科研进展

AAS: 中国碳中和目标的挑战与前景

  2020年9月22日,中国宣布了2030年前碳达峰,2060年前碳中和的“双碳”目标。中国承诺实现碳中和,是二十一世纪可持续发展的分水岭事件,2020年也被认为是碳中和元年。如果中国能够达到目标,全球气候治理就有希望。实现从化石能源主导向非化石能源主导的转型,是一个“从阴到阳”的转变(图一),将比过去40年的改革开放影响更为深远,挑战和机遇更大。

 

图1.为实现碳中和,能源结构需要“从阴到阳”的转变。

  近期,由中国科学院大气物理研究所、国家发改委能源所、美国马里兰大学、美国突破研究所、清华大学、巴基斯坦气候变化部等国内外机构的专家学者联合在Advances in Atmospheric Sciences期刊上发表文章,对四个代表性模型的碳中和情景进行了分析。结果表明,实现碳中和的路径存在显著差异。情景中对核能、风能和生物能的需求,将接近全国总资源的上限。只有太阳能资源充裕,表明其关键作用。

  回顾中国40年改革开放成就,比如说单位GDP的碳排放强度奇迹般的持续下降,离不开以下因素:(1)在政府领导下,全民一致发展经济;(2)开放的国际环境和管理、创新技术基础,如太阳能、风能、高铁;(3)中国人勤劳与智慧的高度发挥。展望将来,这些条件缺一不可。所以,双碳目标的实现需要:(1)一方面坚持碳中和大目标和相关政策,另一方面鼓励行业部门、公司个人寻找实用可行的具体方案;(2)避免自满,保持国际合作和接轨,充分吸收国外先进技术和经验;(3)在一带一路等国际框架下,大力输出可再生能源技术和产品,赢得气候治理以及政治经济等方面的国际主动权。

  作者建议广泛部署分布式能源系统以提高供电系统的安全性和灵活性,并在智能电网、储能、分布式太阳能风能、模块化核能,负碳技术、碳固存等方面加大力度。碳中和是一个极高的目标,要求短时间内把所有的事情都搞对,包括技术、社会政治、经济、外交等方面,没有多少走弯路的余地。

图 2. 新的能源版图。碳中和目标需要在大规模能源输送、智能电网、储能、分布式太阳能风能、模块化核能,负碳技术、碳固存等方面全面大发展。

  Ning Zeng, Kejun Jiang, Pengfei Han, Zeke Hausfather, Junji Cao, Daniel Kirk-Davidoff, Shaukat Ali, Sheng Zhou. 2021: The Chinese carbon neutral goal: challenges and prospects. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-021-1313-6

  该展望文章收录在《Advances in Atmospheric Sciences》组织的碳中和专刊中。专刊正在陆续更新中,欢迎点击http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/virtualTopic?id=0dd926a0-0d87-4043-a3ca-c35960430059查看最新接收文章。

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