?2060年中國“碳中和”目標的路徑、機遇與挑戰

2020-11-20 16:20 來源: 第一財經

2060年“碳中和”路徑


碳中和”的基本公式為:商業活動導致的碳排放=碳匯總量+碳信用總量。我們需要考慮的技術不僅僅是節能減排技術,同時還要考慮負碳排放技術。根據麥肯錫推出的溫室氣體減排成本曲線,可以對各類減排的技術與手段的先后順序進行相應的排序。每個階段都有很多的減排途徑,這個順序應是綜合考慮各類減排措施的成本效益與實施難易度來決定的。可以將“碳中和”路徑大致分為三個階段:

階段I(2020年-2030年)。主要目標為碳排放達峰。在2030年達峰目標的基本任務下,主要任務是降低能源消費強度,降低碳排放強度,控制煤炭消費,大規模發展清潔能源,繼續推進電動汽車對傳統燃油汽車的替代,倡導節能(提高工業和居民的能源使用效率)和引導消費者行為。

階段II(2030年-2045年)。主要目標為快速降低碳排放。而達峰后的主要減排途徑轉為可再生能源為主,大面積完成電動汽車對傳統燃油汽車的替代,同時完成第一產業的減排改造,以CCUS等技術為輔的過程。

在階段III(2045年-2060年)。主要目標為深度脫碳,參與碳匯,完成“碳中和”目標。深度脫碳到完成“碳中和”目標期間,工業、發電端、交通和居民側的高效、清潔利用潛力基本開發完畢,此時應當考慮碳匯技術,以碳捕集、利用與封存(CCUS)、生物質能碳捕集與封存(BECCS)等兼顧經濟發展與環境問題的負排放技術為主。

為何會進行如上的排序?首先需要了解中國的碳排放產業分布。中國已經是一個高度工業化的國家,碳排放大部分是來自于發電和工業端,交通行業也占有一定的份額,而農業、商業與居民排放占比較小。因此,在這巨大的體量上,應當優先對占有83%的碳排放量的第二產業入手,由簡入繁。

一個有效的減排路徑一定是從減排成本最低的方向、最容易操作的地方下手,目前而言,我國的能源使用效率仍然比較低,大部分工廠的節能項目的投資回收期較短,相比于工廠設備的壽命,這使得不少節能項目本身就有經濟收益,唯一需要考慮的是降低信息不對稱,規范好節能市場;而新能源板塊,無論是新能源發電還是電動、混動汽車,其成本發電成本與全壽命周期成本快速下降,能夠做到具有市場競爭力,在市場中大規模自發替代火電廠或者傳統汽車或許在十年間就能開始,接下來就是行業的快速發展。因此,近二十年的新能源項目或許將呈現指數型增長。

當中國的碳排放達峰并開始下降以后,這種本身具有經濟效益的節能減排的項目將會變得很少,致使節能帶來的減排空間縮小,此時是新能源與傳統能源的替代過程,因此,在碳排放從達峰到逐漸下降的過程中,減排的主力新能源對傳統一次化石能源的替代技術。由于火電廠一般都具有50年以上的壽命周期,即使不再新建火電廠,已經建成的火電廠也將繼續發揮著供能的作用,這時大部分排放仍來自于燃煤電廠、同時也有部分工業/民用天然氣和水泥等工廠的工藝排放。

在深度脫碳的過程中,需要額外資本加入,就像對新能源的巨額投資與補貼一樣。為了保證“碳中和”,必須要解決發電端的碳排放,因此CCUS技術在此時必須急速擴張,不過深度脫碳過程應當在2045-2050年左右開始,基于前期的技術積累和創新,此時CCUS的單位減排成本應該可以大幅度下降。

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