2020年9月22日，中國對世界宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”

主席一聲令下，各行業(yè)、各地方和各個企業(yè)都開始考慮自己如何碳達峰，如何碳中和，并調(diào)整或重新制定自己的發(fā)展規(guī)劃。大家都動起來了，這是好事，但碳達峰、碳中和一定要有一個章法，要有策略，要科學(xué)地循序漸進，要與技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展的節(jié)奏相適應(yīng)。

有策略

碳達峰和碳中和要有步驟地推進，要按照中國經(jīng)濟與能源技術(shù)的發(fā)展循序漸進。先做什么，后做什么；什么能源先退，什么后退，什么能源不一定退；什么技術(shù)先退，什么后退，什么技術(shù)要留下迭代更新的空間？需要有一個總的策略。不能一股腦地搞齊頭并進，一時激動亂了步伐。就順序而言，首先應(yīng)該是節(jié)能，提高能效；然后是高碳向低碳，有順退出。

事情不能極端，也不能遲遲無所作為。極端了阻力就大了，不作為，將問題留到最后，會失去低碳發(fā)展的主動權(quán)。

“碳中和”不是“凈零排放”，也不是“氣候中性”。三者之間根據(jù)IPCC的定義，是存在區(qū)別的。

碳中和：當一個組織在一年內(nèi)的二氧化碳（CO2）排放通過二氧化碳去除技術(shù)應(yīng)用達到平衡，就是碳中和或凈零二氧化碳排放。

凈零排放：當一個組織的一年內(nèi)所有溫室氣體（CO2-e，以二氧化碳當量衡量）排放量與溫室氣體清除量達到平衡時，就是凈零溫室氣體排放。

氣候中立：當一個組織的活動對氣候系統(tǒng)沒有產(chǎn)生凈影響時，就是氣候中立。在氣候中立的定義中，還必須考慮區(qū)域或局部的地球物理效應(yīng)。

這之間區(qū)別在于哪里？“碳中和”的目標只與二氧化碳排放有關(guān)；而“凈零排放”的目標包括所有溫室氣體；“氣候中性”的目標還要考慮其他地球物理效應(yīng)的影響。

“碳中和”是我們通過植樹造林等碳匯手段將人為排放的二氧化碳吸附達到平衡即可；而“凈零排放”需要我們將所有的溫室氣體清除達到平衡，這也包括自然界循環(huán)本身的溫室氣體排放量。比如植樹造林落葉腐爛過程所產(chǎn)生的溫室氣體，綠化后動物吃草拉出糞便形成的溫室氣體等；“氣候中性”將范圍進一步擴大，延伸到可能造成的地球物理效應(yīng)對環(huán)境直接或潛在影響。

這可能導(dǎo)致的結(jié)果是碳匯能否核減排放量，將直接關(guān)系到我們能否保留部分清潔高效的化石能源，用以保障我們的能源電力系統(tǒng)安全可靠運行。中國和各國一樣，將承諾的范圍局限在“碳中和”，但是一些氣候?qū)＜液蜔嵝娜耸客ǔＯ矚g混淆這些概念的范圍，在我們制定策略時擴大了我們的責(zé)任范圍。

2020年10月28日在《自然》期刊上英國愛丁堡大學(xué)保羅•帕爾默教授等發(fā)表的文章說，研究人員基于實地考察和衛(wèi)星觀測，分析出中國兩個區(qū)域的新造樹林吸收二氧化碳規(guī)模被低估了。中國西南部的云南、貴州和廣西三地以及東北的黑龍江和吉林，在過去10至15年間，省級森林面積平均每年增加4萬至44萬公頃，這些森林碳匯量規(guī)模令人驚訝。

《中國綠色時報》刊文說“1公頃森林每天可以吸收1005公斤二氧化碳”。森林每蓄積1立方米，平均吸收1.83噸二氧化碳，釋放1.62噸氧氣。IPCC估算，陸地生態(tài)系統(tǒng)2.48萬億噸碳儲量中有1.15萬億噸貯存在森林生態(tài)系統(tǒng)中。根據(jù)2018年第九次全國森林資源清查結(jié)果，我國森林面積2.2億公頃，森林覆蓋率22.96%，森林蓄積175.6億立方米。森林植被總生物量188.02億噸，總碳儲量91.86億噸。而十年前在2008年，第七次森林資源清查，中國森林植被儲碳總量78.11億噸，森林蓄積151.37億立方米。

