黃震：聚焦碳達(dá)峰碳中和，推動能源綠色轉(zhuǎn)型

2020年9月22日，國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上鄭重宣布中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和是應(yīng)對國際新變局、構(gòu)建新發(fā)展格局、落實(shí)新發(fā)展理念的重大戰(zhàn)略布局，2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”作為2021年八大重點(diǎn)任務(wù)之一。

如何實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)？全國政協(xié)常委、上海市政協(xié)副主席，民進(jìn)中央副主席、民進(jìn)上海市委主委，中國工程院院士，上海交通大學(xué)副校長黃震接受記者記者專訪，展望了能源發(fā)展趨勢，探討了我國能源革命與綠色發(fā)展之路。

記者：何為“碳達(dá)峰”和“碳中和”？我國做好碳達(dá)峰、碳中和工作，有什么重要意義？

黃震：氣候變化是人類面臨的全球性問題。從第一、第二、第三次工業(yè)革命看，化石能源（煤、油、氣）的發(fā)現(xiàn)和利用，極大提高了勞動生產(chǎn)率。但兩百多年來，化石能源燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳累計(jì)已達(dá)2.2萬億噸，在人類社會得到大繁榮、大發(fā)展的同時，也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問題、氣候變化問題。

“碳達(dá)峰”是指碳的排放量達(dá)到峰值不再增加，由增開始轉(zhuǎn)降的拐點(diǎn)出現(xiàn)。“碳中和”是指碳的排放量和清除量基本達(dá)到平衡，達(dá)到凈零排放。通過技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步將所排放的二氧化碳對自然環(huán)境產(chǎn)生的影響降低到凈零程度。需要注意的是，碳中和的碳，狹義的是指二氧化碳，更為寬泛的則是指溫室氣體，即除了二氧化碳外，還包括甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫、臭氧等。

自第一次工業(yè)革命以來，大氣中二氧化碳的濃度持續(xù)上升，2021年3月大氣層中的CO2濃度已達(dá)到了417ppm。全球地表平均溫度已升高1.1攝氏度，如不加控制，到21世紀(jì)下半葉溫度將升高2.5攝氏度至2.7攝氏度。溫度的上升，會造成地球上病蟲害增加，疾病肆虐；導(dǎo)致土地干旱，沙漠化面積進(jìn)一步增大；氣候反常，極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)；冰川融化，海平面會上升；將會超越地球生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力，因此，氣候已成為全球性的非傳統(tǒng)安全問題。危害著人類生存和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

在這一背景下，2015年12月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》197個締約方在巴黎氣候變化大會上達(dá)成了《巴黎協(xié)定》。我國在2016年9月加入巴黎協(xié)定。《巴黎協(xié)定》明確要求全世界共同努力，減排溫室氣體，把未來的溫升控制在不超過工業(yè)革命前的2℃，并努力爭取控制1.5℃; 提出到本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)人為活動溫室氣體排放源與吸收匯的平衡，達(dá)到凈零排放。

去年，我國宣布力爭于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭取于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這一承諾的提出，不僅是我國作為世界大國的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，為全球生態(tài)文明和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體，作出中國的貢獻(xiàn)；也是推動我國能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的自身發(fā)展需要，對我國實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)人與自然和諧共生的社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國具有重要戰(zhàn)略意義。

記者：碳達(dá)峰、碳中和對我們國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展會產(chǎn)生哪些影響？

黃震： 碳達(dá)峰、碳中和將對我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)、極其深刻的影響。這是一場綠色革命！借用狄更斯的一句話，這是最好的時代，這也是最壞的時代！我們將構(gòu)建全新的零碳能源與產(chǎn)業(yè)體系，其中意味著百萬億級的投資和產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，一些新經(jīng)濟(jì)、新行業(yè)、新商業(yè)模式行將誕生；而一些傳統(tǒng)行業(yè)如不變革不脫碳，行將歸零、被顛覆與消亡。技術(shù)的發(fā)展、社會的進(jìn)步，勢不可當(dāng)！

記者：要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，我國仍面臨哪些挑戰(zhàn)？

黃震：我們面臨的挑戰(zhàn)是史無前例的，主要有如下三個方面：

第一，我國作為世界最大的發(fā)展中國家，改革開放四十余年來，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，GDP總量已躍居全球第2位，但人均GDP剛突破1萬美元，發(fā)展不平衡不充分問題仍然突出，面臨著發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善民生、消除貧困等一系列艱巨任務(wù)，我國能源需求還在不斷增加，碳排放仍處于上升階段，尚未達(dá)到峰值。

