碳达峰、碳中和的最佳途径是什么?答案是:不用能、少用能,节能!
中国工程院院士谢克昌在演讲中强调,实现碳减排须遵循优先顺序:节能提效、降低碳排放强度、增加低碳能源和减少高碳能源、通过植树造林强化自然碳汇,以及二氧化碳捕集、封存和利用(CCUS)。
目前,超前部署高效CCUS、二氧化碳制烯烃等技术难度大、投资高,因此无法解决根本问题。
据中国宏观经济研究院能源研究所的研究员白灵指出,节能是降低二氧化碳排放的最主要途径。发达国家已经达到人均能源消费峰值,随着节能政策的实施,能源消费量逐渐下降。然而,我国能源利用效率仍然偏低,单位GDP能耗是世界平均水平的1.4-1.5倍。
谢克昌院士表示,如果我国能够达到世界平均水平,每年可减少使用13亿吨标准煤,二氧化碳排放量可减少34亿吨,占2020年碳排放总量的1/3左右。因此,与其拓展二氧化碳资源,节能降耗才是关键。
要实现碳达峰、碳中和,关键是节能提效。
事实上,节能和提高能效是全球能源系统在2050年前减少二氧化碳排放的主要途径。国际能源署的研究表明,如果全球温室气体排放能从目前的330亿吨降至2050年的100亿吨左右,那么在此期间,节能和提高能效将为全球二氧化碳减排贡献37%,可再生能源贡献32%,燃料替代贡献8%,核能贡献3%,CCUS技术贡献9%,剩余的12%则由其它技术满足。这意味着,在2050年之前,节能和提高能效将是全球能源系统减少二氧化碳排放的主要手段。
发达国家人均能源消费已达峰值,并通过强化节能逐步下降。据研究,众所周知,随着经济的持续发展,各国人均能源消费量也在逐年增加,工业化和城镇化基本上必然伴随着对能源的需求增长。但现已出现反向趋势,即在发达国家,人均能源消费已达到峰值并逐步下降。这得益于政策和技术的发展,及人们节能降耗的行为习惯的形成。这种趋势表明,发达国家的能源消费限制将有助于全球降低能源消耗并减少二氧化碳排放。
未来,人均能源消费将趋于饱和,饱和期可长达20年、30年或更久。历史上,像美国、加拿大等国人均能耗曾高达11~12tce(吨标煤),而德国、英国、日本等国则至少达到6tce左右。
有趣的是,自20世纪90年代以来,发达国家已逐渐觉察到了能源消费减少对于减排二氧化碳以及加速化石能源替代的重要性。因此,美国、德国、英国、日本等国加强了对于节能和能效提升的关注,并采取了一系列措施努力降低自身的能源消费。经过近20年的不懈努力,美国的人均能源消费总量已从2000年的11.1tce下降到2019年的9.8tce;德国则从2000年的6.1tce下降到2019年的5.4tce;英国人均能源消费量则从2000年的5.6tce下降到2019年的4.0tce,而日本也从2000年的5.8tce下降到2019年的5.0tce。这些成果带来的人均和本国能源消费总量的下降,为这些国家对于降低二氧化碳排放做出了重要贡献。
我国实现减排二氧化碳的最大挑战在于,如何在经济快速发展的同时控制能源消费增长。
目前,我国的能源消费仍在持续上升,2019年我国的人均能源消费量为3.4tce,接近英国、日本和德国的水平。
要实现2060年之前的“碳中和”目标,我国必须把控制人均能源消费控制在较低水平作为现代化国家建设的重要任务。这意味着,我国不能重蹈发达国家的步伐,即先快速增长,然后逐渐下降的能源消费模式。与此相反,我国必须将人均能源消费控制在较低水平,以节能减排的方式实现2035年成为具有现代化国家特色的国家,以及在2050年成为现代化强国的目标。
由此可见,节能是至关重要的。那么我们该如何做好节能呢?
