中國“減緩氣候變化”研究進展

陳文穎 周麗 柴麒敏 高翔 齊紹洲 顧阿倫 王仲穎 田智宇 滕飛 張九天 陳迎 張希良

摘要 2022年10月，中國發布了《第四次氣候變化國家評估報告》，其中減緩氣候變化部分首先闡述了國際氣候治理新機制給中國帶來的挑戰和機遇、中國現階段碳減排成效以及經濟轉型對碳減排的影響，然后對能源部門碳減排、能源需求部門（工業、建筑、交通）碳減排、碳匯和非二氧化碳減排、CCUS和地球工程進行了評估，最后分析了2030年前二氧化碳排放達峰路徑和2060年碳中和目標愿景。這些評估分析結論為中國更好地開展碳達峰、碳中和工作提供了重要支撐。

關鍵詞 能源供應；能源需求；非二氧化碳減排；CCUS；碳達峰；碳中和

中圖分類號 X22 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2023）01-0087-06 DOI：10. 12062/cpre. 20221059

2022年10月1日，由科學技術部、中國氣象局、中國科學院、中國工程院等部門共同組織編寫的《第四次氣候變化國家評估報告》［1］正式出版發行。該報告編制工作歷時四年，其中減緩氣候變化部分由20多家單位、50多位專家基于2015年以來的最新國內外研究成果對中國在減緩應對氣候變化領域的最新進展進行了評估，主要內容包括國際氣候治理新機制及中國所面臨的挑戰和機遇、主要國家2020年前減排及國家自主貢獻減排目標評價、中國2020前碳減排政策、行動與成效、新常態下經濟轉型對碳減排的影響、能源供應側關鍵技術評估、能源需求側關鍵技術評估、非能源活動溫室氣體減排評估、CCUS技術發展評估及展望、地球工程、中國實現2030年自主貢獻目標的綜合評價、中國本世紀中葉長期低碳發展的戰略與路徑等。過去，專家學者對IPCC評估報告和其他國家評估報告做了很多解讀工作［2-5］，也曾對中國第一次評估報告作過系統性介紹［6-9］。全面、及時地解讀本次報告可以幫助更多人了解中國應對氣候變化領域工作的最新進展、主要成效、機遇挑戰和發展方向。

1 主要評估結論解讀

1. 1 國際形勢

絕大多數《巴黎協定》締約方根據要求提出了2020年后的國家自主貢獻。然而，無論是各國2020年的減排目標，還是國家自主貢獻提出的與減緩相關的目標，目前都不能滿足IPCC提出的全球實現2 ℃或1. 5 ℃的減排路徑要求。有效落實《巴黎協定》尚存眾多不確定性和挑戰。中國在這個進程中有自己的利益訴求和主張，并已經初步具備了引領全球氣候變化的能力。然而，鑒于中國面臨著對內轉變以煤炭為主的能源結構、對外實施綠色投資的雙重考驗，短期內中國可能還不是氣候領域的領導者。隨著黨的十九大召開，中國在全球氣候治理中的最新國家定位是引導應對氣候變化國際合作，成為全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者。這意味著中國不僅要貢獻中國智慧、中國方案和中國故事，成為建設清潔美麗世界的踐行者，還希望能夠推動和引導建立公平合理、合作共贏的全球氣候治理體系，成為保護人類地球家園的維護者和構建人類命運共同體的擔當者，彰顯中國負責任大國形象。

