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全球碳达峰、碳中和情况分析

2022-05-11王婷婷

中国钢铁业 2022年1期
关键词:达峰碳达峰排放量

王婷婷

碳排放达峰是实现碳中和的基础和前提,达峰时间的早晚和峰值的高低,直接影响碳中和实现的时长和难度。研究全球碳达峰、碳中和的进程,以及碳中和的实现路径,对于按期实现我国的“双碳”目标具有重要意义。

一、全球碳达峰进程情况分析

碳排放达峰的目标包括达峰时间和峰值。一般而言,碳排放峰值指在所讨论的时间周期内,一个经济体温室气体(主要是二氧化碳)的最高排放量值。

21世纪以来,全球碳排放量增长迅速。2000-2019年全球二氧化碳排放量由206亿吨增至343.6亿吨,增长了40%。2020年,受全球新冠肺炎疫情影响,世界各地区碳排放量普遍减少,全球碳排放量下降至322.8亿吨,同比下降6.3%。

与此同时,各个国家特别是碳排放大国都在积极推动绿色低碳发展。截至2020年,排名前十五位的碳排放国家中,美国、俄罗斯、日本、巴西、印度尼西亚、德国、加拿大、韩国、英国和法国已经实现碳排放达峰。中国、马绍尔群岛、墨西哥、新加坡等国家承诺在2030年以前实现碳达峰。

经济合作与发展组织(OECD)统计数据显示,2020年全球已有54个国家的碳排放实现达峰,而在此之前的1990年为18个、2000年为31个、2010年为50个(见图1)。40年来,这些碳达峰国家的碳排放量占当时全球碳排放量的比例,分别为21%、18%、36%和40%。预计2030年全球将有58个国家实现碳排放达峰,其碳排放量占全球碳排放量的60%。

图1 全球已实现碳达峰国家数量变化 个

二、世界各国碳中和基本情况

目前已有127个国家和地区对碳中和目标做出承诺。Energy & Climate Intelligence Unit的净零排放跟踪表统计了各个国家进展情况,包括:已实现的2个国家,已立法的6个国家,处于立法中状态的包括欧盟(作为整体)和其他3个国家。另外,有12个国家(包括欧盟国家)发布了政策宣示文档。2015年《巴黎协定》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标。越来越多的国家政府正在将其转化为国家战略,提出了无碳未来的愿景。根据ClimateNews网站汇总的信息,主要国家和地区作出了相关承诺(见表1)。

表1 主要国家和地区净零排放目标日期及承诺

三、部分国家碳中和主要路径分析

考虑到全球温室气体排放量的73%源于能源消耗,其中38%来自能源供给部门,35%来自建筑、交运、工业等能源消费部门,因此,部分国家研究制定了碳中和背景下的产业政策,支持减排目标。

路径一:发展清洁能源,降低煤电的供应

根据国际能源署(IEA)测算,1990-2019年,传统化石能源(煤、石油、天然气)在全球能源供给中占比近八成,清洁能源占比很小。从能源供给端着手,推动能源供给侧的全面脱碳是实现碳中和目标的关键。因此,各国主要采取两方面措施:一是降低煤电供应。二是发展清洁能源,开发储能技术,提高能源利用率。

路径二:减少建筑物碳排放,打造绿色建筑

建筑的绿色改造,前期成本高、投资回报期长,但长远效益可观,有利于实现碳中和目标。根据欧洲建筑性能研究所研究,对建筑进行绿色翻新、节能改造,能创造更多工作岗位,提高生产效率,增加千亿欧元的潜在收益;对医院进行节能改造,还能减少患者平均住院时间,每年可为医疗卫生行业节约几百亿欧元。

各国建筑行业实现碳中和的主要途径是打造绿色建筑,即在建筑生命周期内,最大限度地节约资源,保护环境,提高空间使用质量,促进人与自然和谐共生。主要做法:一是出台绿色建筑评价体系,推广绿色能效标识。二是改造老旧建筑,新建绿色建筑。

路径三:减少交通运输业碳排放,布局新能源交通工具

随着中产阶层人口增多,汽车保有量翻番,将成为最大的能源消费领域。各国政府及产业界日益关注并积极推动整个交运行业向低碳方向发展。各国交运行业实现碳中和的主要措施是,推广新能源汽车等碳中性交通工具及相关基础设施,发展交通运输系统数字化。