从根本上讲,节能增效不仅是一项技术措施,更是涉及发展理念、发展道路、生产方式和生活方式等多个领域的根本性变革。因此,我们需要贯彻新发展理念,将节能增效深度融入现代化国家建设的新征程中。
推进节能增效既是一项社会工程,也是一项系统工程,需要从全过程、各领域加以强化,并坚持不懈。
从“十四五”时期开始,我国必须以新发展理念为指导,推动经济结构调整,大幅提高能效标准,加快能源价格税收改革,走上高能效、低能耗、面向“碳中和”的现代化发展道路。
实现这一目标,必须以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为指导,坚持节约资源的基本国策,并始终将以人为本的发展目标放在首位。在建设以国内大循环为主体、国际国内双循环相互促进的新发展格局中,我们必须将节约高效、促进“碳中和”目标的实现作为重要评价标准和准入门槛,以此推动能源资源配置更加合理、能源利用效率大幅提高,实现质量变革、效率变革和动力变革。
通过持续推进节能增效,我们可以不仅实现全面建设社会主义现代化强国的目标,也为保护地球家园,构建人与自然和谐共处的美好新世界做出重要贡献。
持续推进节能增效是实现经济质量变革、效率变革和动力变革的关键步骤。我们需要通过建立节能和提高能效的长效机制,在不影响经济持续增长的前提下,进一步提高能效水平,降低实现2030年前达峰、2060年前“碳中和”目标的难度。
优化经济结构和产业结构,持续挖掘结构节能空间
产业结构调整是实现节能和提高能效的重要方式之一。我们应该利用节能和提高能效手段,加快经济结构、产业结构和能源结构调整的步伐,从而实现经济发展和能源消费的逐步“脱钩”。
如果对美国、英国、日本和德国三次产业结构变化历史进行比较,我们可以发现,我国第一产业还有可降低的6个百分点,工业至少还有3个百分点左右的降低空间,而服务业至少还有10个百分点左右的增长空间。一般而言,相比第二产业,服务业单位GDP能耗要低得多。提高服务业比重不仅符合经济发展规律,也有助于实现我国节能低碳目标。
在优化产业结构调整的同时,我们还需深化能源消费革命,并加大新能源和清洁能源的应用和推广,以此进一步挖掘出结构节能的潜在空间。
除了外部因素,产业内部结构调整对于节能增效的贡献更为重要。我们需要根据市场需求自发调整产业结构,深入推进供给侧结构性改革,提高钢铁、水泥等高耗能产业减量置换比例,将高能效和低碳排放作为产能减量置换的门槛条件。同时,我们应该鼓励各省份根据本地实际情况建立产业准入清单,并将新建项目划分为鼓励、限制和禁止类,使新增固定资产投资与能耗强度降低和长期“碳中和”目标相匹配。此外,我们应该加快推动新一代信息技术、新能源、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业发展,使工业和各产业内部结构向高附加值、低能耗突破。
同时,我们也需要考虑到国际市场的影响,因为一些产业的定位可能会加重我国的能源消耗和碳排放负担。因此,要结合远期实现“碳中和”的目标提前做好规划,积极探索新的经济增长模式。
应采取超常规手段,对锁定效应较强的领域提高能效准入标准
长达十几年的城镇化建设阶段让我国每年竣工的新建筑面积超过40亿平方米。与远期实现“碳中和”的目标相比,这种快速发展模式给我们带来了巨大的能源消耗和碳排放压力。我们必须对锁定效应较强的领域采取超常规手段,大幅提高能效准入标准,推动产业实现低碳发展,是我们迈向“碳中和”目标的重要步骤之一。
若在未来的40年内,这些新建的住房和基础设施未采用全球最先进的高效节能技术,就需要进行改造甚至拆除重建,这也突显了技术锁定问题的严重性。