1. 2 中國碳減排政策、行動與成效

“十二五”特別是“十三五”期間，中國碳減排政策體系逐步完備，國家、地方和行業三個層面都出臺了具體明確、銜接緊密的減排目標政策，例如能效政策、可再生能源政策消納、價格及補貼機制、碳排放權交易、森林和濕地碳匯等。同時，國家、地方、行業和企業各層聯動貫徹落實碳減排政策。國家在減排目標設定及分解、低碳試點省市、強制性能效標準、能效領跑者、碳排放權交易、電力市場化改革、用能權交易試點等方面采取相應行動，地方在地方低碳規劃與實施方案、碳排放提前達峰城市、低碳智慧城市建設、低碳工業園區建設等方面積極行動，行業則圍繞工業綠色制造、低碳交通運輸體系、綠色低碳化建筑和農林業綠色低碳發展展開行動。通過這些政策與行動，“十三五”減排目標提前實現并超額完成2020年較2005年下降40%～45%的減排目標；各地區均完成甚至超額完成“十二五”節能目標，各區域碳強度呈現明顯下降趨勢，且地區間差異顯著縮小。報告進一步指出需要進一步改善產業結構優化升級存在地區之間不平衡、能源結構體制機制改革、低碳技術創新區域發展不均衡、企業低碳研發能力較弱、低碳技術應用領域單一、全國碳市場建設進程不足、多種節能減排和環境保護政策協調等問題。

1. 3 經濟轉型對碳排放的影響

中國經濟進入新常態以來，從經濟增速、產業結構和發展動力上都呈現不同于以往的特點，基本扭轉了溫室氣體排放快速增長的局面。2015年中國第三產業占比首次超過50%，2020年中國第三產業占比達到54. 5%，經濟結構向形態更高級、分工更優化、結構更合理的階段演化。國內消費潛力釋放與出口政策調整使進口與出口產品的內涵排放差距逐步縮小。2018年中國凈出口內涵排放約為9. 9億t CO2，約占總排放量的10. 24%；“十二五”期間凈出口內涵排放占總排放的比重從“十一五”的12%～20%下降到12%～15%。同時，研究指出2020年新冠肺炎疫情對中國GDP增長速度的負面影響仍會持續一段時間，尤其對第三產業的影響不容忽視。而且，服務方式和購買方式的變化刺激了第三產業新的替代行業的增長，也為未來中國實現綠色復蘇指明了方向。

1. 4 電力部門減排

火電是當前的主力電源，通過上大壓小、淘汰低效機組、提高火電機組單機規模、提高高效超臨界/超超臨界機組的比重，依然存在一定的碳減排潛力。但是，未來電力部門的減排潛力主要來自新能源和可再生能源技術的快速發展。中國以風電、光伏為代表的可再生能源發電技術近年來不斷進步，成本持續快速下降。2020年中國陸上風電、光伏發電成本相比于10年前分別降低了40%和80%以上。截至2020年底，可再生能源裝機占總裝機容量的42. 5%、發電量占總發電量的29. 1%。未來光伏和風電發電成本仍將持續下降，并成為新增裝機的主要來源，推動可再生能源成為替代化石能源的主力。核電可以作為清潔低碳的基荷電力，2030 年中國核電可達到0. 8億～1. 5億kW 的規模，2050年達到1. 2億～2億kW的規模，但進一步發展可能面臨著安全性、經濟性方面的制約。通過大力發展非化石能源，電力部門二氧化碳排放可能在2025—2030年達峰，實現碳中和目標。2050年非化石電力發電量將占總發電量的90%左右，其中間歇性可再生能源可能占60%，這對系統平衡及電網靈活性提出了更高要求。高比例非化石能源以及二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術（火電CCUS和生物質CCUS）的應用可能使電力系統到2050年實現近零排放。

1. 5 終端能源需求部門減排

中國整體已步入工業化中后期發展階段，工業產出將在較長時期不斷增長，工業實體經濟在國民經濟中將維持較高比重。盡管2014—2016 年工業用能出現負增長，部分傳統高耗能工業能源消費出現飽和，但先進制造等新興領域用能持續增長，在2030年前工業能源需求還將緩慢上升。伴隨工業電氣化水平持續提升，天然氣、可再生能源等利用規模增大，工業能源使用二氧化碳排放可在2030年前達到峰值，到2050年實現深度減排。隨著工業行業整體能效水平與發達國家差距顯著縮小而使得技術減排潛力相對收窄，工業部門未來深度減排潛力主要來自工藝革新、循環經濟、電氣化及氫能與CCUS等技術的應用。同時，中國工業行業實現深度減排需要進一步探索路徑創新和技術創新，近中期工業行業節能低碳技術發展要與污染物減排、節水等技術加強協同，中長期工業節能低碳技術發展要與材料技術、先進制造、信息化等融合創新。

