碳達(dá)峰與碳中和的本質(zhì)是推動(dòng)發(fā)展轉(zhuǎn)型
習(xí)近平主席在75屆聯(lián)大講話中指出:“這場(chǎng)疫情啟示我們,人類需要一場(chǎng)自我革命,加快形成綠色發(fā)展方式和生活方式,建設(shè)生態(tài)文明和美麗地球。人類不能再忽視大自然一次又一次的警告,沿著只講索取不講投入、只講發(fā)展不講保護(hù)、只講利用不講修復(fù)的老路走下去。”
其實(shí)人類在各種文明的發(fā)展中,對(duì)發(fā)展方式都在不斷地反思,中國(guó)歷史上先賢們主張的“天人合一”“道法自然”都是對(duì)發(fā)展方式反思的一種反映,
北京先農(nóng)壇更是中國(guó)人民在農(nóng)耕文明時(shí)代對(duì)上天敬畏的一種體現(xiàn)。人類對(duì)工業(yè)文明的反思始于20世紀(jì)50年代的“倫敦?zé)熿F”和其他工業(yè)污染事件,其代表作是卡遜女士的 《寂靜的春天》和羅馬俱樂部的《增長(zhǎng)的極限》。前者反映了人類對(duì)環(huán)境污染的憂慮,后者反映了人類對(duì)資源依賴的發(fā)展模式的擔(dān)憂。
從1972年的第一次環(huán)境與發(fā)展大會(huì)到2015年巴黎COP21的40多年間,人類對(duì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)不斷深化,開始著手解決人類面臨的環(huán)境問題,其中包括1987年達(dá)成的聯(lián)合國(guó)《臭氧層保護(hù)公約》、1992年達(dá)成的聯(lián)合國(guó) 《21世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)生物多樣性公約》,1994年達(dá)成的《聯(lián)合國(guó)荒漠化公約》和2015年達(dá)成的聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),并且都取得了階段性的成果。但是這些內(nèi)容都涵蓋有限的范圍,沒有一項(xiàng)像《公約》那樣影響深遠(yuǎn)。尤其是 《巴黎協(xié)定》提出了碳中和的措施,將徹底改變?nèi)祟惏l(fā)展模式。
碳中和的目標(biāo)是人類活動(dòng)排放的溫室氣體和大自然吸收相平衡,這樣就迫使人類由化石能源支撐的發(fā)展模式向非化石能源支撐的發(fā)展模式轉(zhuǎn)化,不僅實(shí)現(xiàn)發(fā)展與二氧化碳脫鉤,甚至要與各種礦產(chǎn)資源脫鉤,實(shí)現(xiàn)各種資源的循環(huán)利用,因此實(shí)現(xiàn)碳中和不僅要實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)方式、能源系統(tǒng)和生活方式的綠色低碳轉(zhuǎn)型,還要實(shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)展,從資源依賴走向技術(shù)依賴,從而將人類活動(dòng)對(duì)大自然的損害降到最低。這一切都需要科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。
資源依賴的發(fā)展模式與技術(shù)支撐的發(fā)展模式有著本質(zhì)的區(qū)別。首先是資源依賴的發(fā)展模式,隨著發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大,資源供應(yīng)就會(huì)變得緊張、稀缺,乃至枯竭,導(dǎo)致資源的
價(jià)格上漲和發(fā)展成本的增加,而技術(shù)支撐的發(fā)展模式,由于技術(shù)是不斷進(jìn)步的,且進(jìn)步是積累、疊加的,技術(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)退步,因而隨著發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大,技術(shù)的成本會(huì)不斷下降。二是資源依賴型發(fā)展所依賴的資源,具有顯著的地域特征,這種地域特征是與生俱來的,無法改變,而技術(shù)支撐的發(fā)展模式所依賴的技術(shù),沒有有無之分,只有先進(jìn)與落后之分。落后的技術(shù)只要不斷努力就會(huì)進(jìn)步,從落后變成先進(jìn),而先進(jìn)的技術(shù)如果不繼續(xù)努力,也會(huì)逐漸落后。三是資源變得稀缺乃至枯竭不可避免,資源的安全供應(yīng)就變得很復(fù)雜,乃至出現(xiàn)供應(yīng)的糾紛、爭(zhēng)奪,乃至戰(zhàn)爭(zhēng),而技術(shù)的進(jìn)步是可以學(xué)習(xí)和復(fù)制的。因此資源依賴的發(fā)展模式不可持續(xù)、不可復(fù)制,技術(shù)支撐的發(fā)展模式是可持續(xù)、可復(fù)制的。