对于居住建筑、公共建筑、能源基础设施等投资高、影响范围大且锁定效应强的重点用能领域来说,已不能再继续按照以往“跟跑”为主、市场缓慢推动技术迭代的传统方式。我们必须强化政府主导,加快制定与“碳中和”目标相匹配的能源效率标准,大幅提高能源效率准入要求,努力使新建建筑和基础设施的能效水平能够“并跑”或者“领跑”发达国家。
挖掘跨部门、跨行业节能潜力,推广新型节能技术、模式和业态
创新是节能和提升能效的基本动力。近年来,我国政府不断发布各种节能新技术,推动客户了解和使用新技术。为实现“碳中和”目标,我们需要更进一步地发挥科技创新的引领作用,探索新的节能工艺、新材料、新设计思路,加快推广新型节能技术、模式和业态,以便深入挖掘行业潜力。
为了实现跨部门、跨行业节能,我们需要加大技术创新力度,推广新型技术,推动产业结构调整,支持绿色经济的发展。同时,我们也应该注重加强创业创新和人才培养,培养更多的新型节能和环境保护领域的专业人才,促进整个产业链的升级和提升,为低碳发展提供更加坚实的基础。
为了更好地解决节能问题,我们需要提供更多的解决方案。
除了深入挖掘行业内部的节能潜力,跨行业资源整合也是提高节能效果的一个重大途径。近年来,我国的工业企业纷纷离开城市进入园区,通过整合入园企业用热、用电、用水、用气等需求,集中规划和建设热力、天然气和电力等基础设施,并实现多能互补和智能化管控,从而使园区能源消耗减少了15%~20%,企业用能和污染物治理成本也会显著降低。因此,我们需要进一步加强工业园区的余热利用、园区节能改造和综合能源服务,破除资源整合的机制体制障碍,深挖跨部门、跨行业、跨能源品种的节能潜力。
推动外部成本内部化,完善能源市场信号
市场信号是市场经济条件下节能的内生动力所在。它是调动全社会节能减碳的重要“指挥棒”。
因此,我们应该加快推动能源价格改革,确保能源价格更好地反映市场供需、反映能源资源稀缺程度和生态环境损失,特别要反映碳排放的影响。同时,我们应该研究运用税收手段,推动碳的外部成本内部化,以鼓励企业实施节能减排。除此之外,我们也需要加强对于能源市场的监管,推行更加透明和公平的市场竞争,为企业提供更加公平的市场环境,同时也为消费者提供更加安全、可靠和优质的能源服务。
探讨提高化石能源资源税或开征碳税等可行办法是缩减排放量的有效途径。在“十四五”时期内,我们应该致力于将“二氧化碳排放影响”纳入能源市场信号体系,以帮助市场力量实现我国在“碳达峰”和“碳中和”过程中发挥更大的作用。
加强创新,从基础研究出发
要想在减排方面实现创新,我们需要从基础研究出发。
谢克昌表示,“减排要措施得当,不能一味采取极端手段。共性关键技术和颠覆性技术是引领创新的核心,要加大支持和储备。”产业的创新目标应该是节能提效、低碳节水、低成本、高质量等方面。提高煤炭原料资源的利用和转化率,调节煤基合成气的碳氢比重、实现可再生能源与煤的耦合转化,这些都是克服高碳排放难题的有效方法。但是,上述创新需要从技术研发、创新投资等多个方面入手,从而推动基础科学研究,完善先进技术的标准,推动重点领域的核心技术研发和集成应用,探索新的开发模式,推动市场应用,沟通产业链,让减排创新真正落地。
为了实现节能减排,我们需要深入了解煤的转化过程,从分子层面理解煤化工反应,并研究开发清洁高效的新型集成技术和过程。这对于我们实现减排目标非常重要,决不能盲目对待。
我们需要推动不同产业之间的融合,将现代化煤化工与可再生能源结合起来,以生产绿色、差异化、精细化的产品,例如制氢、材料和化学品等。只有这样,我们才能真正实现节能减排,保护我们的环境。