中機中聯工程有限公司 蘇元杰,劉航,李彥龍
實現碳達峰和碳中和的目標,是中國經濟社會發展全過程中發生的重要變化。針對發展階段、區域差異和技術條件等實際困難,科學確定碳排放配額和碳中和的累進目標,確定促進工業區域有序協調發展的關鍵環節,發展基于全方位低碳治理體系,有助于實現我國規劃的碳達峰和碳中和目標。
向低碳能源的轉變應該保護系統免受安全風險,考慮到大規模可再生能源發電的隨機性和不穩定性,電力系統的安全風險逐漸增大。目前和未來十年,在大規模惡劣天氣和極端天氣導致可再生能源比重增加的情況下,安全供電問題的解決還沒有得到足夠的重視。雖然可再生能源的比例在不斷增加,但目前僅占12%左右,同時,造成重大安全風險的內部因素不是主要矛盾源[1]。另外,電力系統的安全要求是基于傳統的負荷后供電,缺乏防范重大風險的法律依據;其次,當前碳達峰、碳中和目標實現路徑中缺乏對能源安全的系統認識,更多的是考慮能源安全的好處,而對于影響較差的方面重視程度不足。此外,各級政府對新能源安全的責任需進一步明確。針對上述問題的解決方案包括:第一,建立多元化、集中化、分散化相結合的低碳能源供應體系,兼顧大規模備用能源。為了實現碳達峰與碳中和中標,中國的電力供需平衡機制必須注重結合水電、核電、熱能和備用能源的新能源的生產,以及與能源和電網、負荷和儲存高度相關的電力供需平衡;第二,相關部門及人員要充分認識和發揮大電網在防范重大新能源安全風險中的作用,優化電網運行,堅決防止大電網被視為輸送管道;第三,建立以全省為中心,與區域電網保護措施相協調的綜合風險防范模式,最大限度地降低風險,分散影響。在能源轉型過程中,我們不僅需要解決風能、光伏等可再生能源問題,還需要解決與發電直接相關的油氣資源問題,對油氣資源的外部依賴也是中國未來能源體系初期不可忽視的變量之一。
通過直接比較可再生能源與傳統化石燃料發電的生產成本,可以得出可再生能源的生產成本低于化石能源的結論,這很容易誤導宏觀決策。主要問題是,目前可再生能源發電的成本主要是根據保護發電成本的購買政策,或根據電力的財務會計進行估算,而不是根據最終用戶的總成本。這意味著它只考慮電力公司電力的生產成本,而不考慮峰值和備用系統等輔助服務的額外成本。對于互聯電源,僅根據發電后電費計算的總能量轉換成本并不全面,能量轉換風險無法避免,無法幫助用戶充分了解低碳發展的必要性,無法做到提高能源效率,進而間接影響碳達峰、碳中和目標實現的正常運行[2]。
由于基線數據、技術、監管水平和發展變化等一系列原因,我國目前很難用整個二氧化碳排放指數對減排方法進行全面、準確的評估,但在確定減排方法時,應使用物理碳排放強度指數,根據行業特點,碳排放強度指數等指標可以確定二氧化碳減排效果,它的核心意義是將局部電路作為一個整體考慮,而不是要求所有經濟單元使用相同的模型,這是因為不同的經濟部門對二氧化碳排放有不同的影響,不同維度的二氧化碳減排具有不同的數量效應,但又在相互影響。同時,要用定量指標和定性指標相結合、指標與長遠目標相結合,以及解決問題的概念、方法和措施來描述方式[3]。
根據減少二氧化碳排放的基本原則,地方政府、不同的行業和公司可以采取不同的碳達峰、碳中和目標實現方式,只有充分發揮各自的優勢,才能在社會總成本最優的情況下,上下游或區域之間的聯系為國家層面的減排提供理想的途徑。另外,一些經濟運營商必須能夠合理波動,甚至逐步減少二氧化碳排放,以維持國家甚至全球二氧化碳減排目標,提高整體效率。
目前我國低碳技術的成本效益仍處于重大轉型階段,如何減少二氧化碳排放是首要問題。全球能源互聯網組織發布了一份報告,報告預測從2030年到2050年,中國的電力消費增速約2%。同時,中國經濟增長的可持續驅動力仍然與能源消耗密不可分,低碳技術、路線選擇和發電仍然對二氧化碳排放有重大影響。但總體而言,碳中和的程度將取決于中國的現代化水平和落入中等收入陷阱的風險。碳排放越晚達到峰值,峰值后收縮速度越慢,中和壓力越大,因此,在設計二氧化碳中和方案時,國家及政府部門必須考慮各種因素,才能找到最佳的方法。科技創新的選擇是最好的選擇,通過科技創新的乘數效應,全社會減少二氧化碳排放的成本將不斷降低[4]。可再生能源在過去二三十年中的大規模發展依賴于大量技術進步和大量成本降低的結合,長此以往,在2030年、2040年和2050年大規模引進二氧化碳捕獲、回收和儲存技術的成本將持續降低,由此可見,科技創新對碳達峰、碳中和目標的實現影響是巨大的。此外,由于碳減排要求的提高和碳減排技術的進步,碳價格將上漲,但價格趨勢不是一個連續的單向斜率,而是一個具有振蕩和峰值平臺的反向U形線。
