碳中和離我們有多遠(yuǎn)

如期實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰”“2060年前碳中和”……從去年9月我國(guó)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)作出承諾以來(lái)，一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革已在能源領(lǐng)域拉開(kāi)大幕。在我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的現(xiàn)有條件下，加快能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型，特別是要大幅提高可再生能源在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中的比重，成為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)必須啃下的“硬骨頭”。

 

近日，就碳中和相關(guān)話(huà)題，記者采訪(fǎng)了國(guó)家氣候中心副主任巢清塵、中國(guó)氣象科學(xué)研究院副院長(zhǎng)高云、中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)中心正研級(jí)高級(jí)工程師申彥波。

 

極寒天氣、高溫?zé)崂说葮O端天氣在全球范圍內(nèi)輪番上演，帶來(lái)嚴(yán)重威脅。今年3月中旬，受蒙古氣旋和大風(fēng)持續(xù)影響，近十年來(lái)最強(qiáng)沙塵暴天氣席卷我國(guó)北方大部分城市及多個(gè)東亞國(guó)家，揚(yáng)沙和浮塵導(dǎo)致多地PM10“爆表”。

 

全球變暖還在持續(xù)嗎？將給我們的生活帶來(lái)什么影響？

 

高云：觀(guān)測(cè)資料表明，近百年來(lái)全球氣候經(jīng)歷了一次以氣候變暖為主要特征的顯著變化。為探尋全球氣候變暖的原因及其影響，自20世紀(jì)80年代起，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）開(kāi)始組織全球科學(xué)家，基于世界范圍內(nèi)公開(kāi)發(fā)表的研究成果對(duì)氣候變化及其影響進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)估，迄今為止發(fā)布了5次報(bào)告，基本認(rèn)定人類(lèi)活動(dòng)是當(dāng)前氣候變暖的主要原因。

 

人類(lèi)活動(dòng)主要是指化石燃料、生物質(zhì)燃燒等過(guò)程中的溫室氣體排放，以及土地利用如城鎮(zhèn)化導(dǎo)致的土地覆蓋變化。由于氣候系統(tǒng)的慣性，即便立刻停止溫室氣體排放，全球變暖的趨勢(shì)還將在一定程度上持續(xù)，我們現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是如何盡快控制住全球變暖進(jìn)程。

 

巢清塵：全球變暖會(huì)引起緩發(fā)性海洋災(zāi)害，出現(xiàn)海洋酸化現(xiàn)象，導(dǎo)致海平面上升、冰川融化等，引發(fā)海洋生態(tài)安全挑戰(zhàn)；由于溫度不斷升高，增加農(nóng)作物的蒸發(fā)量，使得不同作物的生長(zhǎng)周期產(chǎn)生變化，農(nóng)業(yè)布局和結(jié)構(gòu)被改變，影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量；大氣中溫室氣體的增加，會(huì)使冬天陸地升溫較快，海陸間溫度梯度隨之減小，增加冬季強(qiáng)霾事件發(fā)生的頻率和持續(xù)時(shí)間，造成我國(guó)東部靜穩(wěn)天氣增多；全球變暖使水資源與生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性變化，影響水量和水質(zhì)，甚至是物種多樣性；氣候的不穩(wěn)定性也使得世界疾病分布格局發(fā)生重大變化……全球變暖對(duì)日常生活的影響已經(jīng)暴露，未來(lái)還將不斷加劇。

 

氣候變化已成為當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)面臨的重大全球性挑戰(zhàn)。我國(guó)是全球季風(fēng)性氣候最為典型的國(guó)家，氣候變率大、氣象災(zāi)害災(zāi)情重、氣候風(fēng)險(xiǎn)交織復(fù)雜。氣候變化造成的影響比預(yù)期的更為強(qiáng)烈和迅速，全球變暖導(dǎo)致氣候系統(tǒng)不穩(wěn)定性加大，極端天氣氣候事件正在呈現(xiàn)出日益頻繁、范圍更廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的趨勢(shì)。而在各種突如其來(lái)的氣象災(zāi)害面前，城市這個(gè)開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)往往表現(xiàn)出極大的脆弱性，這逐漸成為制約人類(lèi)生存與可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，提高社會(huì)的氣候韌性是最現(xiàn)實(shí)和最緊迫的任務(wù)。

 

我國(guó)承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，美國(guó)提出將在2050年實(shí)現(xiàn)“凈零排放”，歐盟甚至提交《歐洲氣候法》，旨在從法律層面確保歐洲到2050年成為首個(gè)“氣候中性”大陸……為了積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，各國(guó)紛紛開(kāi)啟邁向碳中和目標(biāo)的進(jìn)程。

 

碳中和目標(biāo)的提出意味著什么？這一目標(biāo)是如何考量的？

 

高云：聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)2014年發(fā)布的第五次評(píng)估報(bào)告指出，二氧化碳及其他溫室氣體的累積排放與溫度升高之間大致呈準(zhǔn)線(xiàn)性關(guān)系，因此減緩氣候變化的最直接有效措施就是通過(guò)減少化石能源的使用、增加碳匯等控制人為溫室氣體的排放，降低大氣中溫室氣體的濃度。