伴隨經濟社會發展和人民出行需求增長，交通運輸成為全社會能源需求增長的重要來源。交通基礎設施由__“總量不足”向“結構優化”加快升級，高速鐵路、新能源汽車等加快發展，綠色低碳加快成為綜合交通運輸體系的特征，高效化、電氣化、智能化水平不斷提升。近中期電動汽車整體減排貢獻有限，交通運輸減排潛力主要來自運輸結構優化、鼓勵綠色出行、加快淘汰老舊車船、提升車船燃油經濟性、發展智能交通等。中國交通運輸能耗主要來自道路運輸，盡管近年來電動汽車等發展迅速，但對實現交通運輸碳達峰貢獻仍然有限。近中期在“公轉鐵”“公轉水”等運輸結構優化，鼓勵綠色出行，提升卡車等傳統燃油汽車能效水平，以及優化貨運物流組織等方面具有較大減排潛力。長期深度減排潛力主要來自普及電動汽車，推廣應用氫能、生物液體燃料等，建成節能型、智慧型綜合立體交通網絡，以及發展共享出行、自動駕駛等創新業態。在布局完善交通基礎設施的過程中，分布式可再生能源開發利用有很大應用潛力，交通運輸網絡、能源網絡、信息網絡融合提升空間較大。在發展電動汽車、布局充換電基礎設施的過程中，創新分布式能源、儲能、智能微電網等技術，能夠發揮交通和電力系統協同減排作用。在發展新一代智能網聯汽車、國產先進飛機、新能源船舶等過程中，加強新能源、新材料、信息技術等融合創新，對建設交通強國和能源革命具有重要促進作用。因此，雖然未來交通運輸需求還將持續剛性增長，但隨著綠色低碳交通工具和出行方式比重不斷提升，交通運輸二氧化碳排放可于2030年左右達峰，到2050年實現顯著降低。協同推進交通強國建設與能源革命，能夠促進低碳技術集成融合創新，進一步加快交通運輸二氧化碳減排進程。

與發達國家相比，中國建筑用能強度和碳排放強度尚處于低位。隨著人民生活水平提升和第三產業發展，中國建筑用能需求將維持增長態勢，但增速漸緩。通過對居民生活方式與行為模式的合理引導、各項節能減排技術的適宜布局與穩健發展以及電氣化的穩步推進（表1），建筑部門二氧化碳排放可在2030年前達峰。大力提升建筑用能電氣化，是降低建筑直接碳排放的最主要途徑，具體包括：全面推進建筑用能電氣化，大力發展光伏建筑，充分利用建筑屋頂和可接受陽光的垂直外表面，提高可再生電力供應、消納可再生電力水平，在城鎮大力發展“直流配電+分布式蓄電+光伏+智能充電樁”的柔性用電建筑，在農村全面發展光伏屋頂，并利用直流微網接納風電與光電，改變用電方式等。而實現北方地區清潔采暖，是降低建筑部門直接碳排放的關鍵，需要基于實際情況選取適宜的清潔采暖熱源，對于北方城鎮建筑應充分挖掘各類熱電廠和工業企業高于20℃的低品位余熱資源并結合當地情況適度發展空氣源熱泵、地熱等熱源類型；對于農村則采用分戶、分室的分散供熱方式更為合適，并發展壓縮成型固體燃料、規?；託獾燃夹g，將生物質能源作為農村建筑用能的主要來源和農村地區清潔采暖的主要途徑。

