將碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局

施正榮

全球碳中和，中國有態度

2020 年9 月22 日，國家主席習近平在第七十五屆聯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 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和。2021 年3 月15 日習近平主席在中央財經委員會第九次會議上發表重要講話強調，構建以新能源為主體的新型電力系統。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的目標。2021 年4 月22 日，習近平主席在“領導人氣候峰會”上的講話中強調：中國力爭在2030年前實現碳達峰、2060 年前實現碳中和的“雙碳”目標，是中國基于推動構建人類命運共同體的責任擔當和實現可持續發展的內在要求做出的重大戰略決策。中國承諾實現從碳達峰到碳中和的時間，遠遠短于發達國家所用時間，需要中方付出艱苦努力。

可以說，達成碳中和已成為全球共識。全球已有127 個國家和地區承諾了碳中和。其中，大部分計劃在2050年實現，如歐盟、英國、加拿大、日本、新西蘭、南非等。美國已承諾在2050 年實現碳中和。一些國家計劃實現碳中和的時間更早，如烏拉圭提出2030 年實現碳中和，芬蘭是2035 年，冰島和奧地利是2040 年，瑞典是2045 年。蘇里南和不丹已經分別于2014 年和2018 年實現了碳中和目標，進入負排放時代。而全球十大煤電國家中，已有五個做出了相應的承諾和對策（中國、日本、韓國、南非和德國），這不僅僅是我們一個國家，而是一場全球性的行動。

如何實現“雙碳”目標

碳達峰與碳中和國家目標將對我國經濟社會產生極其深遠和深刻的影響。實現2030 年和2060 年的“雙碳”目標需要全社會的共同努力。總的說來，在2030 年前，受工業化和城鎮化進程以及經濟較快發展的影響，能源需求仍然在增長，應大力改善能源結構，使得新增長的能源需求主要由新增的非化石能源供應來滿足， 保證煤炭、石油等化石能源基本不再增加；通過替代、回收和分解等技術控制工業過程的二氧化碳排放，控制非二氧化碳溫室氣體的排放。2030年后，能源系統要建成以新能源為主體的近零排放的能源體系， 煤炭、石油、天然氣等化石能源的消費量要控制在極低水平；通過替代、回收和分解等技術持續降低工業過程的二氧化碳排放，同時持續降低非二氧化碳溫室氣體的排放。

我國的碳中和目標與凈零排放技術路徑，將遵循從煤炭消費達峰、二氧化碳排放達峰、能源消費達峰，到建成綠色低碳、安全、可持續的現代化能源體系，再到實現完全碳中和的基本路線。

能源是否安全、穩定、可負擔，必然是影響碳中和進程的現實問題。“碳達峰、碳中和”背景下的能源轉型形式，供給側將從煤炭、石油、天然氣、核能等向光伏、風電等電力零碳化，與氫氣、合成燃料等燃料零碳化轉變；需求側則向高效化、智慧化、再電氣化轉變。以此為指引，可以說，陽光將為我們提供取之不盡、用之不竭的熱、電、可再生燃料。人類社會將迎來從碳基向硅基能源轉型的時代。

光伏是實現“雙碳”目標的有效途徑

面對化石能源日益短缺，氣候變化與環境問題日益嚴峻，新能源不僅關系我國未來經濟社會發展的重大戰略問題，也是目前世界各國共同關注的科技前沿問題。新能源涉及領域跨度大，比如光伏、氫能、電池、風電都屬于新能源范疇。

其中，光伏產業發展是解決碳達峰、碳中和的有效途徑之一。太陽能是可再生能源，光伏發電是零碳電力，在世界大部分國家其發電成本比火電發電的成本還低。目前，全球光伏產業年產值超過5 000 億元人民幣，而光伏產業打造了中國工業史上的奇跡：中國光伏裝機量連續4 年全球第一，中國光伏組件產量連續12 年全球第一，全球70%以上的光伏產品由中國制造，全球前十光伏企業中9 家為中國企業，國內已經形成完備的光伏全產業鏈。

光伏的各種應用場景

在即將到來的硅基能源時代，光伏應用場景不勝枚舉：地面、屋頂、高速路道棚、墻體以及各類車輛。除了大型地面集中式光伏電站之外，還要在城市中做到“電從身邊來”，讓城市用戶成為能源的“產消者”。將城市變成“綠色能源發電廠”，首先要實現光伏最大化的安裝與利用。而城市人口密度大、用電需求量多、土地資源緊張，要解決光伏安裝的土地資源問題， “光伏＋”的應用場景就蘊含著無限潛力。以家庭、小區、工廠、公共建筑為單位作為分布式光伏電站，既可解決城市土地、資源緊缺等問題，也能滿足人類的綠色能源需求。且分布式光伏與電動汽車等儲能裝置相結合，實現“自發自用”，可提高分布式光伏的經濟性。

傳統光伏如要在建筑領域加以利用，現下的工藝和外形則必須改變，以適應建筑的特點。以輕質光伏為代表的新型光伏組件，在輕、柔、薄、美方面能與建筑更好結合，甚至可直接將光伏組件做成建筑材料，既防水又隔熱，還能發電產生能源。輕質光伏組件的創新極大地拓展了光伏應用場景，使“光伏＋”的應用“無處不在”。 如光伏屋面、光伏折疊式車棚、光伏戶外家具、光伏充電樁、光伏幕墻、光伏聲屏障、車載移動光伏能源、光伏貨車等，將為城市和用戶帶來了無限價值。可以說輕質光伏代表了未來產業方向。

我國東部城市已經開始了“光伏＋”的探索，就在江蘇省揚中市零碳園示范項目——濱江公園，百米長的廊橋由光伏板搭建成鏤空“天花板”，年發電量可達11.7 萬度，廊橋一側則是光伏板制作的50 盞“太陽花”以及支持手機無線充電的“光伏座椅”，別致、實用的造型設計成為當地的一大旅游景觀，吸引了大量當地居民和外地游客參觀。

江蘇省揚中市綠色能源島

另外，城市能源消費量巨大，分布式光伏并不足以滿足城市能源全部需求。而采用可再生電力大規模制氫作為儲能，即讓城市100%可再生能源替代成為可能。由于氫能來自光伏發電，也屬于“硅基能源”的重要組成部分。

隨著技術快速進步，可再生能源未來使用成本將更低廉。當硅基能源與儲能技術、綠色建筑和物流交通等相結合，可使未來電力像Wi-Fi 一樣免費且便利。

未來智能城市的特征之一就是光伏與儲能的結合，組成虛擬微網。有了電池，每個安裝光伏的建筑或家庭都能成為獨立的能源生產者，并且多余的能源可以存儲或者提供給電網。未來可再生能源與互聯網技術相融合的智能電網，能夠實現能源生產、存儲、傳輸和共享智能化，并以其泛在的路由設施，與社會經濟緊密聯系，助力智能交通、智能社區、智慧城市等未來發展。電力公司也應從大規模發電向分布式、儲能、電力信息管理和傳輸并舉轉型，為新能源小型電廠和個人用戶提供能源管理，向產業鏈高端發展。

陽光是地球上幾乎所有生命的主要能源，可為我們提供取之不盡、用之不竭的能量來源。想象一下這個場景：人類將在家中、辦公室和工廠里就可以通過光伏電站生產可再生能源，并通過“能源互聯網”實現綠色能源共享，就如同在網上獲取和分享信息一樣便捷。光伏正在打開一個全新的世界，是實現雙碳目標和生態文明建設的中堅力量！