 

綜合研究認(rèn)為，一旦未來(lái)全球平均氣溫升高超過(guò)2℃的閾值，人類(lèi)生活可能面臨較大危險(xiǎn)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，意味著需要我國(guó)努力以更為高效的資源能源管理，來(lái)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，為控制全球氣候風(fēng)險(xiǎn)作出積極貢獻(xiàn)，這與我國(guó)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)一致、政策相通，是積極應(yīng)對(duì)氣候變化的迫切需求。

 

科學(xué)家從氣候變化科學(xué)的角度圍繞國(guó)家戰(zhàn)略需求開(kāi)展監(jiān)測(cè)評(píng)估，為我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。

 

巢清塵：我國(guó)提出碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，是加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)美麗中國(guó)目標(biāo)的重要抓手，也是我國(guó)作為負(fù)責(zé)任大國(guó)履行國(guó)際責(zé)任、推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

 

一方面，應(yīng)對(duì)氣候變化的本質(zhì)與我國(guó)的發(fā)展路徑是一致的，低碳發(fā)展將促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量實(shí)現(xiàn)根本好轉(zhuǎn)；另一方面，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和也是當(dāng)前全球競(jìng)爭(zhēng)的核心所在。碳中和的背后是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)。這將引領(lǐng)各國(guó)新一代技術(shù)的研發(fā)，未來(lái)一段時(shí)間全球?qū)⑦M(jìn)入一個(gè)能源、工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域技術(shù)的變革時(shí)代。碳中和將是全球關(guān)鍵核心技術(shù)和戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期，我們必須抓住這一機(jī)會(huì)。

 

國(guó)家能源局提出到“十四五”末，可再生能源的發(fā)電裝機(jī)占我國(guó)電力總裝機(jī)比例將超過(guò)50%，可再生能源要從原來(lái)能源電力消費(fèi)的增量補(bǔ)充地位變?yōu)樵隽恐黧w。實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，我國(guó)能源系統(tǒng)需快速轉(zhuǎn)型，特別是要大幅提高可再生能源在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中的比重。

 

實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，我們面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)？可再生能源將如何助力這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)？

 

巢清塵：我國(guó)作為世界最大的發(fā)展中國(guó)家，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)依然面臨非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

 

從排放總量看，我國(guó)碳排放總量巨大，實(shí)現(xiàn)碳中和所需的碳減排量遠(yuǎn)高于其他經(jīng)濟(jì)體。

 

從發(fā)展階段看，歐美各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展成熟，已實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放絕對(duì)脫鉤，碳排放進(jìn)入穩(wěn)定下降通道。而我國(guó)發(fā)展不平衡、不充分的問(wèn)題仍比較突出，發(fā)展的能源需求不斷增加，碳排放尚未達(dá)峰。要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及能源低碳轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)。

 

從碳排放發(fā)展趨勢(shì)看，歐美一些國(guó)家從碳達(dá)峰到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的窗口期短則40余年，長(zhǎng)則六七十年，甚至更長(zhǎng)。而我國(guó)從2030年前碳排放達(dá)峰到2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間跨度僅有30年左右，所要付出的努力和速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些歐美國(guó)家。

 

從重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域看，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，2019年煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量比重為57.7%，非化石能源占15.3%。能源系統(tǒng)要在短短30年內(nèi)快速淘汰占85%的化石能源實(shí)現(xiàn)零碳排放，這不是簡(jiǎn)單的節(jié)能減排可以實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)型，而是一場(chǎng)真正的能源革命。

 

申彥波：雖然我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已連續(xù)11年、光伏發(fā)電裝機(jī)容量已連續(xù)6年位居世界第一，但我們對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源的利用效率還不夠高。以風(fēng)電為例，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量是美國(guó)的2倍，但年利用小時(shí)數(shù)在2015年只有美國(guó)的50%，2019年接近70%，仍有較大差距；光伏發(fā)電也有類(lèi)似問(wèn)題，我國(guó)太陽(yáng)能資源年總量比德國(guó)高30%以上，但光伏發(fā)電的年利用小時(shí)數(shù)在2015年比德國(guó)低將近100小時(shí)，2019年雖然超出德國(guó)17%左右，但仍然沒(méi)有完全體現(xiàn)出我國(guó)的資源優(yōu)勢(shì)。

 

在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的引領(lǐng)下，可再生能源行業(yè)迎來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇，也對(duì)可再生能源并網(wǎng)消納能力和規(guī)劃布局提出了新的考驗(yàn)。風(fēng)電、光伏、水電等發(fā)電方式均受地域和自然資源的影響，目前尚難以適應(yīng)電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模發(fā)電持續(xù)穩(wěn)定的需要。因此在擴(kuò)大電網(wǎng)消納能力的同時(shí)，必須著力推進(jìn)科技創(chuàng)新，以提升電網(wǎng)的承載能力，減少“棄風(fēng)、棄光”現(xiàn)象。

