。这要大规模发展风能、太阳能、水能、核能等非化石能源,加速储能技术和智能电网建设,解决可再生能源波动性和并网问题。比如,深远海风电技术、高效光伏组件及氢储能技术是攻坚核心方向。能源领域转型还需优化跨区域输电能力,加强绿电交易平台建设,提升非化石能源在中国能源结构中的比重。 工业领域碳达峰是资金应用第二重点,预计需求约 3556 亿元人民币。重点关注钢铁、水泥、化工等高排放行业,通过推广氢基冶金技术、低碳水泥配方工艺、CCUS(碳捕集、利用与封存)技术等降低排放。推动工业余热回收利用和高效能耗管理,能提升行业整体减排效率。工业领域转型面临技术路径复杂、经济性差等难题,需要专项资金支持低碳技术试点示范和规模化应用。
城乡建设领域碳达峰需求约 6470 亿元人民币,是建筑低碳化关键战场。资金用于既有建筑节能改造、新建近零能耗建筑、农村清洁取暖普及。城市中,发展新型建筑材料、推广零碳建筑设计是重要方向;农村里,用生物质能和光伏技术替代传统燃煤取暖,可降低排放差距。但城乡差异导致技术和资金投入不均衡,需分区域制定分级政策,让低碳转型惠及所有地区。
交通运输绿色低碳行动资金需求约 8227 亿元人民币,涵盖新能源汽车普及、轨道交通建设、港口和机场绿色化改造。交通领域是移动排放主要来源,推广新能源汽车、建设充换电基础设施是重点,特别是固态电池和氢燃料电池等新技术研发会带来变革。轨道交通和物流领域低碳化也会获资金重点支持,推动城市交通和物流运输绿色化转型。
循环经济助力降碳需求相对低,仅约 382 亿元人民币,但意义重大。资金用于建设资源循环利用体系、推动产业园区循环化发展,特别是大宗工业固废综合利用。重点包括废物资源化、推广分布式工业废弃物处理设备、建立全国性废物循环利用网络。通过政策激励和市场化机制,该领域能实现资源效率最大化和固废 “零排放” 目标。 生态系统修复和碳汇能力巩固是实现碳中和重要自然解决方案,资金需求高达 8952 亿元人民币。资金投向森林、湿地、草地生态系统修复,通过退耕还林、荒漠化治理、培育快生长型树种提升碳汇能力。利用遥感和人工智能技术进行碳汇监测和管理,能优化生态修复经济效益。建立生态服务补偿机制,鼓励更多社会资本参与生态保护。
绿色低碳科技创新是碳中和技术支撑领域,资金需求约 8278 亿元人民币。重点投资氢能生产与储运、CCUS、先进光伏组件等前沿技术,通过构建产学研协同平台加速科技成果转化应用。鉴于绿色技术研发投入高、周期长,需政策引导和专项资金,建立从研发到商业化闭环机制。
节能降碳增效行动通过推广高效能设备、实施节能工程优化基础设施能效管理,资金需求约 7815 亿元人民币。这能提升工业、建筑、交通等领域能效,推动整体碳减排。绿色低碳全民行动专注推广公众低碳生活方式、履行社会责任,通过教育和宣传提升全社会绿色意识。
碳中和转型关注这些核心领域
碳中和转型是中国未来发展战略重点,涵盖能源、工业、交通、建筑、生态、科技和政策机制等七大领域。
能源体系转型
能源活动是中国碳排放核心来源,占近 80%。能源体系低碳转型为碳中和奠定基础,关键在于提高非化石能源比重、技术创新和电气化推广。
提升非化石能源占比,非化石能源(风能、太阳能、水能、核能)发展是碳中和核心目标。预计 2030 年非化石能源消费占比提升至 25%,2060 年超 80%。这意味着未来数十年清洁能源投资和技术需求持续增加,特别是深远海风电、高效光伏组件、小型模块化核能技术应用上,中国将巩固全球领先地位。
储能技术突破,可再生能源大规模发展离不开储能技术支撑。氢储能、固态电池、先进电化学储能技术研发是关键方向。技术突破能降低储能成本,延长储能系统寿命,让可再生能源从间歇性供应变为稳定供电。