受新能源、儲備能源、電能替代、新能源網絡消耗、能源系統安全穩定運行、市場改革和政府作用等生產因素制約,中國二氧化碳減排總體趨勢是在2030年達到峰值后,波動開始穩步下降(約2035年),然后下降至2040年后幾乎呈線性下降趨勢,最后加速指數下降(至2060年),到2060年實現碳中和。這一目標實現路徑趨勢主要基于以下幾方面的因素考慮:第一,中國經濟和社會轉型的慣性非常大。中國是一個巨大的經濟體,生產和生活方式的轉變受到許多因素的影響,如傳統觀念、文化、技術、商品周期的隔離和國際產業分工等。即使在特殊情況下,例如自然災害或國際政治和經濟形勢的重大變化(金融危機和新病毒的流行等因素),經濟和社會活動以及能源活動在短期內也在迅速減少,然而,總體而言,這仍然是一個中長期的趨勢。同時,第二產業的用電長期以來一直是整個社會最重要的用電來源。盡管城鄉用電快速增長,在2005年二次用電比例增長了75.5%。比2020年低7.2個百分點,然而,雖然第二產業的用電比例已降至40%左右,但它仍然是用電的主體;第二,在當前我國碳達峰、碳中和目標實現以及向低碳產業轉型的技術發展期仍然很長。從工業發展的生命周期來看,向低碳技術過渡的技術需求是巨大而可觀的,從工業試驗到成熟的商業應用,然后被新技術取代可能會經歷一個十多年甚至幾十年的周期,當前,中國經歷幾個世紀以來從未發生過的重大變化,這些變化發生的外部環境非常復雜,因此,碳達峰、碳中和目標實現還需要一個過程;第三,當前我國碳達峰、碳中和目標實現以及向低碳能源轉型的關鍵技術仍然存在瓶頸。
盡管光伏、風能等關鍵技術近年來發展迅速,但與低碳、信息技術相關的核心技術和設備仍面臨嚴重缺失。根據現狀調查來看,中國也是世界上最大、最先進的能源生產和消費體系,為了在二氧化碳排放高峰后的40年內解決相關問題,需要國家及相關部門找到一種更快的方式來減少二氧化碳排放,以期最快實現碳達峰、碳中和目標。
當前碳達峰、碳中和目標的實現是與氣候變化有關的領域,但它們直接或間接地也與國民經濟和社會發展的各個方面相關聯。在形式上,政府必須帶頭應對氣候變化,減少二氧化碳排放受國際公約管制。在執行過程中,它將包括貨幣兌換和與國際標準的合作、國際談判、聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)工作組和公約的執行,以及二氧化碳減排、二氧化碳轉移和其他溫室氣體控制問題。在生態文明建設的總體框架下,政府部門應當協調各方關系,提出碳達峰最大化和碳中和的目標、任務和措施。就現實情況而言,對二氧化碳峰值水平和中和的要求與以往應對氣候變化的努力有本質上的不同,政府部門有必要系統地改革原有的氣候變化框架。特別要注意的是,改革的關鍵是改善政府的作用,在向低碳生產過渡的過程中,政府發揮著主導、優先和帶頭的作用,因此,改革的核心是協調政府部門的職能,將其職能配置進行調整,以實現碳達峰、碳中和的目標。首先,政府職能的調整就是經濟結構的調整,要充分發揮政府有關部門在經濟結構調整中的主導作用,做到根據最大碳排放和碳中和目標,整合現有節能減排體系,調整各部門職能[5]。其次,政府部門應當認識到,立法是一項基本要求,制定應對氣候變化的法律很重要,法律是該體系的基礎和保障,只有建立管理體制,才能夠確保相關工作順利進行。
要加強當前碳達峰、碳中和目標的實現,國家及政府部門應當根據氣候變化指導原則,擬編制一份高級別項目設計文件,重點關注二氧化碳峰值水平和具體中和指南。該文件首先應當提出應對氣候變化的總體要求,包括指導方針、原則和目標,明確“紅線”和“最終結果”之間的界限,調整經濟結構,重點發展能源、工業和交通基礎設施的低碳消費模式。另外,作為貫穿社會主義現代化全面建設的一項重要歷史任務,實現碳達峰、碳中和目標,是從工業文明向生態文明轉變的重大歷史任務。總體而言,頂層設計文件必須在現有公共行政結構的基礎上,完善制度和機制,同時,實際執行過程中需要頑強奮斗和長期奮斗相結合,這是一個長期的過程。
為了達到碳排放峰值,實現碳中和目標,國家及相關部門必須建立一個多層次的指標體系。首先,需要在參與的指標之間建立聯系,可以分為目標、評價指標或保障指標,以達到進一步完善國家數據中心各項指標的目的,同時,具體指標是強制性的還是指示性的,取決于行業和工作場所,政府相關管理人員必須認真分析現有的節能減排指標情況,一些指標可能會被新的定義取代,或者在重新定位的情況下,制定新的指標。例如,需要整合能源使用控制和節能指標,以避免指標之間的過渡相關性,并降低管理成本。
另外,政府部門應建立一個綜合評價體系,從多個方面進行評價,以確保新能源健康、快速、可持續發展。
在確定國家、地區、行業和企業的二氧化碳水平是否達到峰值水平或滿足二氧化碳排放強度要求時,應考慮人為排放量和距離,以便準確計算凈排放量,確保碳排放量的合理性。相關部門應當考慮到直接和間接二氧化碳排放之間的差異,考慮這種方法的權威性和科學性,不僅要避免誤判,還要避免重蹈覆轍。事實上,由于人為因素的影響,碳排放量數據嚴重失真,因此,政府部門必須使碳排放量滿足關于完整性、透明度、準確性、可比性和一致性的要求。
通過本文上述分析可知,當前碳達峰、碳中和目標實現路徑能夠從確定基本思路、創新科學技術等方面入手,同時實現高水平的碳達峰和碳中和是我國新階段的發展目標,國家及政府部門應該考慮社會、技術和經濟因素,加強頂層設計文件,優化和調整政府職能配置,完善現有體制和政策框架,確定減少二氧化碳排放的方式,從多個細分維度進行評價,實現碳達峰、碳中和目標快速、良好、可持續發展。