1. 6 碳匯與非二氧化碳溫室氣體減排

增加農林業生態系統等基于自然的解決方案兼具減緩和適應氣候變化、植被恢復及生物多樣性保護、實現社區的可持續發展等多重效益。通過新增造林、加強森林經營和持續降低采伐等措施，到2035年，中國森林覆蓋率可達到26%，森林蓄積量可達210億m3。非二氧化碳溫室氣體排放呈現不確定性高、管理分散、協調難度高的特點。部分部門和氣體的不確定性達到±（55%～60%），最低的也接近±15%，而二氧化碳排放清單在2005年和2012年的不確定性范圍僅為±5. 61%和±5. 92%。中國非二氧化碳氣體排放清單和未來排放趨勢方面的不確定性與其排放源分布分散有關。為在非二氧化碳氣體管控中整合戰略規劃、強化監管、減少政策沖突和權衡，需要進一步加強各主管部門機構間的有序協調。非二氧化碳溫室氣體減排的主要潛力來自煤炭開采、一氯二氟甲烷（HCFC-22）生產、家用空調、動物腸道發酵、氮肥施用和汽車空調等領域。非二氧化碳氣體近中期減排主要通過需求管理和末端處理類措施實現，中長期減排由前端需求管理類政策實現。在實現特定絕對量減排目標時，考慮非二氧化碳溫室氣體減排的多溫室氣體減排策略相對于僅考慮二氧化碳減排策略成本更低。

1. 7 CCUS技術與地球工程

中國已初步形成涵蓋各種CO2排放源和技術路線的技術體系，開展了30余項示范工程，2010—2020年，CO2的累計注入量超過200萬t，但尚未開展大規模全流程集成示范。中國理論封存容量達數萬億噸，運用CO2利用技術和封存技術在近期和中長期可實現億噸級的CO2減排量，運用CCUS技術不僅可以實現電力行業的近零排放及水泥、鋼鐵等難減排工業部門的深度減排，而且可以通過BECCS和DACCS實現負碳排放。當前CCUS技術成本和能耗較高，但部分技術組合仍然具有競爭力；CCUS技術未來成本下降潛力大，應盡快構建碳中和目標下CCUS技術體系，明確CCUS發展路徑，部署相關激勵政策加快開展大規模全流程集成示范。

在應對氣候變化的共同目標下，地球工程與減緩、適應聯系緊密。中國作為國際氣候進程的重要成員，應將地球工程納入應對氣候變化的大框架，區別對待不同類別的技術，加強自然科學和社會科學基礎研究的互補和融合，著眼長遠精心部署地球工程技術發展戰略，同時加強國際合作與溝通，積極參與地球工程的國際治理。

1. 8 碳達峰與碳中和

不同的研究表明碳達峰年份集中在2025—2035年，峰值水平在100億～120億t CO2。多項研究指出，通過強化政策努力，中國可在2030年前實現二氧化碳排放達峰。實現國家自主減排貢獻目標，需要促進節能低碳產業體系建設和能源系統低碳轉型，加快實現能源總量從規模速度型增長轉向質量效率型增長，大力發展新能源和可再生能源，使2030年非化石發電比例達到50%左右、非化石能源在一次能源消費中比例達到25%，2050年非化石能源在一次能源消費中比例提高至70%以上，并通過推廣應用CCUS技術以及土地利用、土地利用變化和林業（LULUCF）產生的碳匯，為2060年前實現碳中和奠定堅實基礎。

技術和政策是實現國家自主貢獻目標的關鍵。通過制定技術路線圖分階段加強不同先進高效節能技術和先進能源技術（能效技術、燃料替代技術、先進核能、風能和太陽能及生物質能等可再生能源技術、智能電網和儲能等輔助技術）的普及和推廣，將技術優勢轉化為產業優勢和經濟優勢。同時，國家自主貢獻目標的實現還需要從當前以“強度主導型”政策體系轉變為以總量控制、目標分解與倒逼為特征的“峰值引導型”政策體系，并發揮碳稅與碳交易等市場機制的作用，利用市場機制促進二氧化碳減排和企業技術創新，引領社會投資向低碳綠色產業傾斜。

