屈倩倩

（中國中煤能源集團有限公司，北京 100120）

0.引言

全球變暖帶來的氣候變化是當今世界面臨的最嚴峻的非傳統(tǒng)安全問題。自工業(yè)化時代以來，全球平均溫度已經(jīng)上升了近1°，海平面增高了19cm左右，照此趨勢發(fā)展下去，到本世紀末，地球可能升溫4.8°，海平面提高82cm。溫室效應(yīng)帶來地球的生態(tài)危機，將使得冰山融化、極端天氣、土地荒漠化、城市淹沒、疾病多發(fā)等，這是人類生死存亡的大問題。極端天氣與氣候變化太快可能造成人類的生態(tài)災(zāi)難，凍層融化有可能釋放出古老底層的有毒病菌，危害人類；極端天氣、溫度升高可能造成昆蟲消失，也可能沒有了四季，有研究表明也可能影響人類大腦的發(fā)育。

現(xiàn)代化工業(yè)社會過多地燃燒煤炭、石油等能源大量排放二氧化碳氣體進入大氣層是溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因。二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能，它的增多會在大氣中形成一種無形的玻璃罩，像一床棉被裹住了地球，使得地球溫度升高。考慮到全球溫室氣體中二氧化碳的比重接近80%，并且相對其他氣體如甲烷、一氧化碳、四氟甲烷，二氧化碳更容易引起氣候變暖。因此學(xué)術(shù)界對于控制碳排放方面會更多地關(guān)注二氧化碳氣體的排放。如何控制、減少二氧化碳等溫室氣體向大氣排放成為全球應(yīng)對氣候變化的共識。

1.全球雙碳推進與中國承諾

自1995年起，聯(lián)合國氣候變化大會相繼通過《聯(lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》《巴黎協(xié)定》等重要成果，全球應(yīng)對氣候變化的合作逐步深入。《巴黎協(xié)定》的長期目標是將全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內(nèi)（比前工業(yè)化時期），并努力將溫度上升幅度限制在1.5℃以內(nèi)。根據(jù)政府間氣候變化委員會（IPCC）的科學(xué)評估，要實現(xiàn)控制溫升2℃目標，全球二氧化碳中和時間在2070年左右；要實現(xiàn)控制溫升1.5 ℃目標，全球二氧化碳中和時間提前在2050年左右[1]。

1.1 全球碳達峰、碳中和推進形勢

（1）全球共同的價值觀。目前，全球重要的經(jīng)濟體，也就是占全球GDP總量的75%、占全球排放量65%的國家已經(jīng)承諾推進碳中和。全球碳中和實現(xiàn)之日意味著一個以化石能源為主的發(fā)展時代開始結(jié)束，一個新的非化石能源為主的發(fā)展時代的到來。

美國、歐盟、加拿大、韓國、南非、日本、巴西承諾碳中和的時間是2050年，澳大利亞承諾2040年實現(xiàn)碳中和，奧地利承諾2040年碳中和，2030年實現(xiàn)100% 的清潔電力。截至2019年，全球共有49個國家和地區(qū)實現(xiàn)碳達峰，主要是發(fā)達國家，也有少量發(fā)展中國家和地區(qū)（中國臺灣地區(qū)）[2]。目前，全球已有126個國家和地區(qū)承諾在2050年前后期間實現(xiàn)碳中和。

（2）中國承諾。在2020年9月22日，我國宣布了力爭2030年前實現(xiàn)碳排放達峰、努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和的愿景。習(xí)近平總書記在2020年12月份聯(lián)合國“2020氣候雄心峰會”上代表我國又一次對世界承諾：到2030年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，為攜手應(yīng)對全球氣候環(huán)境挑戰(zhàn)提供了中國方案和中國智慧，充分展現(xiàn)了大國擔(dān)當。從碳達峰到碳中和，英國和法國用了59年，美國用了43年，日本用了37年，中國僅有30年的時間，所以說，中國推進碳中和有3個最：最大的發(fā)展中國家、最大規(guī)模的降幅、最快的推進速度，這是一份沉甸甸的減碳承諾。