第二，從能源消費(fèi)總量來看，我國消費(fèi)總量世界第一，占比高達(dá)全球1/4左右。從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，我國仍以化石能源消費(fèi)為主，占比高達(dá)85%左右，能源消費(fèi)目前仍有一半以上用的是煤炭，從我國發(fā)電類型來看，火電占到整個發(fā)電量的70%左右。與中國不同的是，歐盟主要國家早已于20世紀(jì)90年代之前碳達(dá)峰，美國也于2007年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。歐盟主要國家從實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和有近六十年時間，我國在2030年前碳達(dá)峰到2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，時間只有它們的一半。這意味著，中國需要用更短的時間，將85%的化石能源變成凈零碳排放能源，這是巨大的挑戰(zhàn)。

第三，從全社會在氣候變化和溫室氣體控制方面看，我們在百姓意愿、企業(yè)認(rèn)同、技術(shù)儲備、市場機(jī)制、法律法規(guī)等方面與發(fā)達(dá)國家相比，明顯滯后，亟待迎頭趕上。

記者：在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，未來能源發(fā)展將呈現(xiàn)出哪些特點(diǎn)？

黃震：第一，在能源生產(chǎn)形式上，將從集中走向分散，從現(xiàn)有電力系統(tǒng)自頂向下的樹狀結(jié)構(gòu)（發(fā)電-輸電-配電-用電）走向扁平化、大量分布式能源自治單元之間相互對等互聯(lián)的結(jié)構(gòu)，這種能源互聯(lián)使可再生能源分層接入與消納得以實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

第二，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)形式上，將從能源生產(chǎn)者、消費(fèi)者互相獨(dú)立轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)銷者一體，需求側(cè)的用戶通過分布式能源扮演消費(fèi)者和生產(chǎn)者的雙重角色，每一棟樓房將轉(zhuǎn)變成獨(dú)立的能源產(chǎn)消者。

第三，在能源利用上，化石能源在未來一次能源消費(fèi)中的比例將會大幅降低，可再生能源比例會持續(xù)大幅度上升。從高碳走向低碳，最后走向零碳能源的時代，可再生能源從補(bǔ)充能源到主體能源，這種變化將是革命性、顛覆性的。

過去的世界，我們是依賴于上億年前的陽光照耀的產(chǎn)物-化石燃料，今后的世界，每天的陽光將為我們提供取之不盡、用之不竭的熱、電，還有可再生燃料。

記者：您認(rèn)為未來能源技術(shù)發(fā)展趨勢是什么？

黃震：我把能源發(fā)展大趨勢總結(jié)為“五化”，從能源供給側(cè)看，是電力零碳化、燃料零碳化;從能源需求側(cè)看，是高效化、再電氣化、智慧化三化。

從供給側(cè)看，首先是電力零碳化。目前，全球能源結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主，高達(dá)41%的碳排放來自電力行業(yè)。電力系統(tǒng)的脫碳是全社會零碳發(fā)展的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。

大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是電力系統(tǒng)脫碳的關(guān)鍵，十多年來，可再生能源的發(fā)展快速，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)總規(guī)模已達(dá)到9.3億千瓦，占總裝機(jī)的比重達(dá)42.4%，2020年我國可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.2萬億千瓦時，占全社會用電量的比重達(dá)29.5%?？稍偕茉吹某杀疽苍诓粩嘞陆?，過去10年，整個光伏發(fā)電成本下降82%-90%左右， 下一步是將每一個建筑物轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，大力發(fā)展虛擬電廠、微網(wǎng)和儲能技術(shù)，部署更多的新能源裝機(jī)容量，發(fā)出與消納更多的電量。預(yù)測到2030年，我國風(fēng)電和光伏裝機(jī)可達(dá)16-18億千瓦，到2050年將可達(dá)50億千瓦。依靠科技發(fā)展與突破，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，使常規(guī)火力發(fā)電從現(xiàn)在的基荷電力轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)峰電力，結(jié)合CCS的火電，將為大電網(wǎng)穩(wěn)定性和靈活性提供保障，實(shí)現(xiàn)電力零碳化。

其次是燃料零碳化。利用可再生能源（光伏或風(fēng)電等）制取氫、氨和可再生合成燃料，用于汽車、船舶、航空和工業(yè)等。特別是可再生合成燃料是一項(xiàng)極具潛力的變革性技術(shù)，采用可再生能源來合成液體燃料，一旦取得技術(shù)突破，將使交通和工業(yè)燃料不再依賴化石能源。同時可再生合成燃料將徹底改變傳統(tǒng)的可再生能源“源-網(wǎng)-荷”強(qiáng)關(guān)聯(lián)在線利用形式，創(chuàng)建一種全新的“源-儲-荷”離線利用形式,解決棄風(fēng)、棄光等新能源發(fā)展難題，實(shí)現(xiàn)燃料凈零碳排放。

