◎本刊主筆 劉國偉
一年一度的聯合國氣候變化大會,12月1日在秘魯首都利馬舉行,會期長達12天。會上,來自195個國家與地區的約1萬名代表,希望起草一份減少全球溫室氣體排放量的具體量化協議,繼而于2015年12月在巴黎簽署,并于2020年生效。而此前的11月12日,中美兩國元首在北京發布聯合聲明,中國首次承諾2030年左右達到碳排放峰值。那么,碳排放峰值這一概念如何理解?有哪些曾經的排放大國已經達到了碳排放峰值?這些國家又是怎樣做到的呢?

2013年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在瑞典發布的第五次評估報告稱:“人類活動極可能(95%以上可能性)導致了20世紀50年代以來的全球大部分地表平均氣溫升高?!边@份報告以詳實的數據,揭示了人類活動與氣候變暖之間的關系,使得下決心減少溫室氣體排放量更加成為世界各國的共識。近些年來,環境部門對于溫室氣體排放量的研究日趨全面、精確和量化。
《京都議定書》規定,需要控制的溫室氣體包括“二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫”6類。溫室氣體排放活動源,則被劃分為“能源活動、工業生產過程、農業活動、土地利用變化和林業、廢棄物處理”五大主要領域,其中能源活動和工業生產過程是二氧化碳排放的主要來源。
一般而言,溫室氣體排放峰值是指“在所討論的時間周期內最高溫室氣體排放量”,二氧化碳在溫室氣體排放量中一直占絕對多數,所以簡稱“碳排放峰值”。IPCC第四次評估報告中,將峰值定義為“在排放量降低之前達到的最高值”。該報告同時指出,排放量盡早達到峰值是其濃度穩定的前提條件。只有當溫室氣體排放量達到峰值并開始回落時,大氣中溫室氣體的濃度才能趨于穩定,穩定的濃度越低,排放峰值就會越早出現。

美中日德法電力和熱力生產二氧化碳排放量變化圖(1971~2008年)

美國溫室氣體排放按類統計一覽(1990~2012年)
一旦排放峰值的年份及相應排放量確定,全球的排放空間也就基本被鎖定,碳排放將對主要排放國家的經濟社會發展構成剛性約束。中國在碳排放大國行列中“崛起”雖晚,但是勢頭最猛,于2006年超過美國,成為世界最大的二氧化碳排放國,而且在可預見的將來還會穩居首席。而美國則是迄今為止向大氣排放二氧化碳總量最大的國家,需要承擔的歷史責任最重。所以,中美聯手行動對于我們共同生活的地球村意義可謂重大。
美國彭博新聞社在報道中稱,為實現“到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右”,中國在未來這些年中需要生產的核能約為2014年底核能生產總量的67倍,或太陽能總量的30倍,或風能總量的9倍!這幾乎相當于目前美國全部非礦物燃料能源的生產能力。對美國而言,要實現協議,20年間需減排的二氧化碳量約十六七億噸,比日本全年的排放量還多,需要付出的努力也可想而知。
但是,由于兩國處于不同的發展階段,所以碳排放峰值這一概念對于兩國的意義不全相同:對于中國,這是一個將來時,是需要通過全方位的努力使其更早到來的預測數值;而對于美國,碳排放峰值是早在2007年就已然實現的過去式。
美國環保署(EPA)網站每年發布的溫室氣體統計報告,是基于國家能源使用、農業數據和其他統計資料,對全美所有人為排放源產生的溫室氣體進行匯總,由此形成《溫室氣體排放與碳匯目錄》。該目錄顯示,美國歷史上二氧化碳排放量峰值出現于2007年,那一年美國排放的溫室氣體總量,相當于72.5億噸二氧化碳。據資料顯示,另兩種主要溫室氣體甲烷和一氧化氮的排放峰值年份,更是早已分別在1994年和1996年出現。
2008年,經濟危機席卷全球,美國多項經濟指標受到沖擊,能源生產和消耗也隨之下滑。2009年,多名專家和學者撰文探討“美國的二氧化碳排放峰值是否已經達到”。著名智庫“美國進步中心”的專家喬·羅姆的觀點頗有代表性,他斷言美國的二氧化碳排放量不會再超過2007年了。主要理由是:反燃煤運動在美國已成大趨勢,風能減稅法案的延期會繼續鼓勵可再生能源開發,而且當年眾議院通過了《美國清潔能源與安全法案》這樣有重大意義的環保法案。
此后至今,美國的二氧化碳排放量確實再也沒超過2007年。但是通過曲線圖我們可以看出,美國二氧化碳排放量并非一路向下,在局部年份上也出現小幅反彈:一次在2010年,一次在2013年。2013年二氧化碳排放量的反彈,是因為電力行業使用的煤炭小幅度增加。但是,因為金融危機、油價起伏和頁巖氣開發等變數的存在,有學者稱“美國二氧化碳排量2007年達到峰值”的結論,仍有待繼續觀察。
美國能夠自2007年以來從碳排放峰頂一路向下,減排措施功不可沒。其中發電行業的減排力度尤其突出,燃油效率的提高也減少了公路運輸行業的排放量。天公作美也是一個方面——2011年以來出現的暖冬,減少了取暖的碳排放量。
除去天氣因素,其他兩方面顯然是美國未來長期的努力方向。根據從2012年起生效的燃油經濟性標準,到2025年,美國新車和輕型卡車的平均燃油經濟性,必須達到每升油23公里,提高近1倍;根據美國環保署今年發布的《清潔電力計劃》提案,美國發電企業首度被要求到2030年碳排放量較2005年下降30%。
不過,在利馬氣候大會上,德國的全球氣候談判研究專家馬丁·凱撒認為,美國的減排任務實際上還可以再增加。2009年哥本哈根大會上,美國作出的2025年減排承諾是30%,現在26%至28%的指標是“嚴重倒退”,這有違發達國家自身強調的“責任公平”。如果美國環保署的碳排放法令對發電廠排放能夠再嚴格一些,2015年在巴黎舉行的聯合國氣候變化大會上,美國就可以作出2025年相對2005年減排40%的承諾。
歐盟提交給《聯合國氣候變化框架公約》秘書處的“溫室氣體排放數據的分析”表明,歐盟作為一個整體,其溫室氣體排放峰值出現在1990年,排放總量相當于55.7億噸二氧化碳;三種主要成
分二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的排放峰值均出現在1990年,此后排放量逐年遞減。

