2020年9月22日，在七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，國家主席習近平提出我國將爭取在2060年前實現(xiàn)“碳中和”。目前我國的年碳排放量約為160億噸，簡言之，就是要在40年間使我國的凈排放從100億噸變?yōu)?億噸。我國擁有全球最大的能源系統(tǒng)（生產(chǎn)和消費），化石能源在一次能源中所占比例目前在85%左右。“碳中和”這一雄心勃勃的計劃會為我國帶來怎樣的機遇與挑戰(zhàn)？備受關(guān)注

“碳中和”意味著社會活動引起的碳排放和商業(yè)碳匯等活動產(chǎn)生與從空氣中吸收的二氧化碳的量相等。實際生產(chǎn)生活中不可能不排放二氧化碳，即使電力行業(yè)實現(xiàn)了全額可再生能源，但其他行業(yè)很難做到生產(chǎn)過程的零排放（包括可再生能源制造過程），還有其他例如水泥生產(chǎn)的導致碳排放等。“碳中和”的概念就是可以通過擁有等量碳匯或者國外的碳減排信用抵消自身的碳排放，使凈碳排放接近零。

實現(xiàn)“碳中和”，從排放端必須考慮工業(yè)和電力的能源效率、可再生能源的使用，但受資源、技術(shù)局限或安全、經(jīng)濟等因素，部分排放并不能完全避免，其中一方面可以通過森林、海洋等碳匯進行自然吸收，同時還需要一定量的人工碳匯，比如碳捕獲、利用和封存技術(shù)（CCUS）等。

2060年“碳中和”路徑

“碳中和”的基本公式為：商業(yè)活動導致的碳排放=碳匯總量+碳信用總量。我們需要考慮的技術(shù)不僅僅是節(jié)能減排技術(shù)，同時還要考慮負碳排放技術(shù)。根據(jù)麥肯錫推出的溫室氣體減排成本曲線，可以對各類減排的技術(shù)與手段的先后順序進行相應的排序。每個階段都有很多的減排途徑，這個順序應是綜合考慮各類減排措施的成本效益與實施難易度來決定的?？梢詫?ldquo;碳中和”路徑大致分為三個階段：

階段I（2020年-2030年）。主要目標為碳排放達峰。在2030年達峰目標的基本任務下，主要任務是降低能源消費強度，降低碳排放強度，控制煤炭消費，大規(guī)模發(fā)展清潔能源，繼續(xù)推進電動汽車對傳統(tǒng)燃油汽車的替代，倡導節(jié)能（提高工業(yè)和居民的能源使用效率）和引導消費者行為。

階段II（2030年-2045年）。主要目標為快速降低碳排放。而達峰后的主要減排途徑轉(zhuǎn)為可再生能源為主，大面積完成電動汽車對傳統(tǒng)燃油汽車的替代，同時完成第一產(chǎn)業(yè)的減排改造，以CCUS等技術(shù)為輔的過程。

在階段III（2045年-2060年）。主要目標為深度脫碳，參與碳匯，完成“碳中和”目標。深度脫碳到完成“碳中和”目標期間，工業(yè)、發(fā)電端、交通和居民側(cè)的高效、清潔利用潛力基本開發(fā)完畢，此時應當考慮碳匯技術(shù)，以碳捕集、利用與封存（CCUS）、生物質(zhì)能碳捕集與封存（BECCS）等兼顧經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境問題的負排放技術(shù)為主。

為何會進行如上的排序？首先需要了解中國的碳排放產(chǎn)業(yè)分布。中國已經(jīng)是一個高度工業(yè)化的國家，碳排放大部分是來自于發(fā)電和工業(yè)端，交通行業(yè)也占有一定的份額，而農(nóng)業(yè)、商業(yè)與居民排放占比較小。因此，在這巨大的體量上，應當優(yōu)先對占有83%的碳排放量的第二產(chǎn)業(yè)入手，由簡入繁。

一個有效的減排路徑一定是從減排成本最低的方向、最容易操作的地方下手，目前而言，我國的能源使用效率仍然比較低，大部分工廠的節(jié)能項目的投資回收期較短，相比于工廠設備的壽命，這使得不少節(jié)能項目本身就有經(jīng)濟收益，唯一需要考慮的是降低信息不對稱，規(guī)范好節(jié)能市場；而新能源板塊，無論是新能源發(fā)電還是電動、混動汽車，其成本發(fā)電成本與全壽命周期成本快速下降，能夠做到具有市場競爭力，在市場中大規(guī)模自發(fā)替代火電廠或者傳統(tǒng)汽車或許在十年間就能開始，接下來就是行業(yè)的快速發(fā)展。因此，近二十年的新能源項目或許將呈現(xiàn)指數(shù)型增長。

