生态文明 理论研究

从碳达峰到碳中和,准确理解双碳目标的深刻影响和内涵

胡小文

2023年02月07日 02:23

张武丁 张彦浩
光明日报


表一 刘轲、王书义/绘


在河北省秦皇岛市青龙县附近的荒山上,光伏发电站建设工地初具规模(2022年8月摄)。新华社发


【我看碳达峰碳中和】

2020年9月,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上指出,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,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。党的二十大报告明确“积极稳妥推进碳达峰碳中和”“积极参与应对气候变化全球治理”。

作为生态文明的传播者、推动者和实践者,我们要清楚地认识碳达峰的深远影响和碳中和的真正内涵,全面把握我国面临的发展形势,合理引导更多人正确理解、积极参与并提供有效支持。

碳达峰:年排放量达到最大峰值后不再增长

所谓碳达峰,是指在某个确定的年份前,人类活动产生的二氧化碳年排放量处于增长阶段,而在该年份到达的时间点上,年排放量达到最大峰值后不再增长。

从当前日趋严重的极端天气事件看,显然二氧化碳的年排放量大于年吸收量。当然,这里的排放主要指由人类活动产生,吸收仍然基本依赖自然界。随着碳中和等知识的普及和相关约束,人类有意识的吸收将逐年增加。在碳达峰年到来前,年排放量仍在逐年增大——也就是说,在此之前,每年吸收不了的二氧化碳剩余量一直处于递增阶段,达峰年当年达到峰值。

我国定为2030年前达峰,意味着那些主要依靠产生温室气体释放能量的经济发展类型,要在时间受限的夹缝中,努力完成尚未完全实现的发展中国家工业化、城镇化阶段建设任务,既要符合《联合国气候变化框架公约》规定的“共同但有区别的责任”“发展中国家有消除贫困、发展经济的优先需要”的原则,又要科学合理地体现大国担当。

那么,碳达峰年以及此前累积的二氧化碳等温室气体到底有多少呢?理论上,应该是从出现未被吸收的剩余年开始,直到达峰年间各个年度的剩余量总和。如果用二维图像(表一)——年剩余量变化曲线来描述,其中,纵轴表示年度剩余量,横轴表示年份(从1850年工业革命出现剩余量开始),那么年度剩余量变化曲线与年份坐标轴围合所形成的面积,就表示总剩余量。可以看出,年份越长、峰年峰值越高,由年度剩余量变化曲线与横坐标所围合形成的总剩余量面积就越大,累积的温室气体总量就越多,温室效应后果就越严重,吸收任务也就越大。

碳中和:通过抵消实现二氧化碳“零排放”

碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,以实现正负抵消,达到相对“零排放”。我国定为2060年前实现碳中和,既符合《巴黎协定》中“在本世纪下半叶实现温室气体人为排放与清除之间的平衡”的规定时间要求,也是我国可持续发展的内在要求和推动构建人类命运共同体的责任担当。

碳中和,不像碳达峰那样宏观,而是微观到每个排放单位或个人,而且它只表示履行碳排放义务的个体,在中和年的排放量与自身贡献的吸收量相等,并未包括不履行义务的情况,与已累积的二氧化碳量及既有的温室效应等宏观问题无关。

很明显,碳中和年之前的各年排放量都大于吸收量,即从最大剩余量的达峰年开始,每年未被吸收的剩余量逐年减少,直到剩余量为零的中和年,但历年的总累积量仍然在持续增加。如果继续在上述二维图像(表一)上标注,那么从达峰年的年最大剩余量开始,曲线逐年下降,直到降为中和年的零剩余量,而下降曲线与年份长度所形成的面积,则表示从达峰年到中和年所经历各年的碳剩余量总和。

如果达峰年到中和年间的曲线下降平缓,则表示年降低排放量小、强度弱,但周期拉长、总剩余量积累多,温室效应影响更加持久强烈;如果曲线陡降,则表示年降低排放量大、强度强,但周期缩短、总剩余量积累少,温室效应影响时间缩短、强度减弱。

