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报告精读 | 低碳发展蓝皮书:中国碳达峰碳中和进展报告(2021)
来源:皮书说  作者:皮书说   发布时间:2022-01-14

  近日, 国家电力投资集团有限公司、中国国际经济交流中心与社会科学文献出版社共同发布了《低碳发展蓝皮书:中国碳达峰碳中和进展报告(2021)》。

  当前,应对气候变化成为各国共识,越来越多的国家和企业加大减碳行动力度,推动新一轮能源技术和产业转型,政策体制也在加速调整和完善。我国政府高度重视应对气候变化,习近平主席2020 年9 月22 日宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争2030 年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和。2021 年全国两会、3 月15 日中央财经委员会第九次会议等均对碳达峰、碳中和行动作出了进一步部署。

  实现碳达峰、碳中和目标是一个复杂且影响广泛的社会经济问题,涉及能源、经济、环境、技术等诸多领域。我国仍处于经济快速发展、能源消费总量上升阶段,且碳排放总量和强度“双高”,要在10 年内实现碳达峰、再用30 年时间实现碳中和面临巨大挑战。为实现这一庄严承诺,本报告认为,实现“双碳”目标首先要解决产业结构调整和能源转型问题。须加紧降低高耗能产业比重,着力提升产业能效水平,发展节能环保和绿色低碳产业,稳定经济基本盘。同时,应按“减煤、稳油、增气、加新”的路径持续推进能源转型,逐步降低化石能源消费总量,推进新型电力系统建设,推动我国工业制造业向绿色低碳转型升级,以更高的能源效率和更清洁的能源,支撑我国经济社会发展,保障我国能源安全供应。

  其次,推动健全“双碳”政策体系。推动“双碳”目标实现,需避免突击冒进和“一刀切”。应坚持全国一盘棋统筹考量,结合不同地区、不同行业、不同企业发展实际,合理制定减碳任务,做到产业上有保有压、地区上有先有后。此外,在推动“双碳”背景下的能源转型、节能提效、技术创新等方面,还面临体制机制难点。应注重破除体制性障碍,打通机制性梗阻,推动政策性创新,为加快推动“双碳”进程创造良好的内外部发展环境。

  最后是加强“双碳”国际合作。推动碳中和是国际社会应对气候变化的主要内容。一方面,应对气候变化、推进低碳发展是当前国家间分歧较小的领域,也是我国加强国际合作的重要议题;另一方面,要警惕发达国家通过碳边境调节机制(CBAM)等打压我国出口企业市场竞争力,避免在西方主导的全球气候治理体系中陷入被动局面。应根据我国实际发展阶段和条件,在《联合国气候变化框架公约》框架下,坚持共同但有区别的责任,积极参与相关国际标准和规则制定,合理争取发展中国家权益。同时,加强核能、新能源等方面国际合作。

  我国仍处在工业化深化期,实现碳中和目标面临多重挑战

  蓝皮书指出,实现碳中和目标任重道远,具体而言主要面临以下挑战。

  (一)产业结构偏重,仍处在工业化深化期

  长期以来,我国经济增长一直建立在以化石能源为基础的传统工业体系上,这种以资源、劳动力等传统要素为驱动的经济增长模式,一经形成即具有较强的路径依赖和惯性。近年来,国内产业持续转型升级,工业增加值占比持续下降,但产业结构整体偏重,工业直接排放占全国总排放量的30%,加上工业使用的电和热,占比高达60%~70%。同时,制约国内传统产业转型升级的因素还较多,制造业等迈入全球产业链价值链中高端行列仍需时日。此外,5G、大数据中心等新兴服务领域高能耗现象较为突出。目前,全国有15 万个数据中心,年耗电量超过1600 亿千瓦时,相当于整个上海地区全年的耗电量,且这些数据中心电力供应70% 来自煤电。