歐盟六類溫室氣體排放峰值年份示意圖

但是由于歐盟28個成員國經濟和社會發展差異較大,各成員國溫室氣體排放峰值出現的時間有先有后。德國、保加利亞等9個成員國溫室氣體排放峰值出現于1990年,其余成員國排放峰值分別出現于1991 ~2008年,其中塞浦路斯、斯洛文尼亞直至2008年才出現溫室氣體排放峰值。(數據截至2013年,不包括克羅地亞)。
歐盟國家在全球節能減排和抗擊氣候變化的行動中,始終處于前列。在能源領域,歐盟致力于開發清潔能源,提高化石燃料效率;在民用和服務業領域大批購買高效終端產品;在交通領域降低油耗;在工業領域提高電機和鍋爐能效等。
此外,歐盟不但有德國這樣重視可再生能源的急先鋒,歐盟的碳排放交易體系在國際上也有良好反響。該交易體系在2013年帶來的財政收入達到36億歐元,其中約30億歐元用于氣候和能源相關領域,形成了良性循環。
今年10月,歐洲理事會宣布通過《2030年氣候與能源政策框架》,要求成員國在2030年前,溫室氣體排放量相比1990年的水平減少40%,該目標將分解給各成員國共同承擔,并把可再生能源在歐洲能源結構中的占比提高至27%。歐盟統計局發布數據顯示,2012年歐盟能源消費中,可再生能源占比為14%。

來源:美國環保署(EPA)
日本溫室氣體排放總量峰值同美國一樣,也于2007年出現,排放總量相當于13.65億噸二氧化碳。在此之前,日本的甲烷和氧化亞氮的排放峰值已經分別于1990和1997年出現。但據日本媒體11月發布的報道,日本經濟產業省發布的2013年度能源供需統計結果顯示,2013年度日本排放的二氧化碳量高達12.24億噸,已經超過了2007年的歷史峰值12.18億噸。
日本此番刷新記錄,據分析主要有兩方面原因。一是經濟恢復帶來日本經濟活動的活躍;二是化石燃料消耗增加,福島核電站核泄漏事故發生后造成的用電缺口,不得不由燃煤的火力發電廠來彌補,如此一來二氧化碳排放量明顯上升。
研究一個國家的碳排放峰值,需要綜合考慮經濟發展速度、工業化、城鎮化、能源發展、控制技術等諸多因素,是一項復雜的系統工程。從2009年哥本哈根氣候大會,到2010年坎昆氣候大會、2011年的德班氣候大會,“碳排放峰值”一詞被越來越頻繁地使用,在今年年底召開的利馬大會仍不免成為熱點議題。
應該看到,在上百年的時間跨度里,世界主要發達國家在達到碳排放峰值的過程中,無一例外都相繼完成了工業化和城市化進程。如今隨著經濟增長質量的提高和經濟轉型成功,這些國家“功德圓滿”,二氧化碳排放量隨之逐步下降。由此不難看出,要預測一個國家碳排放峰值出現的時間節點,既要看到這個國家的能源轉型技術和環保政策,也要考慮到這個國家所受到的工業化和城市化進程的制約。但無論怎樣,全人類環保共識的形成,將成為強大的良性約束力量,讓地球村的山清水秀水到渠成。
(本文寫作過程中參考了《世界主要國家和集團溫室氣體排放峰值特征分析》《美國承諾減少百分之二十多的溫室氣體意味著什么》等文獻,以及美國環保署、中國國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心、美國能源部二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、國家能源局等網站,在此一并致謝。)