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第1章
低碳时代:抓住碳中和机遇

为了应对世界气候变化,2020年9月,我国向世界宣布了2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”的“双碳”目标。这两个目标给我国的能源体系建设带来了新机遇和新挑战,加快了传统能源结构的转型升级及能源底层技术变革,为低碳经济的发展提供了助力。

1.1 碳中和开启低碳时代

“双碳”目标的提出意味着我国进入了低碳新时代,而碳达峰、碳中和将会在经济社会中掀起一场广泛而深刻的系统性变革。

1.1.1 基础知识:什么是碳中和

说起现在环保领域的热门词汇,一定少不了“碳中和”。那么,碳中和究竟是什么?实现它有什么意义呢?

高中地理课本中出现过“干洁大气”一词,它指的是去除大气中的水汽及悬浮在其中的固态、液态微粒之后的混合气体,如图1-1所示。在干洁大气中,二氧化碳的占比约为0.038%,虽然含量极低,但其作用非常重要。二氧化碳可以吸收地球表面释放的长波辐射热量,并把这些热量储存起来,使得地球上季节温差和昼夜温差不会太大。正因如此,地球的环境才会适宜人类繁衍生息。

图1-1 干洁大气

那么,大气中的二氧化碳是不是越多越好呢?答案是否定的。地球的“年龄”已接近46亿年,而在过去2300万年间,大气中的二氧化碳浓度相对稳定,在230~350ppm(百万分比浓度)。而工业革命之后,因为人们大量使用化石燃料,大气中二氧化碳的浓度不断升高。世界气象组织于2021年发布的相关数据显示,大气中的二氧化碳浓度已达到413.2ppm,几乎是工业革命前的1.5倍。

大气中的二氧化碳浓度升高在潜移默化中给人类生活造成了全方位的影响。例如,全球温度不断上升,天气越来越热;多雨地区发生洪涝,而干旱地区却更加干旱;海水酸度上升,导致海洋生物死亡等。

可见,大气中的二氧化碳并不是越多越好。然而,人类的生产生活无法避免向大气中排放二氧化碳。那么,我们应如何做才能控制大气中二氧化碳的浓度呢?

想要让大气中二氧化碳的浓度不再升高,我们就要做到向大气中排放多少二氧化碳,就采取相关措施吸收多少二氧化碳,这就是碳中和。例如,我们常说的植树造林就是碳中和的手段之一。一般来说,每1万平方米森林每天可以吸收约1000千克二氧化碳,相当于135辆百公里油耗7升的汽车跑40公里排放的二氧化碳量。

目前,全球每年的二氧化碳排放量超过300亿吨,实现碳中和已迫在眉睫。碳中和不是某些人的任务,而是与地球上的每个人都息息相关。为了使我们生存的环境能可持续发展,福泽子孙后代,我们需要共同参与,为实现碳中和这一目标努力。

1.1.2 碳中和为何被提出

碳中和为什么会被提出,需要从3个层面来分析,如图1-2所示。

图1-2 碳中和为何会被提出

1.各国竞争需要

目前,我国的经济发展开始从注重“量”向注重“质”转变。我国是世界第二大经济体,是世界上为数不多可以实现经济正增长的国家。就目前的成绩而言,我国对经济发展的需求不能只停留在看重数字的阶段,而要抓住全球性机遇,实现产业结构转型升级,在下一阶段的全球竞争中占据主动地位。而碳中和正是一个经济发展爆点。

2.产业升级的需要

目前,交通运输、建筑制造及电力供热是我国的3个碳排放“大户”,占比分别为10%、28%及51%。

我国想要实现碳中和,就需要找准痛点,进行产业升级。在电力供热上,可以用风、水、光、核等清洁能源代替火力发电。在建筑制造上,可以推广使用低碳原材料,如铝合金材料等,从源头减少化石能源的使用,降低能耗。在交通运输上,可以推广新能源汽车并配备完善的新能源产业链。

3.碳中和是各国之间的政治较量

现阶段,很多国家都提出了关于“碳”的规划部署。显然,碳中和已经是各国之间的一场博弈和较量,关系着各国在下一阶段竞争中的话语权。我国提出碳中和目标,为我国在这场竞争中赢得了更多话语权。正因如此,我们要利用这次机会,展现我国的良好形象和发展低碳经济的决心。

1.1.3 碳达峰vs碳中和

我国提出要在2030年之前实现碳达峰目标,在2060年之前实现碳中和目标。那么,碳达峰和碳中和有什么区别呢?