十年凈增儲碳13.75億噸，如果換算到二氧化碳等于50.42億噸，平均每年5億噸。隨著全球氣候變暖，水汽循環(huán)量加大，降水量的增加，以及政府有利地驅(qū)動，中國正在被快速綠化。原來寸草不生的地方長出了草，原來只能長草的地方長出了樹，原來小樹稀拉的地方正在變?yōu)槊艿臉淞?，中國森林碳積蓄能力在持續(xù)不斷地加強。而國土綠化面積的擴展，有效降低的地表溫度，促成降水量的進一步增加，土壤含蓄能力的同步增強，植被固碳能力也進一步提升。中國的生態(tài)正在步入一個良性循環(huán)，碳匯量呈迅速穩(wěn)定增長，且容量空間極大。

討論這個問題的目的是什么？如果是“碳中和”，我們可以繼續(xù)科學(xué)合理地利用這5億噸碳匯。那么5億噸二氧化碳能干什么？如果用目前最先進的燃煤火電技術(shù)發(fā)電，效率50%，可發(fā)7649億度電；而采用目前最先進的天然氣聯(lián)合循環(huán)技術(shù)發(fā)電，效率65%，可以得到近2萬億度電，相當于可以繼續(xù)利用3083億立方米的天然氣，其中一部分還可以通過生物質(zhì)技術(shù)生產(chǎn)。

中國握有這近2萬億度清潔、可靠、高效的電能，就可以穩(wěn)步推進碳中和，確保電網(wǎng)承載更多的不穩(wěn)定、不確定的可再生能源，電網(wǎng)也可以非常從容、安全地向高比例可再生能源的轉(zhuǎn)型。碳中和的目標實現(xiàn)之后，我們再根據(jù)當時的技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展情況，決定什么時間再進一步實現(xiàn)“凈零排放”。但現(xiàn)在千萬不要把步驟混淆，把自己的步伐搞亂。

萬度電

隨著中國經(jīng)濟社會的持續(xù)進步，特別是要實現(xiàn)“碳中和”的目標，中國將全面進入新型電氣化社會，幾乎所有能源生產(chǎn)都將集中向電能，所有的終端能源消費也全部依靠電能。根據(jù)國家電網(wǎng)的預(yù)測屆時將達到人均1萬度電，甚至更多。人均1萬度電，可以說是我們實行碳中和的必備條件。

人均1萬度電并非天方夜譚，美國現(xiàn)在就是人均將近1.35萬度。氣候比較溫和的德國，也是很多專家給我們樹立的應(yīng)對氣候變化的典范，人均消耗7378度電。德國另外還人均消耗1068方天然氣，如果按熱值核算，這又相當于10432度電。而目前中國人均消費的天然氣228方，不到德國的21%，人均電力5350度電，是德國的72.5%。像中國這樣一個全球化和全域化的制造業(yè)國家，如果進入全電能社會，再怎么節(jié)約用電，人均1萬度是個底線。

日本為應(yīng)對碳中和，將積極推進工業(yè)、交通和家庭的再電氣化。日本目前人均電量8160度，日本政府預(yù)計到2050年碳中和，電力需求將增加30%-50%，也就是超過1萬至1.2萬度。日本計劃其中50%-60%的電力來自可再生能源，10%將由氫和氨提供，30%-40%的電力由核電和配有CCS的火電保障。來自可再生能源的電力，絕大部分將來自太陽能的分布式發(fā)電。

未來電力系統(tǒng)中最主要的一部分電力將來自光伏，而且是分布式光伏。光伏發(fā)電是采用電力電子技術(shù)，要通過電子變頻控制技術(shù)，通過直流—交流變頻，跟蹤電網(wǎng)的相序、頻率、電壓巨額相位。這種發(fā)電方式的穩(wěn)定供電需要電網(wǎng)提供更加堅強的穩(wěn)定性，電網(wǎng)維持穩(wěn)定性要有分布均勻合理的轉(zhuǎn)動慣量，提供慣性動能的質(zhì)量支撐。不僅僅是光伏，風(fēng)電、儲能電池、電動汽車的V2G、燃料電池都需要電網(wǎng)轉(zhuǎn)動慣量的支撐。