智能化电网建设,建设智能电网和分布式能源系统,实现电力调度数字化与智能化,是应对可再生能源波动性的有效办法。虚拟电厂技术、能源管理平台、区块链能源交易是未来重点发展方向。
终端用能电气化,通过工业、建筑、交通领域电气化改造,大幅降低化石能源使用比例。比如推广电热泵用于建筑供暖、扩大电动化交通工具市场覆盖率,直接推动能源消费结构转型。
工业深度低碳化
工业领域是中国经济支柱,也是第二大碳排放源。转型重点是通过技术升级和循环经济实现全面绿色化。
绿色生产工艺应用,钢铁、水泥、化工等高排放行业需采用氢基冶金技术、低碳水泥配方、CCUS 技术。这能显著降低单位产品碳排放,还能为全球低碳技术市场输出 “中国方案”。
能源替代与节能优化,工业领域绿电、绿氢应用比例大幅提升,推广高效能设备、优化能源管理系统,提高能源利用效率,降低排放强度。
循环经济模式构建,通过产业园区循环化改造,推动工业废弃物再生利用和零排放模式。比如钢铁行业废渣用于水泥生产,化工行业余热用于供暖,实现产业链上下游协同减排。
交通运输转型
交通运输是中国碳排放重要部分,占比约 10%。交通领域转型从新能源汽车推广、交通基础设施升级、绿色物流体系建设三方面展开。
新能源汽车普及,到 2035 年,纯电动汽车和氢燃料电池汽车市场占比超 50%。这给新能源汽车制造商、电池生产企业、充换电和加氢设施建设带来广阔市场前景。
轨道交通发展,扩大城市地铁和城际高铁覆盖范围,推动交通方式从公路运输向轨道运输转型,既能减少碳排放,又能提高运输效率。 绿色物流与港口改造,推广新能源物流车、应用智能化管理系统、普及港口和机场新能源设备,全面降低交通领域碳排放强度。
建筑领域减排
建筑领域碳排放约占总排放 30%,减排潜力大,主要集中在节能改造、新型建筑推广、清洁供暖技术应用。
既有建筑节能改造,提升建筑围护结构保温性能,更新节能设备,有效降低建筑运行能源消耗。特别是老旧小区改造中,节能升级带动绿色建材和智能化能源管理系统市场需求。
新建零碳建筑,被动式建筑和近零能耗建筑推广是未来建设方向,绿色设计和全生命周期碳排放评估成为行业新标准。
农村清洁取暖,以光伏、生物质能、地热技术为核心的清洁供暖方案,逐步取代传统燃煤供暖模式,缩小城乡碳减排差距。
强化生态碳汇能力
生态碳汇是碳中和重要补充途径,通过提升森林、湿地、草地碳汇能力,实现自然与经济双重平衡。
生态修复与扩容,预计到 2060 年,中国碳汇总量达 15 亿吨二氧化碳当量。通过退耕还林、荒漠化治理、湿地保护,进一步扩大生态系统碳汇容量。
智能化碳汇管理,利用遥感技术、人工智能、大数据,提升碳汇监测与管理效率,为碳交易市场提供科学碳汇量核算支持。
科技创新驱动
科技创新是实现碳中和目标关键驱动力,重点在绿色技术研发、应用和产业化。
研发前沿技术,聚焦氢能生产与储运、CCUS、高效光伏组件、深远海风电等领域突破,抢占全球绿色科技制高点。
成果转化,建立产学研协同平台,加速绿色技术商业化应用。
国际技术合作,与发达国家和发展中国家开展绿色技术合作与输出,提升中国在全球绿色技术市场竞争力。
完善政策与市场机制
政策与市场机制是碳中和转型重要保障,通过税收优惠、市场化工具、法规建设提供有力支持。
政策支持,实施税收减免、绿色补贴、专项基金,引导资本流向低碳领域。
市场机制,完善碳交易市场、推动碳资产证券化、创新绿色金融工具,为低碳转型提供长期资金支持。
法规与标准,建立健全绿色发展法律法规,制定行业低碳标准,规范企业减排行为,为市场运行提供稳定政策环境。
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