碳達峰碳中和的承諾標志著中國從現(xiàn)在開始由能源消耗強度控制轉(zhuǎn)向能源強度與能源消費總量雙控制。

1.2 雙碳戰(zhàn)略推進的國家規(guī)劃

（1）中國二氧化碳排放現(xiàn)狀。

根據(jù)荷蘭環(huán)境評估署數(shù)據(jù)，中國2019年我國溫室氣體排放量達到140億噸，其中瓦斯排放折合占比10%，農(nóng)林和其他土地利用排放占比22%，其余應(yīng)是化石能源利用排放，占比68%左右[3]。我國二氧化碳排放來源：電力和供熱占比50%左右，工業(yè)占比30%左右，交通運輸10%左右，其他占比10%左右。

（2）總體安排：10年達峰之路，40年中和之路。可定義為“四期、三階段”，即：經(jīng)過達峰期（2030年前）—平臺期（2035年前后）—減排期（2040—2050年）—攻堅期（2050—2060年）4個10年，理想發(fā)展是“早日達峰、快速減排、全面中和”3個階段。我國實現(xiàn)全社會碳中和力爭按盡早達峰、快速減排、全面中和3個階段有序?qū)嵤?）達峰以前以節(jié)能減排、控制化石能源消費總量為主，率先發(fā)展光伏、風(fēng)電等清潔能源、提升終端設(shè)施電氣化水平，推動電動汽車替代。2）快速減排階段，可再生能源將占據(jù)主導(dǎo)地位，終端設(shè)施電氣化水平大幅提高，電動汽車廣泛推廣。3）全面中和階段以深度脫碳為主，CCUS、BECCS等前沿技術(shù)將迎來商業(yè)化推廣。

1.3 正確認識碳中和碳達峰目標

（1）深刻理解“碳達峰、碳中和”的三重內(nèi)涵，即科學(xué)內(nèi)涵、經(jīng)濟內(nèi)涵和政治內(nèi)涵?？茖W(xué)內(nèi)涵即氣候變暖確定性強，減排控溫刻不容緩；經(jīng)濟內(nèi)涵即工業(yè)化步入后期，發(fā)展與“碳”漸脫鉤；政治內(nèi)涵即抓生態(tài)文明建設(shè)，做負責(zé)任大國。

（2）碳達峰碳中和推進的原則要求。從我國工業(yè)化進程的背景來看，從碳達峰到碳中和是大勢所趨，但又非一蹴而就。要堅持有序性：碳達峰到碳中和至少需要30年的時間過程。要堅持平衡性：碳中和不是限制經(jīng)濟發(fā)展，簡單降低能源供給；不是降低人們生活質(zhì)量，簡單限制能源消費；不存在全球統(tǒng)一模式，要走中國特色的碳中和之路?？偠灾?，發(fā)展是第一要務(wù)，能源轉(zhuǎn)型必須考慮經(jīng)濟代價。碳中和碳達峰不應(yīng)以犧牲經(jīng)濟的合理發(fā)展和老百姓的生活福祉為代價，處理好減污降碳和能源安全、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)安全、群眾正常生活的關(guān)系。要堅持多元化：應(yīng)用多元技術(shù)形成立體減排體系。

（3）正確理解雙碳戰(zhàn)略與雙控的關(guān)系。實行能耗雙控是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要抓手和關(guān)鍵支撐，但雙控并不等于雙碳。雙控是一個量的概念，而雙碳既有量的概念，更有質(zhì)的提升。

2.雙碳戰(zhàn)略推進與能源企業(yè)發(fā)展

2020年，我國二氧化碳排放總量約99億噸，約占全球總量的1/3。能源活動是碳排放的重要源頭，長期以來，我國能源以高碳化石能源為主[4]。而“富煤貧油少氣”的資源稟賦條件決定了我國能源消費以煤為主的特征。2020年，我國能源消費為49.8億噸標準煤，煤炭消費39.6億噸，煤炭消費達到56.8%。煤炭消費所產(chǎn)生的二氧化碳排放量占整個能源活動碳排放總量的80%，占全國碳排放總量比重的60%以上[5]。