  (二)能源结构偏煤,仍处在能源需求增长期

  我国能源消耗产生的碳排放约占全国碳排放总量的85%,在化石能源中,尤以煤炭碳排放占比最高,比石油高30%,比天然气高70%。我国能源结构以“一煤独大”为主要特征,2019 年,煤炭使用占能源消费比重约为58%,其中煤电排放了约40% 的二氧化碳。2020 年,我国化石能源燃烧的二氧化碳排放量约占全球的32.5%,超过欧盟和美国之和,在所有工业大国(地区)中占比最高。

  中国已成为全球可再生能源领域的最大投资国,然而,2019 年我国清洁能源占一次能源消费比重仅为15%,低于全球19% 的平均水平。据研究机构测算,到2060 年实现碳中和时,我国非化石能源消费占比需从目前不到16%提升至80% 以上,非化石能源发电量需从目前的34% 提升至90% 左右。可以预计,要达到以上目标必须付出艰苦努力。

  (三)能源效率偏低,仍处在高耗能发展阶段

  在加大清洁能源利用的同时,提高能效已成为减少能源部门碳排放的主要方式。据国际能源署数据,在未来20 年间,提高能效将削减40% 能源相关的温室气体排放。自2015 年以来,世界能效增速开始不断放缓,2018 年能效增长幅度仅为1.5%,2019年仅1.6%。中国是世界上能源效率提升幅度最大、能源强度下降最快的经济体,能源强度年均降速超过2%,能源强度下降幅度达86%。然而,我国能源利用效率整体仍然较低,能源强度仍居高不下,2019 年能源强度为世界平均水平的1.3 倍,是OECD 国家的2.7 倍。下一步应积极推动能源综合化、智慧化利用,加强节能提效和新技术新工艺应用,进而提高能源利用效率。

  (四)绿色低碳关键技术尚待突破

  实现碳中和目标需持续推动低碳领域基础研究及应用技术研发,重点在太阳能风能等新能源发电、特高压输电、适应新型电力系统的智能电网、大容量电化学储能、大型储能电站、源网荷侧多类型储能技术、绿色氢能与燃料电池、碳捕集利用与封存(CCUS)等领域发力。绿色低碳领域需突破清洁能源供应、新型燃料替代深度脱碳、负碳等三个层面关键技术。然而,我国科技创新领域存在科技计划碎片化、科研项目重复化、科研经费分散化等弊端,创新效率整体不高。应发挥科技创新举国体制的优势,优化创新研发资源配置,集中攻克与低碳技术深度融合的关键材料设备及核心工艺。

  (五)市场化体制机制有待完善

  一是电力市场。当前以“降电价”为主的电力价格体制改革已无法满足“以新能源为主体的新型电力系统”建设新要求。需不断完善新能源市场化价格机制,推动新能源消纳成本在发电侧、电网侧和用户侧合理分摊,最终形成“谁受益、谁买单”的市场化长效机制,以利用统一的市场出清价格,保障“平价时代”的新能源能够获得合理收益。二是碳市场。当前我国碳市场配额仍以免费发放为主,市场化价格机制尚未真正形成,流动性明显不足。下一步可借鉴欧盟经验,逐步由免费发放配额过渡到以拍卖为主,碳市场覆盖范围从电力行业逐步扩大到工业、交通等行业,覆盖的温室气体可从二氧化碳逐步扩大到甲烷等其他温室气体,参与主体可从高耗能行业拓展到金融等相关行业。

  (六)外部环境仍面临诸多挑战

  当前已有100 多个国家和地区以不同形式提出了碳中和目标。欧盟是全球气候治理的“风向标”,自2019 年起提出一系列绿色新政,美国拜登政府也欲借新一轮气候外交政策,重返全球气候治理舞台中心。中国作为全球最大的碳排放国和世界第二大经济体,在气候变化问题上的主张影响深远。在此背景下,我国顺应时代潮流,提出2030 年碳达峰、2060 年碳中和的目标愿景。