碳达峰指的是二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经过一段平台期逐渐下降。碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的时间拐点,实现了碳达峰,意味着碳排放与经济发展脱钩,即增加碳排放不再是经济增长的必然结果。

碳中和是碳达峰的下一阶段目标。它是指各行各业通过各种节能减排活动,抵消已产生的二氧化碳,从而实现二氧化碳零排放。

碳达峰是碳中和的基础和前提。碳达峰的最高值越低,碳中和的灵活性就越高,难度就越小。如果我国提出的“双碳”目标能够实现,就意味着我国将实现全球最大的碳排放降幅,用最短时间完成从碳达峰到碳中和的转变。

1.1.4 碳中和背景下的社会难题

现阶段,我国虽然已经具备了实现碳中和的基础条件,但从我国目前碳排放规模来看,实现碳中和仍面临着很多社会难题。

1.速度与质量的博弈

提出“双碳”目标是我国在碳排放领域的自我施压。一般来说,碳中和伴随着国家经济和技术发展的过程,有50~70年的过渡期,而我国却只留了30年的时间。在这么短的时间内,一个有着14亿人口的大国实现如此大规模的社会和能源转型,可以说是人类历史上前所未有的壮举。

我国目前仍处于工业化和城市化的快速推进期,每一单位GDP的增长都无法避免碳排放。如果我们当下全面主攻环保减排,经济发展势必受到影响,从而拖慢现代化的进程。如今经济增长和减碳压力并存,如何用30年的时间走完其他国家50~70年的路程,对于我国来说是一场巨大的考验。

2.能源转型技术面临重重挑战

构建低碳型工业体系是实现碳中和的必由之路。未来,许多行业都将产生不同程度的能源转型需求,例如,钢铁行业从焦炭炼钢转向氢气炼钢等。然而,实现能源转型并非易事,其技术难度非常高。

由于我国碳中和进程起步较晚,因此技术上存在着滞后性。目前,我国的各技术链条发展水平差距较大,技术成本较高,尚未达到大规模商业化的水平。因此,想要实现碳中和,我国还需要加大技术创新力度,降低减碳的技术成本,推动更多技术实现商业化。

3.社会观念的转变

碳中和不仅是一场技术革命,更是一场认知革命。实现碳中和需要全社会共同参与,这意味着各行各业都需要投入资金进行减碳技术的研发,这很可能导致企业在短期内很难获得经济收益,进而导致整个产业链甚至消费端都要承担减碳带来的“绿色成本”。

因此,唯有全社会积极转变观念,顺应时代要求积极承担起减碳的责任,才能实现碳中和目标。

1.2 了解碳中和背后的经济原理

碳中和与经济发展息息相关,它是一个新风口,是经济市场中新的投资风向标,影响着每个人的生活。

1.2.1 人人参与的“碳账本”

目前,我国居民消费行为能耗约占能源消费总量的一半。可见,想要实现碳达峰、碳中和目标,消费端的减碳也非常重要。企业需要从这一点出发,引导人们选择绿色消费方式,积极践行低碳生活。

北京绿普惠网络科技有限公司(以下简称“绿普惠”)创始人陶岚曾表示,每个人生活中看似微小的减碳行为,汇总起来,将会产生巨大的效果。因此,倡导消费者选择低碳的生活方式是企业的重要责任之一。

在推动低碳生活的过程中,很多企业和地方政府联合推出了碳普惠平台,将个人低碳行为量化成数值,折算成积分发放到用户账户,以鼓励用户继续践行低碳行为。绿普惠以此为灵感,利用数字化方式,推出了“碳账本”,提高用户对减碳行为的感知度,让用户主动选择低碳生活方式。

碳账本可以记录人们每一次的低碳行为,如垃圾分类、绿色餐饮、低碳出行等。经过用户授权,用户的低碳行为还可以被同步到云平台上,帮助用户完成碳账本的量化、整合、存储等,并形成多元化的激励方案。

北京冬奥会期间,绿普惠和冬奥组委联合推出了“低碳冬奥”小程序,这就是碳账本的一个应用。公众在“低碳冬奥”小程序上记录低碳出行、旧物回收、光盘行动等低碳行为,从而获得量化积分。这个项目有270余万人参与,累计减碳约2万吨,为打造冬奥低碳遗产作出了重要贡献。

在“低碳冬奥”小程序之后,绿普惠又开发了“绿色生活季”小程序,这是一个北京个人碳账本项目。某用户使用“绿色生活季”小程序购买了一级能效的空调后,获得了购买一级能效的冰箱的100元优惠券和3000绿色积分。他用这些积分在小程序上兑换了骑行卡、优惠券等奖励,大大提高了个人的减碳热情。

