21世紀以來,全球碳排放量增長迅速,2000-2019年,全球二氧化碳排放量增加了40%。據英國石油公司(BP)發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計年鑒(第70版)》統(tǒng)計數(shù)據顯示,2013年以來,全球碳排放量保持持續(xù)增長,2019年,全球碳排放量達343.6億噸,創(chuàng)歷史新高。2020年,受全球新冠肺炎影響,世界各地區(qū)碳排放量普遍減少,全球碳排放量下降至322.8億噸,同比下降6.3%。碳排放達峰是實現(xiàn)碳中和的基礎和前提,達峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實現(xiàn)的時長和難度。世界資源研究所(WRI)認為,碳排放達峰并不單指碳排放量在某個時間點達到峰值,而是一個過程,即碳排放首先進入平臺期并可能在一定范圍內波動,然后進入平穩(wěn)下降階段。碳排放達峰是碳排放量由增轉降的歷史拐點,標志著碳排放與經濟發(fā)展實現(xiàn)脫鉤。
碳排放達峰的目標包括達峰時間和峰值。一般而言,碳排放峰值指在所討論的時間周期內,一個經濟體溫室氣體(主要是二氧化碳)的最高排放量值。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第四次評估報告中將峰值定義為“在排放量降低之前達到的最高值”。據經濟合作與發(fā)展組織(OECD)統(tǒng)計數(shù)據顯示,1990年、2000年、2010年和2020年碳排放達峰國家的數(shù)量分別為18、31、50和54個。
截至到2020年,排名前十五位的碳排放國家中,美國、俄羅斯、日本、巴西、印度尼西亞、德國、加拿大、韓國、英國和法國已經實現(xiàn)碳排放達峰。中國、馬紹爾群島、墨西哥、新加坡等國家承諾在2030年以前實現(xiàn)達峰。
目前,全球已經有54個國家的碳排放實現(xiàn)達峰,在已經碳達峰的這些國家占當時全球碳排放量的比例分別為21%、18%、36%和40%。到2030年,屆時全球將有58個國家實現(xiàn)碳排放達峰,占全球碳排放量的60%。據統(tǒng)計,截至到2020年底,全球共有44個國家和經濟體正式宣布了碳中和目標,包括已經實現(xiàn)目標、已寫入政策文件、提出或完成立法程序的國家和地區(qū)。其中,英國2019年6月27日新修訂的《氣候變化法案》生效,成為第一個通過立法形式明確2050年實現(xiàn)溫室氣體凈零排放的發(fā)達國家。以上數(shù)據參考前瞻產業(yè)研究院《中國碳中和產業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》目前,全球已有超過120個國家和地區(qū)提出了碳中和目標。其中,大部分計劃在2050年實現(xiàn),如歐盟、英國、加拿大、日本、新西蘭、南非等。美國總統(tǒng)拜登已明確表示,將承諾在2050年實現(xiàn)碳中和。一些國家計劃實現(xiàn)碳中和的時間更早。如烏拉圭提出2030年實現(xiàn)碳中和、芬蘭2035年,冰島和奧地利2040年,瑞典2045年,蘇里南和不丹已經分別于2014年和2018年實現(xiàn)了碳中和目標,進入負排放時代。中國近期宣布爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。
提出碳中和目標的國家中,大部分是政策宣示,只是少部分國家將碳中和目標寫入法律,如法國、英國、瑞典、丹麥、新西蘭、匈牙利等。還有部分國家和地區(qū),如歐盟、韓國、智利、斐濟等,正在碳中和立法過程中。
為實現(xiàn)碳中和目標,一些國家制定了以產業(yè)政策為主的減排路線圖。考慮到全球溫室氣體排放量的73%源于能源消耗,其中38%來自能源供給部門,35%來自建筑、交運、工業(yè)等能源消費部門,因此部分國家研究制定了碳中和背景下的產業(yè)政策,支持減排目標。具體包括以下五條路徑。
路徑一:發(fā)展清潔能源,降低煤電的供應
根據國際能源署(IEA)測算,1990~2019年,傳統(tǒng)化石能源(煤、石油、天然氣)在全球能源供給中占比近八成,清潔能源占比很小。因此,各國從能源供給端著手,推動能源供給側的全面脫碳是實現(xiàn)碳中和目標的關鍵,主要有兩個途徑:
一是降低煤電供應。從能源供給側看,55%累計排碳來自電力行業(yè),而電力行業(yè)80%排碳來自燃煤發(fā)電。為實現(xiàn)碳中和目標,全球多個國家均已采取措施降低對煤炭的依賴。比如,2017年,英國和加拿大共同成立“棄用煤炭發(fā)電聯(lián)盟”(The Powering Past Coal Alliance),已有32個國家和22個地區(qū)政府加入,聯(lián)盟成員承諾未來5~12年內徹底淘汰燃煤發(fā)電;瑞典2020年4月關閉了國內最后一座燃煤電廠;丹麥停止發(fā)放新的石油和天然氣勘探許可證,并將在2050年前停止化石燃料生產。
二是發(fā)展清潔能源,開發(fā)儲能技術,提高能源利用率。可再生能源因分布廣、潛力大、可永續(xù)利用等特點,成為各國應對氣候變化的重要選擇。比如,德國是歐洲可再生能源發(fā)展規(guī)模最大的國家,2019年出臺了《氣候行動法》和《氣候行動計劃2030》,明確提出可再生能源發(fā)電量占總用電量的比重將逐年上升,該比重將在2050年達到80%以上;美國2009年頒布了《復蘇與再投資法》,通過稅收抵免、貸款優(yōu)惠等方式,重點鼓勵私人投資風力發(fā)電,2019年風能已成為美國排名第一的可再生能源;歐盟2020年7月發(fā)布了氫能戰(zhàn)略,推進氫技術開發(fā);英國、丹麥均提出發(fā)展氫能源,為工業(yè)、交通、電力和住宅供能。
路徑二:減少建筑物碳排放,打造綠色建筑
建筑的綠色改造,前期成本高、投資回報期長,但長遠效益可觀,有利于實現(xiàn)碳中和目標。根據歐洲建筑性能研究所研究,對建筑進行綠色翻新、節(jié)能改造,能創(chuàng)造更多工作崗位、提高生產效率,增加千億歐元的潛在收益;對醫(yī)院進行節(jié)能改造,還能減少患者平均住院時間,為醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)每年節(jié)約幾百億歐元。
各國建筑行業(yè)實現(xiàn)碳中和的主要途徑就是打造綠色建筑,即在建筑生命周期內,最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境,提高空間使用質量,促進人與自然和諧共生。為此,主要做法有兩種:
一是出臺綠色建筑評價體系,推廣綠色能效標識。綠色建筑評價體系和節(jié)能標識是建筑設計者、制造者和使用者的重要節(jié)能指引,有助于在建筑的生命全周期中最大限度實現(xiàn)節(jié)約資源、保護環(huán)境。在評價體系方面,英國出臺了世界上第一個綠色建筑評估方法BREEAM,全球已有超過27萬幢建筑完成了BREEAM認證;德國推出了第二代綠色建筑評價體系DGNB,涵蓋了生態(tài)保護和經濟價值;新加坡在《建筑控制法》中加入了最低綠色標準,出臺了Green Mark評價體系,對新建建筑、既有建筑及社區(qū)的節(jié)能標準做出了規(guī)定。在綠色能效標識方面,美國和德國分別實行了“能源之星”和“建筑物能源合格證明”,標記建筑和設備的能源效率及耗材等級。
二是改造老舊建筑,新建綠色建筑。歐洲八成以上的建筑年限已超20年,維護成本較高。歐委會2020年發(fā)布了“革新浪潮”倡議,提出2030年所有建筑實現(xiàn)近零能耗;法國設立了翻新工程補助金,計劃幫助700萬套高能耗住房符合低能耗建筑標準;英國推出“綠色賬單”計劃,以退稅、補貼等方式鼓勵民眾為老建筑安裝減排設施,對新建綠色建筑實行“前置式管理”,即建筑在設計之初就綜合考慮節(jié)能元素,按標準遞交能耗分析報告。
路徑三:減少交通運輸業(yè)碳排放,布局新能源交通工具
隨著中產階層人口增多,汽車保有量翻番,將成為最大的能源消費領域。各國政府及產業(yè)界日益關注推動整個交運行業(yè)向低碳方向發(fā)展。各國交運行業(yè)實現(xiàn)碳中和主要有:
一是推廣新能源汽車等碳中性交通工具及相關基礎設施。新能源汽車突破發(fā)展的關鍵是電池技術和充電基礎設施。為此,各國推出激勵和約束政策。正向激勵的是資金優(yōu)惠、公共服務優(yōu)先等。德國提高電動車補貼,挪威、奧地利對零排放汽車免征增值稅,美國出臺了“先進車輛貸款支持項目”,為研發(fā)新技術車企提供低息貸款,哥斯達黎加對購買零排放車輛的公民給予關稅優(yōu)待及泊車優(yōu)先等;負向約束的是出臺禁售燃油車時間表,主要發(fā)達國家及墨西哥、印度等發(fā)展中國家均公布了禁售燃油車時間表。