  然而,我国在气候治理的外部环境上仍面临诸多挑战。一是来自欧美等西方国家的挑战。近期欧盟宣布了气候治理一揽子计划“Fit for 55”,并正式公布碳边境关税政策(CBAM)立法提案,拟对来自碳排放限制相对宽松国家和地区的铝、钢铁、水泥、肥料等进口商品征税。拜登政府正在推行积极气候能源政策,欲借重返《巴黎协定》及主办气候峰会契机,重回国际应对气候变化舞台中心。同时,美国也在起草计划,拟对未采取积极政策应对气候变化的国家征税。若美欧等国和地方联手形成西方国家利益主导下的碳边境税集团,不仅对我国出口造成重大影响,引发与美欧等碳边境税国家新一轮贸易争端,还可能将我国排挤在新一轮全球气候治理规则之外。二是“一带一路”煤电项目正面临国际舆论质疑、投融资受限等多重挑战。随着全球加紧控制温室气体排放的共识日益增强,共建“一带一路”国家和地区及海外煤电投资将经受越来越多的国际舆论压力。当前,来自26 个国家的近120 家私营和公共金融机构已同意将化石燃料排除在其投资之外;世界银行和日本、韩国等OECD国家开始限制对燃煤发电项目的财政支持,亚投行也公开表示不再为任何火电项目和涉煤项目提供融资。2021 年9 月21 日,习近平主席提出,中国将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展,不再新建境外煤电项目。这充分体现了我国将加强清洁能源国际合作的决心。三是我国气候治理国际话语权有待加强。长期以来,以欧盟为代表的发达国家和地区一直掌握着较强的气候话语权。自《京都议定书》制订发达国家未来减排基准以来,欧盟更是引领着气候变化多边谈判的进程。我国需努力提升在全球气候治理中的话语权和规则制定权,在温室气体减排工作中遵循“共同但有区别的责任原则”,积极推动《巴黎协定》实施。同时,尽快完善国内气候变化立法及碳交易机制,并将相关经验推广到国际气候变化治理规则层面,不断提升中国在全球气候治理中的领导力。

  中国在实现碳达峰碳中和目标过程中面临四项重大机遇

  蓝皮书指出,中国在实现碳达峰碳中和目标过程中面临四项重大机遇。

  1. 中国特色制度优势和全社会广泛共识,为实现碳达峰碳中和目标提供保障

  碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,仅仅依靠市场机制的自发作用难以实现目标,必须更好发挥政府作用。党的十八大以来,我国把生态文明建设纳入“五位一体”总体布局之中,确立绿色发展的新发展理念,推进建设资源节约、环境友好的绿色发展体系,并将应对气候变化全面融入国家经济社会发展战略,制定了明确目标,采取有力度的政策举措和行动,政府较强的执行力和全社会对绿色发展的高度共识,在推动绿色低碳转型上形成强大合力。2020 年,中国在GDP 比2005 年(国家自主贡献目标基准年)增长超过4 倍的同时,单位GDP 二氧化碳排放比2005 年下降48.4%,超额完成了2009 年承诺的45% 的高线目标,相当于减少二氧化碳排放约58 亿吨,初步实现了经济发展与碳排放脱钩,走上一条符合国情的绿色低碳转型之路。

  2.新科技革命和绿色低碳技术变革,为实现碳达峰碳中和目标提供技术支撑

  当前以大数据、物联网、云计算、人工智能为核心的新科技革命迅猛发展,正在重塑全球产业生态。信息网络技术与能源技术融合,推动化石能源清洁化、清洁能源规模化和能源服务智能化,推动能源技术向绿色低碳和智能化方向转型。太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、海洋能等可再生能源开发、存储和传输技术的进步,氢能、天然水合物和聚变能等新一代能源技术的发展,促进能源结构从高碳向低碳转变。有研究表明,数字技术可以将全球温室气体排放量减少20% 以上。得益于改革开放40 多年的快速发展,我国科技创新能力大幅提升,为我国前所未有地进入国际科技前沿地带提供了机会窗口,特别是在数字智能技术和绿色低碳技术领域走在前列。近年来,我国促进数字智能技术与能源清洁高效开发利用技术融合创新,大力发展智慧能源技术,使其成为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系、推动绿色低碳转型的重要力量。