碳账本是碳普惠项目发展的产物,它通过数字化技术,将公众的低碳行为量化为具体的数值,提高了公众践行低碳行为的热情。碳账本将众多低碳行动的践行者联系起来,对提高社会公众对绿色低碳的认知度,改善整体生态环境具有重要意义。

1.2.2 碳中和与经济发展可以兼顾

虽然在短时间内实现碳中和可能会让整个产业链的“绿色成本”增加,但碳中和与经济发展并非此消彼长的关系,实现碳中和并非需要牺牲经济发展。相反,碳中和可以带来技术进步和传统产业的提质增效,让经济实现可持续发展。

碳中和与经济发展完全可以实现二者兼顾、协同共赢,具体体现在以下几方面。

(1)碳中和可以对部分低效率、高耗能的产业加以约束,给现代服务业、高新技术产业及先进制造业带来巨大的发展机遇。

(2)虽然碳中和会在短期内拖慢经济增长速度,但有利于经济可持续发展,在未来获得更大的竞争力。

(3)碳中和本身就是一个潜力巨大的产业,它可以提升就业率和就业质量。据国际可再生能源署预测,到2030年,碳中和将为中国提升约0.3%的就业率。这一点最直接的体现就是可再生能源领域的就业人数将大幅提升。

除此之外,碳中和还可以推动整个经济社会综合性高质量发展。

首先,碳中和带来的能源结构的转变可以减少温室气体排放和空气污染,优化人类生存环境。我国目前的能源结构还是以原煤为主,而碳中和的实现将大力控制煤炭等化石能源消耗,同时推动太阳能、风能、生物质能等可再生能源的发展。自2005年节能减排政策推行以来,我国节能减排成效显著。与2005年相比,2020年单位GDP二氧化碳排放量下降48.4%,2021年单位GDP二氧化碳排放量比2020年降低3.8%,预计到2030年将减少80%的大气污染。

其次,碳中和的实现可以降低极端天气出现的概率,从而减少气候灾害造成的损失。麦肯锡在《应对气候变化:中国对策》中指出,受气候变暖的影响,中国将变得更加炎热和潮湿。如果放任碳排放速度按照现在的趋势增长,未来会有1000万~4500万人成为极端炎热天气的受害者,预计到2050年,年均GDP损失在1万亿~1.5万亿美元。

最后,碳中和的实现可以降低我国对国外化石能源的依赖,保护我国能源安全。目前,我国的工业生产需要大量石油,但石油生产量无法填补消费量,因此我国需要从国外进口大量石油弥补空缺。这导致我国的经济发展在一定程度上受制于石油出口国,造成了一定的能源安全风险。而碳中和主张大力发展清洁能源,降低了工业生产对石油的依赖程度,保护了能源安全,提升了生产自主性。

总而言之,碳中和并非站在经济发展的对立面,它对于优化生存环境、促进就业、产业提质增效等都具有重要的促进作用,完全可以与经济发展并行不悖。

1.2.3 “双碳”经济下的投资规划

我国提出碳达峰、碳中和的“双碳”目标,意味着“双碳”已经成为未来经济发展的一个不可逆的趋势,这个趋势大大增强了“双碳”投资的确定性。

“双碳”投资具有时间长、范围广、潜力大的特点。

1.时间长

我国提出要在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和,这意味着一直到21世纪中叶,“双碳”项目都具有投资价值。

2.范围广

目前,与“双碳”相关的产业大多处于萌芽期,而且随着减碳技术的进步及成本的降低,会有更多产业进入“双碳”赛道,从而扩大投资范围。例如,原来光伏发电的成本远高于火力发电,只有经过国家大幅补贴后才能实现盈利,而现在光伏发电已实现平价上网,部分地区的光伏发电成本甚至低火力发电。光伏技术的进步降低了成本,产生了规模经济效应,从而吸引了更多资本进入,实现了光伏产业大发展。

3.潜力大

在推动“双碳”目标实现的过程中会产生一些新问题,这些问题会促进新产业的形成,然后新产业又产生新问题,再激发新产业,如此循环往复,新产业和新业态层出不穷。可以说,“双碳”背景下的每个产业都具有巨大的投资潜力。例如,现在的新能源汽车都使用锂电池,而锂电池属于液态电池,因此新能源汽车的安全问题一直广受诟病。而解决这个问题需要研发固态电池,目前很多企业就开始布局固态电池领域,这就是一个投资方向。

