碳达峰碳中和

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碳中和愿景下的成都绿色发展之路

2021-03-24 浏览量:1214 成都市经济发展研究院
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 气候变化无疑是目前全球最重要最紧迫的议题之一,中国已明确“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的时间表。3月20日举办的中国发展高层论坛2021年会经济峰会上,来自能源、消费、制造、金融、咨询等行业的企业代表和知名学者汇聚一堂,用两场分论坛来讨论“ 碳达峰碳中和”的实施路径,成为全天唯一的一个分拆为上下两场的分组会,凸显了碳中和的迫在眉睫与共推共建的重要性。

 成都作为全国低碳城市试点之一,应聚焦碳中和,超前谋划、积极部署,从理念、战略上抢占“绿色竞赛"先机,从实践、路径中凝练碳中和的“成都经验”与“成都模式”,为全国乃至全球实现碳中和目标贡献“成都智慧”。


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 碳中和(Carbon neutral)最早是一个商业策划概念,主要从能源技术角度,关注交通旅游、家庭生活和个人行为等领域,强调通过购买经认证的碳信用来抵消碳排放实现碳中和的路径。随着气候变化越来越引起人们的重视,碳中和作为应对环境问题、实现人与自然和谐共生的重要途径之一,其概念不断延伸拓展,涵盖了国家和城市、企业和组织、家庭和个人等各个层面,其发展既有自上而下的宏观视野、也有自下而上的微观支撑。

 目前,认同度较高的碳中和概念是由联合国政府间气候变化专门委员会在《全球升温1.5℃特别报告》中提出的,他们将“碳中和”定义为人类活动造成的CO₂排放量与人为CO₂移除量在一定时期内实现相互抵消。

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图1  碳中和示意图


 碳中和是一个系统平衡过程,不一定是区域内的每一个主体、每一个行业、每一个小区域都是平衡的,强调的是总体的平衡,不同单元间可以通过碳交易等机制设计实现利益平衡;碳中和是一个动态平衡的过程,即碳排放主体的二氧化碳排放量与二氧化碳收总量并不是分分秒秒都相等,而是在一段时期内其排放总量与吸收总量保持平衡的过程,这一段时间可以是“一个月”“一年”等;碳中和实现的单元具有弹性,这个单元既可以大到一个国家,一个城市,也可以小到一个人、一个社区、一个企业。


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 从城市发展的角度切入,要实现一个城市全局性、综合性的碳中和,首先需追本溯源,明确城市主要“碳足迹”。据统计,城市二氧化碳排放量从高到低依次是能源系统、工业、交通运输、建筑和其他部门,而这些排放归根结底都是因为化石能源的存在。与此同时,有研究表明碳制品(如塑料制品、纸制品等)、生命活动等的城市碳足迹也不小。因此,城市碳排放主要来源可归纳为能源碳、物质碳和生物碳。

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图2  城市碳中和实现机理

 从城市碳足迹出发,要移除这些碳,最根本的方式就是通过“完全脱碳”的方式在源头上不排放,但这不是一蹴而就的,目前大部分领域只能通过基于技术或者自然的解决方式,较少排放或将已排放到大气中的二氧化碳移除。

 关于能源碳,要实现从源头 “完全脱碳”,意味着要用太阳能、水能、生物质能、氢能等新能源替代化石能源,而加强新能源供应网络、新型交通运输网络等设施建设是基础;针对必须使用化石能源的可通过节能、技改等技术减少排放,已排放到大气中的能源碳,可以通过运用碳捕集和封存技术将其移除,但前提是要通过集中布局的方式实现能源碳集中排放。

 关于物质碳,要从源头实现“完全脱碳”,可以通过数字化、虚拟化等非物质化手段替代碳制品,也可以通过使用不含碳的新材料;针对已生产使用的物质碳,则需要通过集中回收、分类,进行循环利用或无碳化处理。

 生物碳是生命活动必须产生的,在源头上无法避免,这部分碳中的一小部分可通过节约粮食、少食肉等举措减少,一小部分可通过技术移除,大部分与残留的能源碳、物质碳,要共同通过基于自然的解决方案来实现抵消。


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 继中国提出2060年实现碳中和目标后,日本、韩国、加拿大等国也纷纷跟进,相继公布了本国碳中和目标实现时间表。据统计,截至目前全球已有127个国家和地区做出碳中和承诺,其中6个已实现立法,5个处于立法议案阶段,13个已有相关政策文件,103个处于政策文件制定讨论中。基于目前部分国家和城市已制定的碳中和路线图来看,重点围绕以下几个方面开展:


(一)根据自身发展阶段明确当下战略重点  

实现碳中和目标是一个长期性、艰巨性和复杂性的系统工程,多数国家和城市结合自身发展水平、主要碳足迹,聚焦排放端和吸收端两侧,制定了差异化的实施路径。

  对大多数国家或城市而言,由于现阶段传统能源占比较高,近期战略重点仍聚焦于排放端的节能降耗,包括施行煤炭淘汰计划,逐步降低天然气供热,大力发展清洁能源,推动发电低碳化;加大部署智能交通系统,推广新能源汽车等碳中性交通工具及相关基础设施;以退税、补贴等方式鼓励民众为老建筑安装减排设施,新建绿色建筑等。

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图3  正在充电的新能源电动汽车

少量发达城市由于能源结构和产业结构较优,目前已将重点放在提升碳汇能力、开展零碳技术研发应用以及碳交易机制的构建。


(二)将“新基建” 作为实现碳中和的“未来之钥”

 欧洲绿色新政为欧洲实施零碳经济社会转型提供了总体框架,欧洲也因此成为脱碳的“创意工厂”和部署引擎。欧洲绿色新政的核心就是通过通信、能源、交通等基础设施的数字化、智能化、低碳化建设或改造,提高总效率、减少碳足迹,降低生产、配送、消费等的边际成本。

 欧盟借助“欧盟投资计划”,启动了一系列交通、能源、建筑、循环经济等新型基础设施项目,包括打造融合高效的智慧交通基础设施,加快下一代通信技术及5G、6G等信息基础设施建设,加大新能源汽车充电桩、大数据中心布局等。


(三)加大对低碳、零碳技术研发应用的政策倾斜

 一是前瞻谋划碳捕集、利用与封存技术(CCUS)研发,2018年英国政府发布了碳捕集技术部署路线图,启动了欧洲第一个生物能源碳捕获和储存试点,并宣布建立不低于8亿英镑的碳捕集封存基础设施基金,同时提出2030年大规模部署碳捕集;日本加大对CCUS的商业化应用研究,提出2030年所有煤电厂将实现CCUS的商业化应用;德国制定关于CCUS技术的法律框架,以环境法规来保障CCUS技术的措施。

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图4  碳捕集、利用与封存技术(CCUS)的主要步骤


 二是积极开展新能源技术的研发与应用,如欧盟近期制定的6项低碳技术计划中,包括风能、太阳能、生物质能以及核能等4项清洁能源技术,所占投资比重超过80%以上;美国也将低碳技术研发重点方向锁定在太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能和核能等技术,从研发投入的分布来看,清洁能源技术所占比重超过30%。


(四)聚力从“点”上寻求低碳实践的突破 

 瑞典首都斯德哥尔摩在2010年探索建立了哈马比低碳生态区,通过采用集约紧凑的开发模式,建立了独立的可持续发展能源供应系统,使得哈马比转变为一座全世界最先进科技与人居理念的现代居住新城。

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图5  瑞典首都斯德哥尔摩东南部的哈马比低碳生态区

 国内也有大量城市正在积极开展“零碳社区”“近零排放示范区”等试点探索,尝试从“点”上寻求低碳实践的突破。如青岛目前设立了奥帆中心首个“零碳社区”项目,通过采取零碳采暖、能效提升、终端优化、可再生能源利用和零碳人文等主要举措,奋力打造中国首个“零碳社区”。

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图6  青岛奥帆中心


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 继我国提出碳中和目标愿景后,全国31个省市区、六大能源央企纷纷响应,发布一揽子碳中和相关规划。成都应积极行动,尽快谋划绿色低碳转型路径,为这场全球性质的碳中和行动注入动力。


(一)推动碳中和与成都践行新发展理念的公园城市示范区建设有机结合 

 践行新发展理念的公园城市示范区建设,是成都从自身资源特色出发,顺应超大城市治理规律和市民对美好生活期盼的内在要求,加快推进城市发展方式、领导工作方式、经济组织方式、市民生活方式、社会治理方式的全方位变革,开创具有成都特色的可持续发展“新型城市”范式的战略部署,与减缓全球变暖、加速资源消耗和经济发展脱钩、实现人与自然和谐相处的碳中和目标一脉相承。因此,促进二者相互促进、相互支撑具有事半功倍的效果。