  3. 我国具有绿色低碳转型的“后发优势”,为实现碳达峰碳中和目标提供更大空间

  我国传统产业规模庞大,通过技术改造加快传统产业绿色低碳转型,淘汰高耗能高排放的落后产能,发展高技术含量的战略性新兴产业,实现产业体系的数字化智能化绿色化转型,具有巨大的减排潜力。我国能源结构中化石能源比重偏高,煤炭消费占比仍高达56.8%,推动化石能源有序退出,加快去煤化进程,促进光伏、太阳能等新能源成为主体能源,积极开发绿色氢能产业,提高终端用能的电气化水平,将形成巨大的节能降碳空间。同时,由于我国工业化城市化起步较晚,新增的工业产能和城市基础设施需求可以通过发展绿色低碳产能和绿色基础设施来实现,避免传统工业化城市化模式带来的“锁定效应”。

  4. 超大规模经济体优势,为实现碳达峰碳中和目标创造有利条件

  中国国内生产总值已连续两年超过100 万亿元,稳居全球第二。经济体量大,可以分摊绿色低碳技术研发的初始成本,而且初创企业可以依托国内市场进行孵化,加之拥有规模庞大的产业制造体系,既有处在接近全球前沿的产业和技术,也有处在追赶阶段的产业和技术,为形成较为完整的绿色产业链、发挥不同领域的产业和技术优势创造了条件。比如,近年来,我国发挥了超大规模经济体优势,以光伏、风电的规模化开发利用促进光伏、风电制造产业发展。2005 年以来,中国风力驱动涡轮机容量每年均成倍增长,已具备最大单机容量达10 兆瓦的全系列风电机组制造能力,同时中国还是全球最大的太阳能光伏电池板制造国,不断刷新光伏电池转换效率世界纪录,创新能力和国际竞争力不断提升,产业服务体系逐步完善。据生态环境部统计,2020 年我国可再生能源领域装机和发电量、投资、专利数已连续多年位列全球第一。

  碳中和进程已经成为当今世界绿色低碳转型的竞技场

  蓝皮书指出,碳中和进程已经成为当今世界绿色低碳转型的竞技场。

  世界各国正在就碳中和问题迈出决定性的步伐,2019 年12 月欧盟公布“绿色协议”宣布2050 年实现净零排放目标并于2020 年3 月向联合国正式提交长期温室气体低排放战略;2020 年9 月中国宣布碳中和;10 月日本和韩国宣布碳中和;美国新任总统拜登在其就任总统之后马上宣布重返《巴黎协定》,并在一周内签署行政命令宣布,美国将不迟于2050 年前实现全经济净零排放,再加上此前已经宣布碳中和的英国、加拿大、南非、墨西哥等,世界上主要的经济体(约占全球GDP 的75%)已经宣布走向碳中和,人类开始进入一个低排放发展的新时代。对于这个新时代,有些人称之为第四次工业革命,也有人称之为人类从工业文明走向可持续发展的新时代,或者是走向生态文明的新时代,称谓无关紧要,大家都在做同一件事情,也就是实现从资源依赖向技术依赖的低排放发展转型。

  在这一转型的过程中,欧盟始终走在世界的前列,早在1972 年第一次世界环境与发展大会上,挪威首相布伦特兰提出了人类只有一个地球的观点,把摆脱资源依赖、走向技术依赖的发展转型,作为保护地球家园的道义制高点,并不断地研发技术,实现发展转型。在1973 年石油危机的推动下,欧盟二氧化碳排放初步达峰,以后虽有反复,但是排放水平总体进入平台期,1992 年《公约》的达成,特别是《京都议定书》的达成和生效,加速了欧盟发展转型的进程。1997 年欧盟提出到2050 年可再生能源消费占比达到50%的能源革命的愿景。到2019年底欧盟二氧化碳排放与1990年相比减少23%,提前并超额完成了《京都议定书》任务要求。2020 年9 月欧盟又更新其自主贡献的目标,即到2030 年比1990 年减排40% 提高至不低于55%。如果把全球应对气候变化的国际合作,比喻为恋爱走向婚姻过程的话,