從需求側(cè)來看，第一是高效化，節(jié)能減碳是碳達(dá)峰、碳中和最基礎(chǔ)的工作，要全面推進(jìn)電力、工業(yè)、建筑、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能，降低單位GDP能耗。目前，我國單位GDP能耗是全球平均水平的1.5倍，是英國、日本的3倍，節(jié)能減碳潛力可觀。 第二是再電氣化，加速零碳電力供給，在此基礎(chǔ)上，加快工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域的再電氣化，提高能源利用效率，這是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要途徑。 第三是智慧化，就是通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等，將人、能源設(shè)備、能源服務(wù)互聯(lián)互通，使電源、電網(wǎng)、電荷以及能源存儲相互協(xié)調(diào)，把海量分布各種各樣的發(fā)電源和海量的負(fù)荷，通過整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架起來，給每個單元賦予智能，實(shí)現(xiàn)高效能源生產(chǎn)、交易、利用和能源基礎(chǔ)設(shè)施共享。

記者：“碳達(dá)峰、碳中和”背景下，將會對我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生哪些影響？如何減少汽車碳排放？

黃震：推動汽車科技創(chuàng)新，低碳轉(zhuǎn)型，有效控制和降低汽車碳排放總量，對我國碳達(dá)峰、碳中和極為重要。從全球溫室氣體排放看，交通運(yùn)輸是主要碳排放源之一。歐盟在全球最早出臺了汽車碳排放法規(guī)，是汽車碳減排的先行者，為了防止“碳泄漏”，歐盟正積極推動針對產(chǎn)品碳強(qiáng)度的法律法規(guī)，設(shè)立征收碳關(guān)稅，對進(jìn)口商品征收碳邊境調(diào)節(jié)稅，將對國際汽車貿(mào)易產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

與此同時，通用、福特、寶馬、戴姆勒、大眾、沃爾沃、豐田、日產(chǎn)等國際車企均已提出2040年至2050年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期碳中和的目標(biāo)。采用全生命周期評價(jià)汽車碳排放和汽車產(chǎn)業(yè)快速低碳轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)碳中和已成為共識。

汽車碳排放控制主要有兩個方面，其一是內(nèi)燃動力和混合動力汽車的碳減排，這類汽車量大面廣，對有效控制和降低汽車碳排放總量十分重要。具體而言，從近中期看，主要措施是不斷提升內(nèi)燃動力熱效率或混合動力的綜合能源利用效率，達(dá)到節(jié)能減碳目的；從中長期看，進(jìn)一步研發(fā)可再生合成燃料，使內(nèi)燃動力和混合動力汽車達(dá)到凈零碳排放?？稍偕铣扇剂鲜且?a href="http://www.msthinker.com/news/list/6/" target="_blank">太陽能、風(fēng)能等可再生能源為主要能量供給，合成高能量密度的車用碳?xì)淙剂匣虼济讶剂系龋铣扇剂夏芰棵芏雀?，輸運(yùn)和加注方便，可利用目前加油站等基礎(chǔ)設(shè)施，社會應(yīng)用成本低，有望使車用燃料取之不盡用之不竭，獨(dú)立于化石能源，實(shí)現(xiàn)汽車凈零碳排放。其二則是電動汽車的碳減排，包括純電動車和燃料電池汽車，通過電力系統(tǒng)的深度脫碳和可再生能源替代，從灰電到綠電、灰氫到綠氫的使用，達(dá)到零碳排放。

記者：實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，您來自高校，您認(rèn)為在人才培養(yǎng)方面應(yīng)如何發(fā)力？

黃震：要完成碳達(dá)峰、碳中和國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，我國的經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等需要做出快速低碳轉(zhuǎn)型，要大力推進(jìn)能源科技創(chuàng)新，促進(jìn)低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用和推廣；要從政策與市場端發(fā)力，大力推進(jìn)碳市場建設(shè)，引入碳稅，與碳市場形成互補(bǔ)，引導(dǎo)和支持氣候變化投融資，將碳作為資產(chǎn)進(jìn)行管理，推動綠色低碳技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和行業(yè)減排。目前，我國在碳市場、碳金融及由碳交易衍生的碳核查、碳會計(jì)、碳審計(jì)、碳資產(chǎn)管理和碳金融衍生的碳信貸、碳保險(xiǎn)、碳債券等方面人才十分緊缺。我們要強(qiáng)化國家目標(biāo)、市場需求與學(xué)科建設(shè)間的聯(lián)系，加強(qiáng)碳市場相關(guān)能力建設(shè)，積極推進(jìn)碳金融、碳管理學(xué)科專業(yè)建設(shè)，加快培養(yǎng)碳金融、碳管理領(lǐng)域急需緊缺人才。同時，需對市場參與主體進(jìn)行能力培訓(xùn)，為我國低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展和碳中和國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供人才保障和專業(yè)支撐。