在“雙碳”目標下，我國將加快構(gòu)建以新能源為主體的現(xiàn)代能源體系，從源頭控制碳排放。隨著雙碳的推進，以風(fēng)能、太陽能為主的新能源將逐步發(fā)展，全社會煤炭需求量將大幅減少，以煤為主的能源企業(yè)探索轉(zhuǎn)型之路迫在眉睫。

推進“五碳并舉”是或許轉(zhuǎn)型發(fā)展的必由之路?！拔逄疾⑴e”，即在能源領(lǐng)域通過減碳、降碳、存碳、融碳、負碳五大舉措貫徹落實好國家雙碳戰(zhàn)略，優(yōu)化化石能源的開發(fā)利用。

2.1 開展能源清潔開采、綠色轉(zhuǎn)化減碳

（1）清潔開采方面：一是高度重視不擾動地層的能源開采。比如煤炭開采力爭做到矸石不出井、水體不流失、地表不變形，主要路徑是充填開采、房柱式開采、保水開采、無煤柱開采、地下氣化原位開采等。二是推進智能化開采，將云大物智移現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采過程中來。三是高度關(guān)注煤礦瓦斯的開發(fā)利用，減少排放。

（2）綠色轉(zhuǎn)化方面：煤炭在轉(zhuǎn)化利用過程中，盡可能多的拉長產(chǎn)業(yè)鏈，將廢水廢渣廢氣資源化利用，減少排放。煤化工工藝流程中的煤制氫環(huán)節(jié)，可以用綠電電解水制氫，減少二氧化碳排放。

2.2 化石能源高效利用降碳

能源利用從低效到高效方向發(fā)展，能源利用設(shè)備從鍋爐、蒸汽機、到內(nèi)燃機、燃氣機，再到電動機，經(jīng)歷了能源散燒、外燒、內(nèi)燃增壓，再到富氧燃燒（鼓風(fēng)）、電力驅(qū)動，不斷提升熱效率。實踐證明，電能的利用效率遠優(yōu)于化石能源的直接利用效率。所以將化石能源高效利用、節(jié)能提效是最大的減排，而節(jié)能提效主要是依靠技術(shù)進步和科學(xué)管理實現(xiàn)。

—美國單位GDP能耗強度：1949年43.2噸標準煤/萬美元、1985年6.5噸標準煤/萬美元、2019年1.7噸標準煤/萬美元。

—中國單位GDP能耗：1988年29.8噸標準煤/萬美元、2019年3.4噸標準煤/萬美元（下降了88.6%），是世界平均水平的1.4～1.5倍。

—若達到世界平均水平，可每年少用13億噸標準煤、減排二氧化碳34億噸。

發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)重點在5個方面下功夫：優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、采用先進生產(chǎn)工藝、搞好設(shè)備節(jié)能、智能化技術(shù)應(yīng)用節(jié)能、工業(yè)余熱利用。我國能源利用效率僅有33%，較發(fā)達國家低30%左右，至少約50% 的工業(yè)耗能余熱被直接廢棄。余熱回收被稱為煤油氣水之后的第五大能源。例如陜鼓集團在廠區(qū)建設(shè)的能源互聯(lián)島。通過創(chuàng)新開發(fā)的“能源互聯(lián)島”技術(shù)和系統(tǒng)解決方案，根據(jù)用戶側(cè)精準需求及資源稟賦，通過互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)分析，將用戶側(cè)需求的冷、熱、電、風(fēng)、水、廢、消防、安防、環(huán)境監(jiān)測等九大系統(tǒng)通過自主研發(fā)的智能管控平臺進行有機耦合，按時、按需、按質(zhì)向用戶端提供低碳、安全、高效、智慧的分布式清潔能源綜合一體化系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)土地集約、設(shè)備集約、供能集約、運營集約。