在陸路交通方面,多個國家政府以法律政令形式推廣。美國出臺《能源政策法案》,建立低碳燃料標準并進行稅收抵免;日本、智利、秘魯、南非、阿根廷、哥斯達黎加等政府發(fā)布綠色交通戰(zhàn)略或交通法令,統(tǒng)一購車標準,鼓勵使用電動或零排放車輛。水陸運輸領域也在推廣零排放交通工具。歐委會公布了《可持續(xù)與智能交通戰(zhàn)略》,計劃創(chuàng)建一個全面運營的跨歐洲多式聯(lián)運網絡,為鐵路、航空、公路、海運聯(lián)運提供便利,推動500公里以下的旅行實現(xiàn)碳中和,預計僅多式聯(lián)運一項,就可以減少歐洲1/3的交通運輸排放。
二是發(fā)展交通運輸系統(tǒng)數(shù)字化。數(shù)字技術可以升級交通,優(yōu)化運輸模式,降低能耗,節(jié)約成本。歐盟計劃通過“連接歐洲設施”基金向140個關鍵運輸項目投資22億歐元。在歐洲范圍內,依靠數(shù)字技術建立統(tǒng)一票務系統(tǒng),擴大交通管理系統(tǒng)范圍,強化船舶交通監(jiān)控和信息系統(tǒng),提高能效;在城市交通上,加大部署智能交通系統(tǒng),運用5G網絡和無人機,推動交通運輸系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化。歐洲40多個機場正在共同建設全球第一個貨運無人機網絡和機場,預計將降低80%的運輸時間、成本和排放量。
路徑四:減少工業(yè)碳排放,發(fā)展碳捕獲碳儲存
工業(yè)領域包含的冶金、化工、鋼鐵、煙草等均是高耗能、高排放部門。2019年,OECD國家的工業(yè)部門二氧化碳排放量占其排放總量的29%。各國工業(yè)部門實現(xiàn)碳中和主要做法有兩種:
一是發(fā)展生物能源與碳捕獲和儲存技術(BECCS)。生物能源與碳捕獲和儲存是一種溫室氣體減排技術,運用在碳排放有關的行業(yè),能夠創(chuàng)造負碳排放,是未來減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最可行的方法。但目前因該技術成本高、過程不確定,尚處于初期階段。2018年,英國啟動了歐洲第一個生物能源碳捕獲和儲存試點。根據IEA估計,至少需要6000個這類項目,且每個項目每年在地下存儲100萬噸二氧化碳,才能實現(xiàn)2050年碳中和目標。目前全球達到這個存儲量的項目不足千分之三。
二是發(fā)展循環(huán)經濟,提升材料利用率。歐盟委員會通過新版《循環(huán)經濟行動計劃》,貫穿了產品整個周期,特別是針對電子產品、電池和汽車、包裝、塑料以及食品,出臺歐盟循環(huán)電子計劃、新電池監(jiān)管框架、包裝和塑料新強制性要求以及減少一次性包裝和餐具,旨在提升產品循環(huán)使用率,減少歐盟的“碳足跡”。
路徑五:減輕農業(yè)生產碳排放,加強植樹造林。農業(yè)生產是重要的碳排放源,占全球人為總排放的19%。發(fā)展低碳經濟離不開低碳農業(yè)。各國農業(yè)碳中和的主要途徑是增強二氧化碳等溫室氣體的吸收能力,即加強自然碳匯,如恢復植被。英國政府發(fā)布了“25年環(huán)境計劃”和“林地創(chuàng)造資助計劃”,到2060年將英格蘭林地面積增加到12%。秘魯?shù)绕邆€南美國家簽署了災害反應網絡協(xié)議,增強雨林衛(wèi)星監(jiān)測,禁止砍伐并重新造林。墨西哥以國家戰(zhàn)略明確2030年前實現(xiàn)森林零砍伐的目標。新西蘭、阿根廷均以法律形式,提出增加本國碳匯和碳封存能力的目標。
減少農產品的浪費也有利于實現(xiàn)碳中和。歐盟發(fā)布了《農場到餐桌戰(zhàn)略》,芬蘭擬結合該戰(zhàn)略,制定本國節(jié)約糧食路線圖,以減少糧食浪費和提高糧食安全及可持續(xù)性。歐盟計劃于2024年出臺垃圾填埋法律,最大限度地減少垃圾中的生物降解廢棄物。但目前絕大部分國家在農業(yè)、廢物處理領域的低碳化技術均處于發(fā)展初期,成本較高,有效性也尚待驗證。