  美国就是“恋爱”的热衷者和“结婚”的逃避者。在推动《公约》《京都议定书》达成的过程中,美国都在其中发挥了主导和引领作用,但是履行具有法律约束力的《京都议定书》时美国出现了第一次“逃婚”,拒绝签署。在推动《巴黎协定》达成和生效后,美国选择了再一次“逃婚”。虽然两次变故措辞不同,但其本质是不愿意履行对排放大国(亦称新兴大国)没有排放约束力的国际义务。美国的第一次退出,推动了中国、印度、巴西和南非等基础四国的减排承诺,也推动了《巴黎协定》和碳中和的进程。这次美国拜登政府重返《巴黎协定》还会对新兴大国做出何种要求,人们拭目以待。然而,值得注意的是,不论美国政府如何选择,不论是克林顿和奥巴马政府的积极,还是小布什、特朗普时代的消极,美国的经济体系还是按照低排放发展的轨迹在前进。小布什时代美国的二氧化碳排放达到了峰值,奥巴马执政的8 年间,美国二氧化碳排放减少了11.1%,由于特朗普的消极,美国2019 年比2005 年的减排量仅为14.4%,与其承诺的2020 年比2005 年减排17% 的目标尚有差距(但是由于新冠肺炎疫情,2020 年碳排放量大幅下降了11%,比2005 年减排达到23.8%)。特别是特朗普宣称支持的煤炭消费占比,更是从2005年的23.6%下降到11.9%,减少了11.7个百分点。燃煤发电量从2.18 万亿千瓦时,降低到1.05 万亿千瓦时,减少了50% 以上,即使是在特朗普执政的4 年期间,煤炭消费量和燃煤发电量分别下降了27%和28%。

  随着全球对积极应对气候变化、实现温室气体排放源和汇的平衡达成共识,各国或早或晚地将走上低碳排放之路。全球已有191 个国家、1 万多个城市、5000 多家企业加入联合国发起的“联合国气候雄心联盟:净零2050”运动,成为全球碳中和的先行者。在这些引领者的带动下,一场以碳中和为目标的竞赛的大幕已经拉开,这场竞赛将推动全球范围内的绿色低碳转型和可持续发展,具体体现在以下几个方面。

  一是能源系统的变革。温室气体排放的主要来源是化石能源燃烧,因此实现碳中和的关键是能源系统的变革,首先,不断优化能源结构,不断减少煤炭和石油等化石能源的消费,最终实现由非化石能源(或可再生能源)取代化石能源。由于煤炭单位热值的二氧化碳排放量分别是石油和天然气的1.5倍和2 倍,在优化能源结构方面减少煤炭消费是世界各国的首选。大致路径是:先将每千瓦时碳排放量最高的煤炭发电逐步淘汰,进而实现电力的净零排放。其次,努力扩大电力在终端用能中的比例,在工业系统、交通系统和建筑系统尽可能实现电力对化石能源燃烧的替代。那些暂时无法实现电力替代的工艺、设备和服务,被称为难以用电力替代的领域,则考虑使用氢工艺技术进行替代,比如发展氢冶金取代焦炭冶金,在航空领域用氢或氢合成燃料取代传统的化石燃料等。

  发电领域的替代技术已经非常成熟,也就是用非化石能源发电取代化石能源发电,尤其是用可再生能源发电取代化石能源发电的成本正在不断下降,按照国际能源署的估计,到2025 年可再生能源发电,特别是光伏发电有可能成为全球成本最低的发电电源。