同時在電力需求側(cè)也有大量的電力電子的變頻控制的用電設(shè)備，同樣需要電網(wǎng)強有力的轉(zhuǎn)動慣量的支撐。所以電網(wǎng)必須保留足夠的旋轉(zhuǎn)發(fā)電技術(shù)，而且要分布在電網(wǎng)各負荷中心。電網(wǎng)慣性不足不僅帶來電能質(zhì)量低下，而且安全性矛盾會更加嚴峻。

燃氣發(fā)電在對電網(wǎng)提供轉(zhuǎn)動慣量的穩(wěn)定性、持續(xù)期和可調(diào)節(jié)性優(yōu)勢是非常明顯的，而且相對成本更低，更加靈活可靠。但是，現(xiàn)在有很多人要堅持電力系統(tǒng)的絕對零排放，顯然這一目標是值得商榷的。

電網(wǎng)的安全運行需要調(diào)峰、頻率控制、可靠性旋轉(zhuǎn)備用、無功支撐、黑啟動、穩(wěn)定性控制等輔助服務(wù)，而沒有這些輔助服務(wù)能力，電網(wǎng)根本就無法安全運行。由于中國的水電主要集中在西南，而且存在豐水期和枯水期矛盾，難以承擔如此巨大電網(wǎng)的輔助服務(wù)，而抽水蓄能電站平均每天只能運行6-7小時左右，只能部分承擔電網(wǎng)的輔助服務(wù)。所以，燃氣發(fā)電是最好的輔助服務(wù)手段。如果因為我們一時興起將天然氣也不加區(qū)別地納入與煤電同步的退出序列，我們的碳中和可能真成了空頭支票。

有順序

在碳中和過程中，不能搞齊頭并進，一定要有順序，什么能源該優(yōu)先退出，什么能源應(yīng)該緩步，大家心里要有個數(shù)。在自然界中，人類通過化學(xué)反應(yīng)能夠獲得能量的主要是碳和氫，碳和氧反應(yīng)生成二氧化碳，氫和氧反應(yīng)生成水，反應(yīng)的過程釋放能量。煤炭的典型分子式：C135H96O9NS，碳多氫少，能量低排放多；天然氣：CH4，氫多碳少，能量高排放少；石油：C5H12到C36H74，居于中間。

就減排的順序而言，自然應(yīng)該是碳排放多的先減，碳排放少的后減，煤炭的退出理所當然應(yīng)是首當其沖。根據(jù)國家統(tǒng)計公報，2019年中國自產(chǎn)煤39.7億噸，同比增長4.0%；進口煤炭29967.4萬噸，同比增長6.3%；出口6.3萬噸，可以忽略不計。而當年全球煤炭產(chǎn)量81.29億噸，中國消費了52.53%，這是造成中國全球溫室氣體排放量巨大，占全球18.46%的人口，排放了28.76%的二氧化碳。

實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的第一步必然是嚴控煤炭增長，而且要從現(xiàn)在開始，甚至要通過減少煤炭將排放空間騰出給更加低碳高效的天然氣，為大規(guī)模可再生能源和電氣化社會搭起橋梁。二氧化碳排放存在巨大的慣性問題，這種慣性來自于能源系統(tǒng)，也來自于生產(chǎn)生活方式。因為能源是一個長周期的投資、建設(shè)、運營的過程，煤礦、運煤鐵路、火電廠、輸電設(shè)施以及碼頭等的服役周期都超過30年。而從它們建成到達產(chǎn)就要有好幾年。能源系統(tǒng)構(gòu)建了，能源市場建立了，能源消費習(xí)慣養(yǎng)成了，要想改變也需要一個漫長艱難的過程。我們必須意識到這種慣性巨大的動能，以及所產(chǎn)生的長周期影響。