碳中和為什么會(huì)改變?nèi)虻陌l(fā)展模式?這就需要從二氧化碳的排放構(gòu)成來源判斷。雖然不同的國(guó)家,不同的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、能源系統(tǒng),二氧化碳排放的構(gòu)成有較大的差別,但究其來源無非是用于發(fā)電的化石能源碳排放,工業(yè)部門、交通部門和建筑部門直接燃燒的化石能源碳排放和部分工業(yè)過程的碳排放。不同的國(guó)家這五個(gè)方面的構(gòu)成比例有所不同,就中國(guó)而言,發(fā)電、工業(yè)、建筑、交通和其他排放量構(gòu)成大體上是40%、30%、15%、12%和3%。歐盟和美國(guó)由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源系統(tǒng)與中國(guó)不同,發(fā)電和工業(yè)的碳排放占比低一些,而交通和建筑的碳排放占比則更高一些。
因此實(shí)現(xiàn)碳中和世界各國(guó)的技術(shù)路線大致相當(dāng)。首先將每千瓦時(shí)碳排放量最高的煤炭發(fā)電逐步淘汰,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力的凈零排放。其次是努力擴(kuò)大電力在終端用能中的比例,在工業(yè)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)盡可能實(shí)現(xiàn)電力對(duì)化石能源燃燒的替代。那些暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)電力替代的工藝、設(shè)備和服務(wù),被稱之為難以電力替代的領(lǐng)域,則考慮使用氫工藝技術(shù)進(jìn)行替代,比如發(fā)展氫冶金取代焦炭冶金,在航空領(lǐng)域用氫或氫合成燃料取代傳統(tǒng)的化石燃料等。
在發(fā)電領(lǐng)域的替代技術(shù)已經(jīng)非常成熟,也就是用非化石能源發(fā)電取代化石能源發(fā)電,尤其是用可再生能源發(fā)電取代化石能源發(fā)電。支撐可再生能源取代化石能源發(fā)電的技術(shù),除了可再生能源技術(shù)的自身發(fā)展,還需要儲(chǔ)能和新一代電力系統(tǒng)的技術(shù)支持。在工業(yè)、建筑和交通領(lǐng)域的電力替代也有長(zhǎng)足的進(jìn)展。例如高爐煉鋼用電爐煉鋼替代,電動(dòng)汽車取代燃油汽車,電力取暖、制冷和炊事也有一定的進(jìn)步,只是在氫的利用方面還存在著成本高、儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)障礙。但是,這些問題和障礙都是技術(shù)難題,可以隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步加以解決。工業(yè)過程排放的二氧化碳則需要采取改變生產(chǎn)工藝、循環(huán)利用等方式加以解決。
由于碳中和的技術(shù)路線基本確定,世界各國(guó)正在就碳中和問題邁出決定性的步伐,2020年7月歐盟宣布2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和,9月中國(guó)宣布碳中和,10月日本和韓國(guó)宣布碳中和,美國(guó)候任總統(tǒng)拜登也承諾在其就任總統(tǒng)之后,馬上宣布重返《巴黎協(xié)定》,并宣布碳中和,再加上此前已經(jīng)宣布碳中和的英國(guó)等,世界上主要的經(jīng)濟(jì)體(約占全球GDP的75%)已經(jīng)宣布走向碳中和,人類開始進(jìn)入一個(gè)低排放發(fā)展的新時(shí)代。
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