实现碳中和,将给中国带来哪些变化
贺克斌
中国工程院院士,清华大学碳中和研究院院长、环境学院教授
在2022年全国“两会”上,“双碳”目标成为热议的话题之一。国务院总理李克强在政府工作报告中指出,2022年要有序推进碳达峰碳中和工作,落实碳达峰行动方案。一年前——2021年全国“两会”上,“双碳”首次被写入政府工作报告,从当年的“扎实做好”“制定方案”到2022年“有序推进”“落实方案”等措辞上的细节变化,意味着,我国的碳达峰、碳中和工作已经由前期谋划阶段步入实质性推进阶段。
那么,如期实现碳达峰、碳中和目标,将给中国带来哪些深远影响?又将如何影响我们的日常生产和生活?
可以肯定的是,实现碳达峰、碳中和目标会带来政府行为、企业行为和个人行为的根本变化,覆盖全社会的方方面面,影响范围非常大。这是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,涉及观念重塑、价值重估、产业重构及广泛的社会经济和生活影响,这就是我们的未来之变。
第一是观念重塑。现在的全球经济高度依赖化石能源,但是化石能源作为不可再生资源,不仅总量有限,而且在全球的地域分布极度不均匀,目前,煤炭储量前五位的国家占了全球煤炭75% 的储藏量;石油储量前五位的国家占了62%;天然气储量前五位的国家占了64%。关于能源结构降碳,它的核心是要大幅度地提升可再生能源或者非化石能源的消费比例。非化石能源最典型的有四个,分别是风能、太阳能、水能、核能,其中风能、太阳能将来的占比会更高。全球风、光资源分布相对更均匀,谁能够更好地掌握和获取风、光资源,即开发出大规模应用风电、光伏电的领先技术体系,谁就获得了支撑长期经济发展的能力。这是一个从资源依赖走向技术依赖的过程,未来这个过程会使我们更多地关注关键技术。
第二是价值重估。目前,风、光发电与火电发电的成本已经相当。但是如果加上并网成本,风、光电目前与火电相比价格还比较高。碳市场的建立健全和逐步完善,会使碳价在全国或全世界发挥作用,逐渐使技术间的竞争优势发生变化,并网成本随着规模的应用将大大降低。因此,风电、光伏电的价值和竞争力会被重新认识。
第三是产业重构。未来在减碳目标的推动下,传统的加油站会变成加能站,在我们国家这已不是概念式的未来构想,而是正在走向现实。此外,供电系统也会发生变化,未来,风能和光能这两种新能源会越来越大比例地投入新型的电力系统中。这一情况下,电力供需管理系统会催生新型产业——虚拟电厂,提供通过调节“需”方来适应“供”方的波动的功能——这是未来发展中非常值得期待的。现在我们国家在江苏等省份已经有这样的例子,水泥、有色冶金(电解铝)、钢铁行业三种工业已经能够形成2000 兆瓦的虚拟电厂,能提供相当于十来个燃煤火电厂的发电量的供需调节能力。随着未来的发展,这部分新业态发挥的作用还会更大。
另外,减碳压力的产业链传递也很突出。现在越来越多的全球性大公司自主承诺减排,原来考察一家企业到底排多少碳主要看它的生产过程,但现在已经扩大到全产业链。一个产业链包括上游的原料生产和下游的产品应用,把上下游综合考虑起来,就会形成减碳压力的产业链传递。工业产业链也会发生重大变化,传统石油炼制形成汽柴油输送给燃油车,燃油车消费后会排放大量的二氧化碳,未来这一产业链的市场空间会被大大压缩。新能源大幅推广后,通过石油生产基础化工原料,产出橡胶、塑料、纤维这样的产品的产业链还有很大市场空间,而相关新材料还会进一步拓展市场空间。因此化工生产系统未来的主要方向会是燃料变成原料、能源变成资源,这样在终端产品里碳排放的压力会明显减少。
第四,除了观念重塑、价值重估和产业重构,碳中和会对我们的社会生活造成广泛的影响。
首先是出行方面,比如大幅度使用新能源汽车,特别是电动汽车,在全国会形成比较大的消纳风电、光伏电的能力,这些也是虚拟电厂的组成部分。一个电动汽车的用户,可能根据充放电的过程做优化选择,未来可能会通过虚拟电厂的方式,在整个优化系统里发挥调节作用——当风电、光伏电特别充足的时候,电价相对低,可把汽车的电充满,就会形成一个分布式的储能系统。当风电、光伏电不足时,电价就会涨,那么电动汽车用户可以去放电,相当于在卖电。
其次是住——建筑。现在有个概念叫“光储直柔建筑”,“光”指的是利用建筑的表面发展光伏电,有研究表明,理论上如果把全北京市的屋顶都装上光伏发电设施,所获得的电能可能是北京市用电量的2 倍。“储”就是在建筑物里可以连接建筑物外的充电桩或蓄电池。“直”是内部直流配电。“柔”是弹性负载、柔性用电。直流和交流用电会有15% 左右的效率提升,同时如果用了柔性用电系统,建筑在用电上会有15%~30% 的调节能力,所以在适应未来高比例的风电、光伏电的时候,会成为非常重要的系统。
最后,对普通老百姓的个人行为也有影响。上海已经开始实施的碳普惠行动,无论是垃圾分类、绿色出行、节约用电,还是光盘行动等,方方面面都可以积分制,这个分叫作“碳币”,公众可以在一定范围内使用它,购买一些需要的商品、服务,这是鼓励简约生活,使得人人都可以对减碳行动做出或大或小的贡献。
北京市企业家环保基金会主编的《碳中和行动:绿色公益推进气候治理》一书,围绕每时每刻都在和“碳”产生关联的公众个体,从家庭、社区、社会等各个层面讲述行动方案与故事,涉及上述提到的观念重塑、价值重估、产业重构及生活影响四个方面。同时,本书中诸多环保NGO伙伴,本着对人类高度负责的态度,整合社会力量、促进公民参与、倡导环境政策、监督职责履行、促进国际交流合作,务实开拓,探索创新。
碳中和可能是改革开放四十多年后对中国未来具有重大影响的下一个大事件,实现碳达峰、碳中和将是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。我们有理由相信,有了全球人类及社会各界的共同协作,温室气体的排放一定能得到控制,全球变暖的趋势一定能得到缓解,我们的地球家园一定能更加和谐健康。