碳中和的实现需要大量资金的支持,而这需要资本和金融的引导,包括金融投资政策、国家财税政策的支持。只有企业算清减碳的投资与回报的那笔账,才能逐渐形成可持续的投融资环境。

1.3 碳中和现状:挑战与机遇并存

目前,我们不能明确全领域推进碳中和会给经济和社会带来什么影响。但是,一个新事物的出现往往都是挑战与机遇并存,全球减碳的号角已经吹响了,我们要坚定信心,抓住机遇,迎接挑战,争取早日在碳中和领域做出成绩。

1.3.1 碳中和面临的四大挑战

对于实现碳中和,尽管各国面临的挑战各异,但大体都与技术和资源,资金、资本和市场,政治和社会,以及国际合作4个方面有关。

1.技术和资源挑战

想要实现碳中和,我们就必须加快清洁能源替代化石能源的步伐。在这一变革中,清洁能源技术的开发和应用速度具有决定性意义,只有有了完善的、成熟的技术解决方案,才能实现清洁能源的大规模商业化应用甚至全领域推广。根据国际能源署的评估,预计到2070年,35%的减排量依靠的技术仍处于原型或示范阶段,40%的减排量依靠的技术尚未被开发出来。很多产业的减排技术均不成熟,包括商业汽车运输、海洋和航空运输、水泥生产等能源密集型产业。因此,技术的突破对于实现碳中和来说是一项巨大的挑战。

2.资金、资本和市场挑战

想要实现碳中和,在能源和基础设施等领域需要大量的资金。根据国际可再生能源机构估算,要实现全球升温低于2℃的目标,对于可再生能源领域的年均投资必须增加到8000亿美元。面对巨大的资金缺口,资金不足成为许多国家实现能源转型的障碍。

3.政治和社会挑战

全面减碳是一项艰巨的任务,几乎涉及全社会和所有行业,势必面临巨大的政治和社会挑战。在实现碳中和的过程中,政府扮演着重要角色。一方面,要制定更加精细化的战略规划;另一方面,要及时回应转型中的争议问题,避免引发社会矛盾。这需要政府投入较多的政治资源。然而,并非所有政府都愿意完成这一任务,许多政府只把宣布碳中和目标当成一场“公关行动”,没有真正落实到位,而做出详细规划的政府更是少之又少。

4.国际合作挑战

虽然目前每个国家制定的碳中和目标不同,但想要彻底实现碳中和离不开广泛的国际合作。而碳中和带给各国的压力明显大于之前的减排计划,这可能导致各国的竞争压力升高。气候变化的话语权事关国家发展前景,如果让其他国家主导,提出的标准可能与我国发展现状不符,导致出现气候权凌驾于发展权之上的局面。

1.3.2 技术进步是碳中和的最大机遇

技术进步是碳中和的最大机遇。发达国家之所以能率先实现碳达峰,并不完全是因为它们将高排放产业转移出去,也与其在环境领域的技术创新密切关系。

环境技术的进步解决的不仅是碳排放问题,还可以促进经济增长。纵观历史发展过程,每一次技术的革新都推动了世界格局的重塑,而那些率先开始进行技术革新的国家,都实现了经济腾飞。例如,第一次工业革命,英国率先发明蒸汽机,在纺织、钢铁、冶金等领域占得先机,加快了城镇化的步伐;第二次工业革命,美国率先发明了电力系统,随后,电动机取代了蒸汽机成为动力来源,美国也因此实现了经济腾飞,赶超英国成为全球第一大经济体;第三次工业革命,美国主导了信息技术的发展,拉开了与其他国家在科技上的差距,巩固了其超级大国的地位。

环境技术创新并不是某一领域的技术创新,而是通用技术创新,它的应用范围十分广泛,将对生产力的提高产生巨大作用。很多学者认为,环境技术创新将有可能像蒸汽、电力一样,成为人类历史上里程碑式的科技变革。

对于我国而言,环境技术创新格外重要。因为我国的能源结构呈现“缺油、富煤、少气”的特点,对进口石油有一定的依赖性。环境技术创新可以进一步提高清洁能源使用率,保护我国的能源安全。目前,我国的光伏、风电技术都有了巨大的进步,成本也大幅下降。我国在清洁能源技术、设备、制造等方面有显著优势,预计在10年或20年后,我国可能成为世界清洁能源出口国。这是我国未来发展的新机遇,对未来我国的经济结构、能源安全具有重要意义。