將應對氣候變化和國內可持續發展相結合，打造經濟、民生、能源、環境和減排二氧化碳多方共贏的局面。轉變經濟發展模式、促進能源體系變革和發展綠色低碳經濟已經成為中國保持中長期可持續發展與實現生態文明建設的重要戰略選擇。實現低碳發展需要多方面政策體系和保障機制的支持。一是應統籌部署，強化長期低碳發展和二氧化碳減排的目標導向，協同推進碳減排與環境保護的協同治理。二是應鼓勵先進能源技術的研發和產業化，加強技術創新。三是加強法治保障，應從以行政手段為主逐步過渡到法治為主，將節能低碳相關的約束性目標、強制性標準、設計規范等內容盡快納入法規保障，加快完善碳市場等相關法律，嚴格法規標準的落實執行。四是應明確長期市場信號的導向，建立低碳發展市場機制。五是實現開放互利與合作共贏，加強綠色低碳資源開發合作、維護地區能源安全并加強國際技術合作和技術轉讓。

2 與《第三次氣候變化國家評估報告》［10］的比較

2. 1 結構更加合理、內容更加豐富、評估更加深入

本次報告依次對國際氣候治理新機制及中國所面臨的挑戰和機遇、對主要國家2020年前減排及國家自主貢獻減排目標、中國2020前碳減排政策行動與成效、新常態下經濟轉型對碳減排的影響、能源供給側減排、能源需求側減排、非能源活動溫室氣體減排、CCUS技術發展、中國實現2030年自主貢獻目標及2050年低碳發展戰略與路徑等方面依次進行了深入的評估。相比于《第三次氣候變化國家評估報告》，本次報告的章節內容結構更加合理、內容更加豐富、評估更加深入，反映了最新的研究進展。

2. 2 體現《巴黎協定》新機制

《巴黎協定》標志著國際氣候治理新機制正在逐步邁·90__向實施的新時代?！栋屠鑵f定》不僅提出了2℃和1. 5℃兩個全球溫升控制目標，還要求所有締約方定期編制、通報并實施國家自主貢獻。本次報告詳細闡述了《巴黎協定》下國際氣候治理新機制的主要內容和特點、《巴黎協定》下國家自主貢獻目標及與實現《公約》目標的差距以及各國在《巴黎協定》下采取的一系列政策、行動與變化。這些研究評估有助于更好地理解中國所面臨的機遇和與挑戰，也有助于中國更好地制定長期低碳戰略。

2. 3 全面介紹中國減碳成效

相對于《第三次氣候變化國家評估報告》中僅用一節介紹中國減緩溫室氣體成效，本次報告新增了一章對中國2020前碳減排政策、行動與成效進行系統梳理，凸顯了“十三五”期間中國在減緩氣候變化領域所做出的不懈努力。在國家、地方、行業、企業以及社會的多層聯動下，中國碳減排政策覆蓋面越來越廣，政策的系統性越來越強，政策推出的密度和力度越來越大，政策之間的相互配套協同性也逐步加強，減排目標政策成效越來越顯著。

2. 4 部門減排評估更加系統深入

相對于《第三次氣候變化國家評估報告》，本次報告針對新常態經濟對碳減排的影響、能源供應部門、工業部門、交通部門、建筑部門以及非能源活動溫室氣體減排等都進行了更加深入系統的評價，比如對于能源供應部門增加了對煤電CCUS、可再生能源供熱技術、氫能技術、儲能技術、煤電靈活應用技術等的評價，給出了對于分部門排放達峰的判斷，增加了一章對CCUS技術的研發與示范、減排潛力與成本效益及未來展望等進行了分析；針對地球工程中的爭議，對太陽輻射管理的氣候效應、環境影響風險、社會經濟影響、倫理問題、國際治理的綜合影響評估進行了多角度的闡述。

2. 5 充分體現中國“雙碳”目標

本次報告各章緊緊圍繞中國提出的2030年前碳達峰、2060年碳中和目標開展評估。在對能源供應部門減排、工業部門減排、交通部門減排、建筑部門減排、非能源活動溫室氣體減排（工業生產過程減排、農業活動增匯、林業和草原減排增匯、城市廢棄物處理減排）技術與路徑及可能碳達峰時間進行分析的基礎上，評估了中國實現碳達峰、碳中和目標的關鍵領域與技術路線圖，并提出低碳發展戰略的政策體系與保障機制。