 

有數(shù)據(jù)指出，全球正面臨“氣候緊急狀態(tài)”。聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)古雷斯特曾坦言，如果不作出改變，氣溫升幅在本世紀(jì)可能達(dá)到災(zāi)難性的3℃以上。碳中和目標(biāo)提出的根本原因是應(yīng)對(duì)日益加劇的全球氣候變化。

 

我國(guó)哪些地區(qū)或能率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰？要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，未來(lái)該如何發(fā)力？

 

申彥波：能否率先達(dá)峰取決于各地的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及發(fā)展路徑?，F(xiàn)階段，我國(guó)東部地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)發(fā)達(dá)，就地消納能力強(qiáng)，近年來(lái)新能源開(kāi)發(fā)規(guī)模顯著增長(zhǎng)，有率先達(dá)峰的優(yōu)勢(shì)，而西部地區(qū)有豐富的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)岬瓤稍偕茉促Y源。碳達(dá)峰、碳中和工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)，各地區(qū)應(yīng)立足本地優(yōu)勢(shì)，積極探索適合本地實(shí)際情況的降碳發(fā)展路徑和應(yīng)對(duì)措施。需要注意的是，氣候資源具有波動(dòng)性特征，還要著力發(fā)揮多種能源互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電，譬如風(fēng)能與太陽(yáng)能、水電與火電的配合，其中氣象部門(mén)能否提供精確的預(yù)報(bào)服務(wù)是關(guān)鍵。

 

因此，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，至少要做好4個(gè)方面的氣象服務(wù)。一是如何科學(xué)地規(guī)劃布局。氣候資源開(kāi)發(fā)潛力巨大，但哪些地方可以?xún)?yōu)先開(kāi)發(fā)、哪些地方次之，只有通過(guò)合理規(guī)劃才能發(fā)揮資源的最大效用。

 

二是回答怎么建的問(wèn)題。大型風(fēng)電場(chǎng)及光伏發(fā)電站的選址和建設(shè)，“出生決定一生”，一旦建成難以再調(diào)整。因此必須在微觀(guān)選址、關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)等方面，充分考慮不同地方的資源特性。

 

三是做好風(fēng)電和光伏發(fā)電功率預(yù)報(bào)，完善極端天氣氣候事件對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，合理安排運(yùn)行方式和應(yīng)對(duì)措施，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

 

四是建立大規(guī)模風(fēng)能太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)的氣候生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)估體系，為新能源發(fā)展決策提供依據(jù)。

 

巢清塵：應(yīng)對(duì)氣候變化，減排和適應(yīng)一樣重要。我們要把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，協(xié)同控制溫室氣體與污染物排放，協(xié)同推進(jìn)適應(yīng)氣候變化與生態(tài)保護(hù)修復(fù)等工作，支撐深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)和二氧化碳排放達(dá)峰行動(dòng)，增強(qiáng)各個(gè)領(lǐng)域和區(qū)域的氣候韌性建設(shè)。“十四五”時(shí)期，更需要針對(duì)碳中和目標(biāo)下的各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)提出方向性戰(zhàn)略安排，并引導(dǎo)全社會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，研究制定更詳細(xì)的碳達(dá)峰行動(dòng)方案，加快全國(guó)碳市場(chǎng)建設(shè)、積極參與全球氣候治理，并動(dòng)員全社會(huì)力量，將碳達(dá)峰、碳中和的美好藍(lán)圖化為美麗現(xiàn)實(shí)。

 

此外，新型電力系統(tǒng)是氣象、氣候資源依賴(lài)的電力系統(tǒng)。大力提升可再生能源利用水平和效率，需要盡快、準(zhǔn)確摸清我國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源家底。在資源評(píng)估的基礎(chǔ)上，充分利用風(fēng)能太陽(yáng)能資源的時(shí)空互補(bǔ)性，減小風(fēng)電、光伏發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，進(jìn)而提高風(fēng)電和光伏發(fā)電的電網(wǎng)友好性，促進(jìn)新能源消納，提高可再生能源利用效率。

 

高云：氣象部門(mén)自上世紀(jì)90年代就開(kāi)始建設(shè)溫室氣體全球大氣本底站，并進(jìn)行持續(xù)觀(guān)測(cè)和采樣分析，在大氣溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)方面具有良好的監(jiān)測(cè)、分析和研究基礎(chǔ)。今年1月，中國(guó)氣象局啟動(dòng)運(yùn)行溫室氣體及碳中和監(jiān)測(cè)評(píng)估中心。未來(lái)我們將發(fā)揮部門(mén)優(yōu)勢(shì)，緊密?chē)@綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展和應(yīng)對(duì)氣候變化的需要，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀科學(xué)家，從氣候變化科學(xué)的角度圍繞國(guó)家戰(zhàn)略需求開(kāi)展監(jiān)測(cè)評(píng)估，為我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。