1.4 关于碳中和的认知误区

关于碳中和,当前业内还对它存在一些认知误区,例如,碳中和只是议题,与大众无关;只从能源角度谈论碳中和;植树造林可以代替减排;将碳中和看作改善气候的终点等。

1.4.1 碳中和只是议题,与大众无关

当听到碳中和的目标时,很多人可能觉得这只是一个国家的环保议题,与自己的关系不大,甚至对碳达峰、碳中和是什么都不清楚。

事实上,这是一个关于碳中和的非常大的认知误区。碳中和与每一个人的工作、生活息息相关,它的实现会在潜移默化中给大众生活带来颠覆性改变。

想要在2060年前实现碳中和,未来30多年整个社会必然会发生翻天覆地的变化。不管是日常生活、交通出行、学校教育,还是产业转型、就业环境、国际关系,社会的方方面面都将发生不同程度的变化。从前人们习惯的高碳生活方式、交通工具、传统产业等可能会彻底消失在历史长河中。

作为处在变革中的一代,我们与其被动接受变化,不如主动拥抱碳中和。实现碳中和虽然会让社会经历阵痛,但更多的是带来新风口、新机遇。我们作为社会中单独的个体,只有尽早改变观念,意识到碳中和的重要性,才能在这场变革中抓住投资、发展的机遇。

1.4.2 只从能源角度谈论碳中和

只从能源角度谈论碳中和,这也是关于碳中和的一个较为普遍的认知误区。这是因为现在关注碳中和的大多是一些能源领域的专家,这些人在谈论碳中和时大多站在电力、工业能耗、建筑能耗等角度。这导致很多人认为只要大力发展能源领域,就能实现碳中和。

虽然,能源领域的确是我国碳排放的“大户”,也是实现碳中和的重要领域,但2060年前实现碳中和的目标是实现全领域的碳中和,不是实现某一领域的碳中和,其中包括工业生产排放处理、农业排放处理及废弃物排放处理。而想要实现这些领域的全面碳中和,从当前技术水平来看,比单独在能源领域实现碳中和要困难得多。

对于实现碳中和,我们要从全局去思考,而不能只关注某一领域。除了能源领域,其他领域也要跟上步伐,积极转型,推动碳中和目标真正实现。

1.4.3 植树造林可以代替减排

植树造林是常用的实现碳中和的手段之一,这是一种基于自然的解决方案(Natural-based Solutions,NbS)。很多企业都将NbS列入自己的碳中和计划,那么,NbS是实现碳中和的“万能灵药”吗?它能代替减排吗?答案是否定的。

国际上虽然普遍认可NbS有助于实现碳中和,但NbS不是实现碳中和的最佳方案,目前还存在很大漏洞。试想,企业通过植树造林获得了碳补偿,但一场森林大火就可能导致储存在森林中的碳重新被释放出来。这时企业虽然已经尽到了减少碳排放的义务,但全球的碳排放没有因此而减少。

这说明NbS的固碳作用不稳定,而且通过自然生态系统从大气中吸收碳不是一蹴而就的,很难衡量种一棵树相当于减少多少碳排放。因此,植树造林不能代替减排,提高可再生能源利用率,减少对化石能源的依赖,从源头减少碳排放才是企业践行节能减排的有效方法。

1.4.4 将碳中和看作改善气候的终点

很多人将碳中和看作改善气候的终点,甚至认为实现了碳中和就不需要在保护环境上下功夫了,这是一个非常严重的误区。

碳中和远远不是改善气候的终点。放眼全球,很多企业在改善气候方面没有止步于碳中和,而是进一步追求负碳排放。例如,生物医药公司阿斯特拉捷利康宣布在2030年实现全产业链的负碳排放;而已经完成100%可再生能源目标的微软,也进一步提出要在2030年实现负碳排放。碳中和与碳排放能够实现“正负抵消”,只是不再增加碳排放而已,而负碳排放则可以进一步减少大气中的二氧化碳,让环境质量更好。

在全球气温不断升高的背景下,很多地方的冰川出现了结构失衡的问题,冰川灾害频发。想要解决这些问题,实现环境的可持续发展,碳中和只是第一步,负碳排放才是下一步要追求的目标。

在气候变暖不断加剧的情况下,企业应做到减排更多,甚至实现负排放。只有这样,才有可能实现全球升温不超过2℃的目标。 IPg7G6jV9bBVl3IerAN4Ne8zGfexr/pFClQZpTLZu33Qmvjz9fUs85QugAKs4NeW

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