當中國的碳排放達峰并開始下降以后，這種本身具有經(jīng)濟效益的節(jié)能減排的項目將會變得很少，致使節(jié)能帶來的減排空間縮小，此時是新能源與傳統(tǒng)能源的替代過程，因此，在碳排放從達峰到逐漸下降的過程中，減排的主力新能源對傳統(tǒng)一次化石能源的替代技術(shù)。由于火電廠一般都具有50年以上的壽命周期，即使不再新建火電廠，已經(jīng)建成的火電廠也將繼續(xù)發(fā)揮著供能的作用，這時大部分排放仍來自于燃煤電廠、同時也有部分工業(yè)/民用天然氣和水泥等工廠的工藝排放。

在深度脫碳的過程中，需要額外資本加入，就像對新能源的巨額投資與補貼一樣。為了保證“碳中和”，必須要解決發(fā)電端的碳排放，因此CCUS技術(shù)在此時必須急速擴張，不過深度脫碳過程應當在2045-2050年左右開始，基于前期的技術(shù)積累和創(chuàng)新，此時CCUS的單位減排成本應該可以大幅度下降。

2060年能源供給體系與技術(shù)

“可再生能源+儲能”的能源供給體系。2060年隨著電力技術(shù)的發(fā)展、電網(wǎng)設施的完善、電動汽車的普及，中國大部分的能源消耗都來自于電力，而非化石能源。而煤炭、石油、天然氣等礦產(chǎn)的主要去向從燃燒提供電力和動力，變?yōu)榱嗽牧希峁┙o橡膠、塑料等化工品，而這一部分的能源使用在較長的時間范圍內(nèi)只會造成很少的碳排放。

由于未來的能源供給體系是以電力為主，因此，電源結(jié)構(gòu)的清潔與否變得至關(guān)重要。儲能技術(shù)與可再生能源發(fā)電的結(jié)合應用，可能是實現(xiàn)未來可再生能源大規(guī)模應用的重要手段。將儲能與可再生能源發(fā)電技術(shù)相結(jié)合成為一個聯(lián)合系統(tǒng)，可以減少波動和增強電力系統(tǒng)的靈活性。由于風電、光伏出力的不可控性，當可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)以后，對電網(wǎng)的調(diào)度會有較大的影響，可能造成電網(wǎng)電壓、電流和頻率的波動，直接影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，導致用電設施壽命折損等問題。此時，能夠?qū)﹄娏π枨蠓骞冗M行適時調(diào)節(jié)的儲能放能設備尤為重要，儲能設施是首位的。

因此，2060年的能源供給體系將會以“可再生能源+儲能”的方式存在。這套供給體系既能有效降低碳排放，達到中國“碳中和”目標，又能提供安全穩(wěn)定的電力能源。

根據(jù)《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016~2030）》，到2030年和2050年，非化石能源占能源消費總量的比例分別要達到20%和50%。因此，在完成“碳中和”目標的過程中，我們必須關(guān)注清潔能源技術(shù)的發(fā)展與變革、優(yōu)勢與劣勢。對于非化石能源而言，目前光伏和風能無疑是兩個新能源中的翹楚，核能一定程度上受到了安全性的挑戰(zhàn)，因此難以大規(guī)模利用，而氫能作為一個儲備技術(shù)，也將受到一定的關(guān)注。

隨著光伏發(fā)電在商民兩用的領(lǐng)域成本持續(xù)下降，其大規(guī)模應用的前景光明。近年來，中國不僅成了最大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要供給國家，同時也是光伏裝機最大的市場。有相關(guān)研究表明，光伏發(fā)電一定程度上達到了平價上網(wǎng)，其蘊含的規(guī)模經(jīng)濟效應不言而喻。