在煤炭的退出過程中，也要有一個順序。我們要盡快推進散煤燃燒和中小燃煤鍋爐的退出，無論怎么說這些應(yīng)用都應(yīng)該優(yōu)先退出，應(yīng)成為“十四五”的工作重點，甚至留出排放空間建設(shè)一些高效燃煤火電。我們現(xiàn)在先進的燃煤火電技術(shù)的發(fā)電效率幾乎達到50%，如果我們采用空氣能熱風(fēng)空調(diào)采暖，在今年北京最冷-20℃，COP可以達到2.15，也就是1大卡煤炭發(fā)電再制熱可以轉(zhuǎn)化超過1個大卡熱能，而中小型燃煤鍋爐供熱只能轉(zhuǎn)化60%左右的熱能。如果溫度升到-12℃，COP就升至2.3；若是再升至7℃，COP會達到3.75，整個采暖季的系統(tǒng)效率要比直接燃煤高得多，各種污染物的排放也低得多，而且為未來新型電氣化奠定更高效的能源系統(tǒng)。

在整個能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的過程中，我們要通過技術(shù)、政策、市場、稅收和輿論等多種手段逐步對高碳能源形成擠出效應(yīng)。我們比西方國家更有利的是我們還有較多的行政手段配合目標的實現(xiàn)。這是一個優(yōu)勢也是一個風(fēng)險，因為并不是所有地方的行政部門對于碳達峰和碳中和的步驟認識會達到同一個水平。

能源需求會受到外部影響出現(xiàn)很強的波動性，比如氣候、市場、生產(chǎn)方式、消費習(xí)慣的變化等等。今年冬季非常寒冷，隨著全球氣候變暖，大家以為冬天會越來越暖和，但由于大氣層水汽循環(huán)量的變化，反而造成夏天更熱，冬天更冷，而且濕度也增加，至少導(dǎo)致南方一些省區(qū)能源電力供應(yīng)的緊張。所以，氣候?qū)W家們說全球變暖帶來氣候變化，極端氣象頻發(fā)。而這就會導(dǎo)致能源需求和碳排放的波動性，造成我們兌現(xiàn)承諾的外部不確定性。

中國是一個制造業(yè)大國，中國的產(chǎn)品供應(yīng)著全世界，世界市場的變化也會直接影響中國的碳達峰和碳中和的進程。這次疫情導(dǎo)致很多國家的生產(chǎn)企業(yè)陷入困局，到2020年四季度大量訂單開始轉(zhuǎn)給中國企業(yè)，也是成為今年冬季部分省市能源電力供應(yīng)緊張的原因，隨著中國對外開放力度不斷加大，能源需求的波動性會被進一步放大。低碳化是我們向國際社會承擔的責(zé)任，貿(mào)易自由化便利化也是我們要承擔的責(zé)任。

過去我們一直認為產(chǎn)業(yè)會隨著中國勞動力成本的增加出現(xiàn)梯度外移。但這幾年，隨著智能化生產(chǎn)技術(shù)全面展開，勞動力低成本優(yōu)勢正在被逐步抵消。智能制造的殘次品率低，生產(chǎn)效率高，正在徹底改變?nèi)藗兊挠^點。發(fā)展智能制造也使人們擔心制造業(yè)會回流歐美，但根據(jù)這幾年的觀察，有限的回流并沒有改變中國作為全球制造業(yè)中心的地位，反而在不斷加強。這是因為中國擁有一個超過OECD國家人口的更巨大的新興市場，任何一個產(chǎn)品如果再加上中國市場才具有全球真正的競爭力。況且中國對于這些智能生產(chǎn)線建設(shè)部署的速度無與倫比，上海特斯拉超級工廠就是一個典型的范例。當年開建、當年完工、當年投產(chǎn)，2019年完成一期，2020年完成二期，現(xiàn)在又開始三期擴建。而這背后需要更多的高效低碳的能源的支撐。

中國改變了很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邏輯，這使中國的能源需求與世界市場具有更大的聯(lián)動性。中國簽署RCEP后，這就需要我們能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型要與我們的經(jīng)濟發(fā)展和世界市場的聯(lián)系具有更大的協(xié)同性。如果我們沒有一個全局化的部署，不分能源種類，不分能源利用方式，不考慮能源利用效率，也不考慮企業(yè)與市場的適應(yīng)性，沒有順序橫豎不吝地到處搞一刀切，不僅搞亂了世界經(jīng)濟秩序，也會影響我們第二個百年大目標的實現(xiàn)。