目前，陜鼓集團已在臨潼工業(yè)園區(qū)建成了能源互聯(lián)島全球運營中心，打造了全球行業(yè)內(nèi)萬元產(chǎn)值能耗最低、排放最少的智能制造基地，使陜鼓制造基地萬元產(chǎn)值能耗下降到5kg標準煤。

2.3 廢棄礦井利用存碳

基于“技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟”一體化的科學(xué)思想，應(yīng)鼓勵支持廢棄礦井二氧化碳地質(zhì)封存，推動廢棄礦井能源化、資源化、功能化綜合開發(fā)利用，促進廢棄礦井發(fā)展可再生能源，提升廢棄礦井開發(fā)利用的效率。

據(jù)預(yù)測，到2025年，我國廢棄礦井資源開發(fā)利用率將達到20%以上，廢棄礦井資源開發(fā)利用會全面啟動；2030年，預(yù)計廢棄礦井開發(fā)利用率達到30%以上，開發(fā)利用的技術(shù)將達到國際先進水平；到2050年，廢棄礦井開發(fā)利用率會上升到50%以上，那時，廢棄礦井的開發(fā)利用技術(shù)就能達到國際領(lǐng)先水平。廢棄礦井資源開發(fā)利用為實現(xiàn)雙碳目標提供了絕佳路徑。

2.4 市場機制融碳

目前，我國正在全面推進排污許可制，設(shè)立排污權(quán)、用能權(quán)、用水權(quán)、碳排放權(quán)交易市場，建立健全風(fēng)險管控機制。建設(shè)碳排放權(quán)交易市場是落實我國“雙碳”目標愿景的核心政策工具之一[6]。為實現(xiàn)碳達峰碳中和目標，碳市場作為最重要的政策工具，以“總量—交易”方式構(gòu)建碳排放權(quán)定價機制，形成有效的價格信號，引導(dǎo)資源合理配置，激勵企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，降低全社會減排成本。市場的機制作用，以成本效益最優(yōu)的方式實現(xiàn)碳減排，促進技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)升級，科學(xué)實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標[7]。

2.5 生物質(zhì)炭捕捉負碳排放

生物質(zhì)炭捕捉（BECCS）是一種溫室氣體減排技術(shù)。英國皇家協(xié)會預(yù)估這個技術(shù)能減少百萬分之50至150%的二氧化碳排放。樹木隨著生長從大氣中吸取二氧化碳，成林后砍伐發(fā)電，同時，將生物電廠排放的二氧化碳捕捉、填埋或者加以利用，即達到了在空氣中減少二氧化碳的目的。

此外，資源化利用是碳的永久減排方式。事實上，二氧化碳既是最主要的溫室氣體，也是綠色植物光合作用不可或缺的原料，更是可以成為替代石油和天然氣等化石能源、作為未來“碳源”的重要資源，以CO2為原料，生產(chǎn)化學(xué)材料、燃料、利用微藻類來進行生物轉(zhuǎn)化、用作混凝土建筑材料等，已經(jīng)開始顯現(xiàn)出越來越重要的科技與經(jīng)濟價值。通過把工業(yè)排放的二氧化碳收集、凈化后用于生產(chǎn)碳基肥料、發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)，可以提高作物品質(zhì)，讓土壤增加吸收、保存二氧化碳的能力[8]。通過CO2加氫生產(chǎn)甲醇等，該模式真正實現(xiàn)CO2的循環(huán)利用、變廢為寶。在可以預(yù)見的將來，以碳捕集-封存-利用（CCUS）為特征的富碳產(chǎn)業(yè)具有巨大的發(fā)展機遇。

3.結(jié)語

碳達峰碳中和是對人類對美好地球的愿景，是人類綠色發(fā)展的必由之路。雙碳目標的實現(xiàn)是一個循序漸進的過程，涉及全社會的系統(tǒng)性工程。相信通過全社會的齊心協(xié)力，我們一定能夠推動能源變革、實現(xiàn)“雙碳”目標，將綠色發(fā)展之路走得更遠更好。