路径四:减少工业碳排放,发展碳捕获碳储存

工业领域中的冶金、化工、钢铁、烟草等均是高耗能、高排放部门。2019年,OECD国家的工业部门二氧化碳排放量占其排放总量的29%。各国工业部门实现碳中和主要做法有两种:一是发展生物能源与碳捕获和储存技术(BECCS)。二是发展循环经济,提升材料利用率。

路径五:减轻农业生产碳排放,加强植树造林

农业生产是重要的碳排放源,占全球人为总排放的19%。发展低碳经济离不开低碳农业。各国农业碳中和的主要途径是增强二氧化碳等温室气体的吸收能力,即加强自然碳汇,如恢复植被等。但目前绝大部分国家在农业、废物处理领域的低碳化技术均处于发展初期,成本较高,有效性也尚待验证。

四、我国碳达峰碳中和情况分析

(一)我国碳达峰进程及产业链主要情况

2005年,我国就在“十一五”规划纲要中提出要节能减排。2020年9月,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,我国向全世界承诺,力争于2030年前碳排放达到峰值,2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,2060年前实现碳中和。随后,中国领导人先后7次在重大国际场合就“中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和”发表了系列重要讲话。

在碳中和产业链中,中端主要表现为提升节能减排水平,包括产业结构转型、提升能源利用效率、加强低碳技术研发及完善低碳发展机制等,代表性行业包括钢铁、化工、建材、造纸、有色、交运行业等。

1.钢铁:领先企业积极发布碳中和行动计划

为实现碳达峰碳中和的目标,钢铁行业碳达峰行动方案和路线图已基本明确。正在编制的《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》目前已形成修改完善稿,初步确定行业达峰目标和重点任务。在2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标约束下,中国宝武、河钢、包钢、鞍钢4家钢企发布碳中和行动计划。

2.建筑:水泥能耗近年下降,但碳排放量控制仍需加强

中国建筑行业规模位居世界第一,现有城镇总建筑存量约650亿平方米,这些建筑在使用过程中排放了约21亿吨二氧化碳,约占中国碳排放总量的20%,也占全球建筑总排放量的20%。这部分碳排放被称为“运营碳排放”。

建筑行业中的水泥工业是非金属矿物制品中最为主要的能源消耗和碳排放的来源之一。2015-2020年,在我国政府和行业的集体努力下,我国水泥制造业生产每吨水泥的能源消费量从0.112吨标准煤下降到0.108吨标准煤,但吨水泥碳排放量从0.463吨上升到0.517吨。因此我国水泥行业仍需继续加强节能减排。

3.交运:电气化转型

近年来,我国铁路运输逐渐往电气化转型。2013-2020年,我国电气化铁路营业里程数和电气化率呈逐年增长趋势。2020年,我国电气化里程10.7万公里,比2019年增长0.7万公里;铁路电化率达72.8%,较2019年增长0.9个百分点。公路交通运输电气化方面,新能源汽车是典型代表。2014年,我国开始出现私人购买新能源汽车,由此也开启我国新能源汽车元年。2015年全国进入新能源汽车产业高速增长年,在2015年11月,我国新能源汽车产销量占比首次突破1%,我国也在这一年成为全球最大的新能源汽车市场。根据中国汽车工业协会最新公布的数据显示,2020年我国新能源汽车市场渗透率(全国新能源汽车销量占全国汽车总销量)比例达5.4%,较2019年有所攀升。

(二)我国与世界各国碳中和现状对比

2019年,我国碳排放量达101.7亿吨,占全球碳排放量的比重为27.92%,其后分别是美国、印度、俄罗斯,占比分别为14.5%、7.18%和4.61%。从单位GDP碳排放量来看,2019年世界发达经济体的单位GDP碳排放量普遍在0.1千克/美元~0.3千克/美元左右。被誉为“金砖五国”的五大发展中国家的碳排放量大多在1千克/美元左右。我国2019年的单位GDP碳排放量为0.712千克/美元,相比于印度、俄罗斯和南非等国较好,但仍远高于发达经济体的单位GDP碳排放量(见图2)。

图2 1950-2019年世界主要国家碳排放量占世界比重 %

相比美国和欧洲等发达地区和国家,我国碳达峰、碳中和的实现节点较晚,这与我国工业化起步较晚有较大关系。我国仍需进一步努力,争取在保持经济增长的情况下,尽早实现碳达峰、碳中和,推动经济实现绿色可持续发展。预计未来,随着我国节能减排政策的进一步完善,我国碳排放情况将进一步改善。

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