就上升段和下降段的趋势总体来看,年份时间越长、峰年峰值越高,由上升曲线和下降曲线所围成的区域面积就越大,积累的温室气体总量就越多,温室效应后果就越严重。由此,必然导致平衡排放与吸收的难度,以及完成吸收任务的困难加大,时间拉长。

上升曲线部分总体平缓,是因为前期无认识而行动不自觉,经历年份长,最终由国家硬性确定最高点;下降曲线部分基本陡峭,是因为后期对行动有所认识,且同样由国家确定中和

零点,经历的年份较短。

关于碳达峰、碳中和的误解与挑战

可见,碳达峰是碳中和的前提、基础和必由之路。作为峰值高度和排放量由增转降的拐点,碳达峰的时间早晚和峰值高低,直接影响碳中和的开始、难度和时长。对于碳达峰年前的几年,绝不能理解为“要抓住时机大干快上,狠狠发展大量排放”,而要谨慎按照新发展理念要求,能降(能耗)就降、能减(排放)就减、能吸收(二氧化碳)就吸收,尽量降低峰值高度。

正因为如此,在没有年剩余量积累的碳中和年当年,温室气体累积量最大、浓度最高、温室效应最强。此时,地球的最大危机才开始全面显现,极端天气发生的频度和强度都可能更多更强且难以预测,毕竟地球生态系统的连锁效应具有严重滞后性。但温室效应的转折也由此发生,由于年剩余量为零,累积不再增加,且随着吸收的增加,大气中二氧化碳的浓度开始下降,温室效应也相应减弱。所以,碳中和年也是温室效应达到最大而即将减弱的起始年。

碳中和之后,人类需继续忍受极端气候危害,因为大气中的温室气体浓度仍然很高,距离恢复到工业革命前、《京都议定书》追求的1990年,或者我国以2005年为基准对比的浓度,还十分遥远。目前,实现碳达峰的国家或者城市不少,但尚未有一地实现碳中和。足见,实现碳中和并非易事,恢复大气温室气体的理想浓度任重道远。

双碳战略目标纳入生态文明建设整体布局

温室气体的排放与吸收,是人与自然和谐共生的理念与实践的综合反映。只有看清碳达峰的深远影响,理解碳中和的真正内涵,才能站在人与自然和谐共生的高度,发自内心地推动绿色发展,促进“绿水青山就是金山银山”理念的落实。

2021年3月15日,习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上强调:实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

党的二十大报告进一步提出,要推进美丽中国建设,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。这些无一不是综合降低碳达峰年峰值的理念体现。

在具体部署上:一是从产业结构调整的顶层设计出发,深入推进环境污染防治,因为蓝天、碧水、净土保卫战的开展情况均与涉二氧化碳排放产业密切关联;二是从污染治理的排放端着手,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战;三是从生态保护协同推进的吸收端入手,提升生态系统多样性、稳定性、持续性,加快实施重要生态系统保护和修复重大工程,实施生物多样性保护重大工程,推行草原森林河流湖泊湿地休养生息;四是从应对气候变化的能源资源约束切入,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破、有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,积极参与应对气候变化的全球治理体系中。

上述部署,目的就是降低峰值高度的决定性作用,减轻碳中和的目标难度。

总之,能否准确理解和清晰把握双碳战略目标的科学性和重大意义,采取更有力的政策和措施提高国家自主贡献力度,将决定我国能否用最短的时间完成最高的碳排放强度降幅,从而实现从碳达峰到碳中和这一人类历史上的伟大创举。

张武丁、张彦浩 分别系河南省三门峡市生态环境局灵宝分局副局长、山东建筑大学市政与环境工程学院教授。


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2023年02月07日 10:23
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我国生态环境建设取得巨大成效