3 展望與建議

3. 1 強化國內碳減排宣傳與意識

報告基于中國最新的大量研究數據和成果，給出了中國減緩氣候變化的現狀、機遇、潛力與挑戰，對于中國相關管理部門、研究人員、企業、民眾認識減緩氣候變化的重要性和手段具有重要的參考價值。應對氣候變化不是別人要我們做，而是我們自己要做，是中國可持續發展的內在要求。應切實提高各級政府和民眾對減緩氣候變化工作的認識。建議相關部門相互合作，通過多種形式、多種渠道對《第四次氣候變化國家評估報告》的主要結論進行解讀和宣傳，強化全社會的碳減排意識，為更好地開展碳達峰、碳中和后續工作營造良好的社會氛圍。

3. 2 繼續加強關鍵減緩技術研究工作

中國在減緩氣候變化的科技研發和基礎研究方面已經開展了大量工作，并取得了很好的進展。但部分領域（例如能源終端利用技術）與國際先進水平仍然存在一定差距；部分關鍵技術（例如煤電CCS技術、氫能技術、儲能技術、煤電靈活應用技術）還有待擴大應用范圍；部分關鍵技術（例如CCUS技術）還處于研究示范階段亟待產業化推廣；部分技術（例如廢棄物處理減排技術）還有技術難點需要突破；部分關鍵技術（例如地球工程技術）的基礎科學研究還有待進一步夯實。總的來看，中國未來仍需大力支持關鍵減緩技術研究工作，更好地為實現“雙碳”目標保駕護航。

3. 3 加強減緩氣候變化的綜合影響研究

目前中國已經開展了產業、技術、人口、居民消費等不同因素對碳減排影響的諸多研究工作，也開展了一些碳減排的協同效益分析，特別是環境和健康收益方面。未來中國應加強減緩氣候變化工作的多層次綜合影響研究，例如對適應和其他持續發展問題的綜合影響研究、對國際政治和地緣政治的政治影響、對進出口和國際投資的貿易影響、對中央和地方各級政府的管理模式影響、對森林草原濕地的生態影響、對教育培訓和職業選擇的就業影響、對居民消費模式和企業經營決策的觀念影響等等。多角度、多層次的影響研究不僅能幫助認識減緩氣候變化工作的意義和作用，更能促進減緩氣候變化工作的順利開展。

3. 4 盡快研究提出中國“雙碳”目標具體實施路徑和配套政策

中國在減緩氣候變化方面已經出臺了一系列政策，開展了一系列研究。但對于如何實現中國“雙碳”目標還沒有形成一套明確的技術實施路徑和與之相配套的、完整的、細致的政策保障體系，難以優化整合全社會各方面的力量。因此，應結合中國社會經濟發展的特點、現狀與趨勢，盡快推動多部門、多行業、多領域的聯合研究工作，系統梳理減緩氣候變化工作的難點、關鍵點和風險點，盡早提出中國雙碳目標的具體實施路徑和配套政策，明確未來減緩工作方向與重點。這不僅有助于有效實現中國減緩氣候變化目標，也能為全球氣候治理貢獻中國方案。3. 5 強化多邊合作和國際影響力在中國《第四次氣候變化國家評估報告》的解讀與宣傳基礎上，多維度、多渠道宣傳中國減緩氣候變化領域取得的成效與進展，打造展現中國氣候變化工作的平臺與機會。未來要積極參與《巴黎協定》后全球氣候治理方案研究和制定，加強中國與其他國家的減緩經驗交流分享和共同難點探討，積極拓展關鍵減緩技術領域的國際合作機會，努力營造減緩氣候變化多邊合作的良好氛圍。良好的多邊合作能夠幫助中國樹立中國負責任大國的積極形象并爭取國際氣候變化領域的更多話語權和影響力。

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