  二是发展方式变革。未来碳中和目标将带来全球性的产业变革,企业只有两种选择,一种是主动应对,引领碳中和的进程,另一种是消极应对,被迫接受碳中和的过程。比如苹果公司和大众汽车都是引领型的企业,前者是新经济互联网企业代表,后者是传统行业的代表。苹果公司,在手机行业打败诺基亚们占领行业制高点之后,做出了2030 年实现碳中和的决定,它们把生产过程的每一个环节都要碳中和,包括要求为它提供零部件和集成服务的供应链上游企业都要碳中和。大众汽车在德国政府提出碳中和之后,也制定了2050 年实现碳中和的路线图和时间表,要求为它提供钢板、轮胎和装饰材料的企业也要制定碳中和的方案。苹果和大众等企业的做法,就是把碳中和这样一个难啃的“硬骨头”,打碎成为一粒粒的细小颗粒,即把大困难变成无数个小困难,集众人之力,用“蚂蚁啃骨头”的方式加以解决。

  三是技术体系变革。各国的碳中和战略中都将技术作为核心支柱,这也是未来全球技术竞争的高地。例如,欧盟许多国家制定了电力系统近零排放和燃油车退出的路线图与时间表,美国拜登政府也提出了2035 年实现电力系统近零排放的愿景目标,中国也提出构建以新能源为主体的新一代电力系统。总体而言,面向碳中和的新一代技术以零碳、数字化、智能化为特征,包括可再生能源发电、储能、新一代电力系统技术;在工业、建筑和交通领域的电力替代技术,如电炉炼钢、电动汽车、高效电力采暖等;对难以实现电力对化石能源替代的领域,还将发展氢能技术,比如氢还原的冶金工艺、氢燃料或者氢合成航空燃料等;工业过程排放的二氧化碳则需要改变生产工艺、循环利用等方式加以解决。

  精彩目录

  Ⅰ 总报告

  1 中国碳达峰碳中和进展、面临挑战及展望

  Ⅱ 大家视角

  2 推进全球治理变革,促进可持续发展及“双碳”目标实现

  3 碳达峰碳中和目标下中国的绿色低碳转型:战略和路径

  4 坚持创新引 为如期实现双碳目标提供技术保障

  5 做好碳达峰碳中和工作,迎接低排放发展的新时代

  6 碳中和:中国发展的战略机遇

  7 以新能源为主体的新型电力系统

  Ⅲ 专题篇

  8 调整结构是减少碳排放的最大潜力之所在

  9 新型电力系统构建已踏上征途

  10 以系统思维统筹推进电力高质量发展

  11 碳中和下煤炭行业低碳化发展需求与模式

  12 降低中国煤炭行业碳排放的建议

  13 关于新能源产业高质量发展的思考

  14 大力发展绿色低碳产业的政策建议

  15 数字技术助力碳达峰碳中和的路径和建议

  16 全球深度脱碳技术发展趋势与启示

  17 我国新型储能技术发展现状及前景展望

  18 双碳时代“绿氢”登场

  Ⅳ 政策篇

  19 “十四五”推动碳达峰碳中和要迈七道坎

  20 实现碳达峰、碳中和目标的政策建议

  21 构建新型电力系统面临的体制障碍及政策建议

  22 电力体制改革与电力市场建设

  23 碳排放权交易市场建设

  24 碳达峰碳中和要求下建立节能增效长效机制的建议

  25 我国“双碳”科技发展存在的问题和对策建议

  Ⅴ 国际篇

  26 碳中和的国际经验及启示

  27 碳边境调节机制的挑战及应对

  28 核电国际合作

  29 推动碳中和国际合作的对策建议

  Ⅵ 案例篇

  30 中国石油二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)的实践

  31 “新能源+”引领绿色低碳发展

  32 中国推动氢能行业发展的地方实践

  33 后记

低碳发展

 

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