無論是儲能、光伏發(fā)電、電動汽車還是智能手機等都對電池壽命以及電池生產(chǎn)的環(huán)保型與高效性提出了更高的要求。如果新能源發(fā)電項目與儲能項目在全壽命周期上仍然存在較高的碳排放或環(huán)境問題，那未來的“可再生能源+儲能”的供給體系將不是真正的環(huán)境友好的能源供給體系。因此，新型的電池技術(shù)可能是未來能源供給體系的一個瓶頸，需要突破。目前，各類電子產(chǎn)品的電源大都依靠鋰電池提供持續(xù)的電力。而且，鋰是一種比較昂貴的金屬物質(zhì)，在自然界中的儲量有限，大規(guī)模使用鋰電池可能會導致鋰價格飆升。因此，高效、安全、可充電電池的大規(guī)模應用需要考慮那些儲量豐富、價格低廉的材料，用以替代目前常用的鋰電池。

2060年中國將“碳中和”和基本上替代火力發(fā)電、工業(yè)能源消費、燃油汽車，并且基本完成建筑零排放。但是仍有部分能源消費及碳排放是無法替代的，因此，可以預測2060年中國的“碳中和”目標下的碳排放來源與碳匯項目。碳排放包含無法用其他能源替代的能源消費，例如航空和航海過程中的碳排放、作為工業(yè)原料的能源導致的碳排放、少量畜牧業(yè)帶來的碳排放。碳匯包含基于自然的碳匯（植樹造林，退耕還林等）以及碳捕獲與封存。

2060“碳中和”對中國的機遇與挑戰(zhàn)

中國在實現(xiàn)“碳中和”目標的過程中，會帶來就業(yè)、可持續(xù)發(fā)展的方面巨大的機遇，同時也將迎來巨大的挑戰(zhàn)。無法否認的是，隨著“碳中和”目標的設定，在階段I和階段II時期內(nèi)，大部分新能源行業(yè)、儲能行業(yè)與節(jié)能行業(yè)將會迎來發(fā)展的春天。對這些行業(yè)進行投資或許都將有長期收益，包括節(jié)能技術(shù)、節(jié)能設備、新能源車產(chǎn)業(yè)鏈、光伏/風電產(chǎn)業(yè)鏈等。2019年，非化石能源（水電+可再生能源）裝機量占比達到42.0%，發(fā)電量占比達到32.7%。2019年各種能源的裝機容量增長率分別為：水電1.5%、火電4.%、核電9.1%、風電和太陽能分別是13.5%和17.1%。在“碳中和”目標提出之后，新能源的發(fā)展需要提速。

階段III期間，屆時正在進行深度脫碳的過程，各類負排放技術(shù)才正式大量啟用，CCUS產(chǎn)業(yè)鏈可能要到10年后才能迎來增長的爆發(fā)期，但是依舊會帶來充足的就業(yè)以及周邊產(chǎn)業(yè)鏈。其他如造林，農(nóng)林廢棄物利用，垃圾資源化利用行業(yè)也會迎來增長。

目前，部分發(fā)達國家已經(jīng)通過立法和政策的形式提出了“碳中和”目標，如法國、德國、英國、加拿大等。作為四個最大排放國家中，中國是第一個提出“碳中和””目標的國家，無疑會對其他碳排放大國帶來壓力，加快全球的減排進程。在我們不斷向”碳中和”目標邁進的過程中，將有機會增進與其他國家（歐洲國家可能會更有意愿）的交流與對話，進一步提升國際影響力；另一方面，在中國領(lǐng)先的減排領(lǐng)域與其他發(fā)展中國家展開經(jīng)濟技術(shù)合作，還能實現(xiàn)互惠互利、合作共贏。

如果要實現(xiàn)2060年的“碳中和”目標，相應的政策與法律法規(guī)的出臺與執(zhí)行是保證“碳中和”目標達成的必要條件，將”碳中和”目標列入未來四十年發(fā)展目標中，使中國”碳中和”的承諾有法可依、有據(jù)可循；從“十四五”規(guī)劃開始，在未來四十年的各個五年規(guī)劃中開始布局，提出階段性的減排目標，并配以相應的減排政策支持。

但是，基于以往的碳減排政策對經(jīng)濟的影響，我們認為40年內(nèi)達到“碳中和”對中國經(jīng)濟來說，是挑戰(zhàn)和機遇并存。盡管受到中美貿(mào)易戰(zhàn)、新冠肺炎疫情等因素的影響，中國總體發(fā)展態(tài)勢并沒有受到影響。由于新能源起步較晚而存在后發(fā)優(yōu)勢，隨著深度減排的到來，不少領(lǐng)域中國會走在世界的前列。（作者系廈門大學中國能源政策研究院院長）