 一方面,将碳中和的理念、思维贯穿于公园城市建设中,突出生态“资源”到生态“要素”的观念转变,将碳约束目标纳入到践行新发展理念的公园城市示范区建设指标体系中,实现在定量约束中绿色发展、高质量发展;另一方面,依托公园城市建设,突出生态为新经济赋能、为生活添彩、为消费拓空间的特色,提炼符合成都资源禀赋的碳中和实现路径,并结合公园城市发展阶段制定碳中和分阶段路线图


(二)近期以节能减排为主持续推进低碳城市建设 

 能源是二氧化碳排放的第一大来源。数据显示,目前我国能源领域二氧化碳约占总排放量的85%,可见,能源系统低碳发展对实现碳中和目标起着决定性作用。

 成都在能源生产端涉及较少,其能源结构调整的重点主要集中于消费端,碳中和愿景下,建议成都以降碳为总抓手,持续推进低碳城市建设,大力实施清洁能源替代工程,充分依托四川水电资源丰富的先天优势,以价格改革为牵引,全面推进“以电代煤” “以电代气”,积极探索开展其他领域电能替代项目,加快构建以电能为主导的清洁能源体系,最终实现能源结构的低碳转型;成都的产业发展阵地主要在产业功能区,建议以产业功能区为主要抓手,通过碳强度考核、产业选择、项目遴选等机制设置选择环境友好型产业、促进传统产业转型升级。

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图7  天府新区新能源新材料产业功能区


(三)前瞻布局新基建和新经济,实现从根源上脱碳

 欧洲绿色新政的经验表明,实现碳中和,关键在于通过绿色智能基础设施实现排放转型,其次才是切实推进各个碳排放领域的低碳发展。借鉴绿色新政经验,当下成都应做好低碳与新基建的衔接,前瞻布局数字化工业互联网、数字化通讯互联网、数字化交通互联网,并促进商业建筑、住宅、厂房建设嵌入物联网平台,降低中间能耗,实现根源上的低碳发展。

 通过城市碳中和的实现机理可以发现,数字经济、生物经济是推动城市绿色低碳转型的重要选择。因此,建议成都抢抓数字经济发展的新趋势,同时依托丰富的生物资源与生物经济发展基础,积极发展以数字经济、生物经济等为重点的新经济,为成都加快迈向碳中和提供助力。

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图8  2021年1月26日,2021成都新经济共享大会召开


(四)突出技术攻关,增强低碳、零碳科技支撑

 从先发区域的实践来看,加快新能源技术的研发应用、重视碳捕集与封存等未来关键革命性技术的探索研究,正成为低碳发展的重要内容、技术创新的重要板块。

 鉴于此,建议以建设中国西部(成都)科学城为契机,围绕能源碳的脱碳与低碳,加强储能、可持续燃料和碳捕集、利用与封存技术等方面的攻关,为实现碳中和做强技术支撑;围绕当前成都正在实施的垃圾分类,以此为切入点,加大对资源循环技术的技术研发,提高废物处理领域的低碳化技术,加强智能垃圾收集系统的研发应用等。 

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图9  成都科学城


(五)积极探索具有成都特色的降碳模式

 碳汇是世界公认的最经济有效的解决二氧化碳上升的办法。近年来,成都围绕公园城市建设,实施了川西林盘、龙泉山森林公园、天府绿道、天府蓝网及灌区水系修复等一批重大生态建设保护修复工程,对增强碳汇供给,提高自然吸碳能力奠定了基础。下一步,建议成都依托践行新发展理念的公园城市示范区建设,进一步加强自然生态本底修复,大力实施山水林田湖草系统治理,构建多层次全域公园体系和蓝绿交织的绿道蓝网,为打造具有成都特色的自然降碳模式夯实基础。

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图10  成都兴隆湖绿道

  此外,成都可充分发挥“西控”区域的先天生态本底优势,开展“零碳功能区”“零碳景区”“零碳社区”等试点建设,率先在脱碳理念引领、制度设计、产业发展、低碳技术应用等方面进行探索,通过“减源”“增汇”,实现示范区内二氧化碳近零排放,达到以点带面的效果,并进一步提炼形成全国零碳经济区发展的示范样本,为其他地区乃至全国碳中和的推进提供方案。

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