油先退

盡管我們說：高碳先退，低碳后退，無碳不退。但是，由于全球技術(shù)進步因素以及地緣政治和國際關(guān)系因素，會使含碳量居中的石油更快地退出中國的能源燃料體系。

歐洲主要的汽車制造企業(yè)紛紛提出將在10至15年后，淘汰燃油汽車，沃爾沃宣布將在2025年停售燃油車，日產(chǎn)也宣布計劃在2025年后停售旗下燃油車型，并將研發(fā)與銷售方向轉(zhuǎn)向純電動與混合動力車型。一些歐洲國家相繼表示在2025至2035年淘汰燃油汽車，我國的海南省也在去年宣布將在2030年全面淘汰燃油車。

中國新能源汽車保有量達492萬輛，幾近達到“十三五”500萬輛的目標。產(chǎn)銷量連續(xù)5年位居世界第一，成為全球擁有電動汽車最多的國家。由于中國的努力，促進了電動汽車和儲能電池等技術(shù)的發(fā)展，使一些困擾電動車的技術(shù)和應(yīng)用障礙逐漸得以克服。使電動汽車越來越接近于傳統(tǒng)燃油車的適用性。不僅在乘用電動車方面，在市政車輛、公共交通、輕型卡車，甚至重載卡車和工程機械方面電動車輛都發(fā)展出了替代性產(chǎn)品，為燃油車輛的退出基本奠定了基礎(chǔ)。

雖然，電動車在低溫適用性方面還存在一些需要提升的空間，但對我國超過80%人口居住的區(qū)域都已經(jīng)具有適用性。從”十四五”開始將進入一個全面的替代時期，正如王傳福所言：“電動汽車全面替代燃油車的時機已經(jīng)成熟”。專家保守預(yù)測，到2035年中國新能源車的保有量將達到1.6億輛，其中90%以上是電動汽車。

就在一年前，大家還普遍認為重載卡車將無法被電動替代，但最近出現(xiàn)的換電式模式開始改變我們的認識。國家電投和寧德時代等企業(yè)發(fā)展了一種電池可快速更換的卡車，3分鐘就可以在自動換電站更換電池，一次更換電池能夠行駛150-170公里，基本可以滿足短途定點運輸?shù)囊?，而且也被市場接受。寧德時代采用的是傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池，能量密度大約在170-180Wh/kg，而現(xiàn)在蔚來汽車即將裝車的固態(tài)電池的能量密度將翻一番，達到350Wh/kg。固態(tài)電池能量密度、安全性、充電速度和低溫性能都有很大提升，如果這樣的電池大規(guī)模替換傳統(tǒng)技術(shù)，換電卡車的行駛里程將翻番達到300公里，基本可以滿足長途運輸、大型工程車輛和大型農(nóng)業(yè)機械的需求，會形成汽油、柴油同步退出的格局。

在所有能源系統(tǒng)中，燃油退出的技術(shù)準備是最充分的，這是因為燃油退出是全球性問題，全世界都在積極想辦法，有大量的創(chuàng)新資本長期投入在相關(guān)領(lǐng)域，市場競爭最充分，資本投入最密集，創(chuàng)新主體最多元。其主要原因是最核心的電池和電力驅(qū)動技術(shù)不在傳統(tǒng)大企業(yè)的壟斷之下，電池的突破性進展主要來自信息技術(shù)發(fā)展的聯(lián)動效應(yīng)，是一個從邊際實現(xiàn)顛覆的典型案例。

風(fēng)電、光伏、儲能、電力電子等技術(shù)都具備這樣的特性，成為能源行業(yè)實現(xiàn)碳中和的一個個改變游戲規(guī)則的突破口，形成強有力的推進力。中央向世界承諾碳達峰和碳中和的目標，背后是對相關(guān)技術(shù)進步的研判，可以說絕大部分實現(xiàn)低碳發(fā)展的技術(shù)都已經(jīng)解決，而且隨著時間的推移，更多的解決方案還會源源不斷展開，只要我們尊重規(guī)律，策略科學(xué)，順序合理，我們就可以實現(xiàn)我們對世界的承諾。

（作者：韓曉平）