国际净零排放路线及其对中国双碳战略的启示

　　摘要：《巴黎协定》生效后，净零排放承诺国家不断增多并积极开展行动，但全球二氧化碳排放持续增加，全球平均气温仍处于上升阶段，人类控制温升的窗口期逐渐缩小。国际能源署发布的《2050年净零排放：全球能源行业路线图》作为第26届联合国气候变化大会的重要参考报告，将为下一阶段温室气体减排提供决策依据。文章详细分析了国际净零排放路线分阶段实施的目标，以及全球在传统能源、电力、工业、交通运输和建筑等二氧化碳排放主要行业的转型路径和关键技术的作用，提出中国实现碳达峰、碳中和的建议及启示：制定中国长期低排放发展战略，赢得国际应对气候变化话语权;强化中国碳中和科技创新，分阶段设定目标;实施差异化政策推动绿色低碳转型;完善应对转型过程中风险挑战的措施;加强国际合作实现净零排放目标。

　　关键词：净零排放;碳达峰;碳中和;科技创新;能源;工业

　　2021年5月，国际能源署正式发布的《2050年净零排放：全球能源行业路线图》(以下简称《路线图》)[1]为首份净零排放路线研究报告，提出将全球平均温升控制在1.5℃以内，到2050年实现全球能源和工业过程相关二氧化碳净零排放的路径。中央财经委员会第九次会议指出，“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。2021—2030 年这十年是中国实现碳达峰、碳中和的战略机遇期，也是世界实现净零排放的重要节点。中国正在积极推进绿色低碳转型，科技创新将在支撑碳达峰、碳中和中发挥重要作用，同时也面临一些不足[2]。《路线图》描述了将全球经济从依赖以化石燃料为主转向以太阳能、风能等可再生能源为主，包含各行业转型路径和关键技术节点，对中国实现双碳目标和能源转型具有重要借鉴意义和启示。

　　一、《路线图》发布的重要背景

　　(一)《巴黎协定》后净零排放承诺国家不断增多并积极开展行动

　　国家自主贡献(NDC)计划目标不断加强。2015年12月，世界相关国家达成《巴黎协定》，确立了以国家自主贡献为主要方式的减排机制，要求缔约方向联合国 气候变化框架公约提交国家自主贡献，同时实施能够实现其目标的政策，每五年更新其发展计划[3]。

　　第一轮国家自主贡献提交，包含191个国家，涵盖了全球九成以上能源和工业过程的二氧化碳排放。根据联合国气候变化框架公约(UNFCCC)，截至2021年7月，已有91个国家向联合国气候变化框架公约提交了新的或更新的国家自主贡献，约占全球二氧化碳排放量的42%。许多更新后的国家自主贡献计划比第一轮提交的目标更加严格，涉及更多排放行业或覆盖更广泛的温室气体种类。

　　此外，世界资源研究所数据显示，29个缔约方提交了长期温室气体低排放发展战略，约占全球温室气体排放量的28%，其中包含对实现净零排放的承诺。净零排放承诺国家不断增多。《巴黎协定》的目标是将全球平均温度较工业化前水平升高控制在2℃以内，并努力把升温控制在1.5℃以内。

　　2015年后，各国纷纷宣布二氧化碳净零排放承诺，同意在21世纪下半叶实现温室气体人为排放和碳汇的平衡。《巴黎协定》后宣 布净零承诺的国家不断增加，除政治宣布、政策文件承诺方式外，越来越多的国家明确将实现净零排放作为法律规定内容加以推进落实。截至2021年4月23日，已有44个国家和欧盟承诺实现净零排放目标：它们总共占全球二氧化碳排放量的70%左右。其中，10个国家已将实现“净零”目标作为法定义务，8个国家提议将其定为法定义务，其余国家已在官方政策文件中作出承诺。

　　(二)全球平均气温继续升高，控温窗口不断缩小

　　全球继续升温，对人类潜在风险和影响增加。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《全球升温1.5℃特别报告》[5]显示，人类活动造成的全球升温高于工业化前水平约1℃左右，可能区间为0.8℃～1.2℃，仅2006年到2015年这十年，人类活动已经使得世界变暖了0.87℃，如果继续以当前的速度变暖，全球升温可能会在2030年至2052年达到1.5℃。

　　全球温度的持续升高，会放大自然系统对人类生存环境的风险和相关效应。全球升温1.5℃，会造成海平面上升，大多数居住地区的极热事件增加，有些地区的强降水增加，有些地区出现干旱和降水不足。如果温度继续升高2℃，海平面将继续升高0.1米，物种损失、灭绝造成生物多样性和生态系统的不可逆影响，海洋酸化严重，影响农作物生长，威胁人类粮食安全。《全球升温1.5℃特别报告》提出了两条将全球升温限制在1.5℃的路径：一是将全球温度稳定在比工业化前水平高出1.5℃或低于1.5℃的水平;二是大约在21世纪中叶升温超过1.5℃，持续最长几十年的时间，并在2100年前降回到1.5℃以下。

　　这两种路径中对于温室气体排放、气候变化影响和实现的措施都有明显的区别。努力实现没有或者有限过冲1.5℃的模式，需要到2030年全球人为二氧化碳排放量从2010年的水平减少约45%(40%～60%)，到2050年左右达到净零排放[6]。由于新冠肺炎疫情影响，2020年全球二氧化碳排放量下降，但随着经济的复苏，二氧化碳排放量出现强劲反弹。2020年1—4月中国二氧化碳排放量较2019年同期明显下降，但4月之后二氧化碳排放量持续升高并超过2019年同期水平。随着二氧化碳排放量的增加与2030年全球减排时间的逼近，控制升温的窗口期将逐渐缩小。

　　(三)《路线图》作为第26届联合国气候变化大会重要智库报告《路线图》采用一种全新的建模方法开发，借鉴结合两个旗舰系列——世界能源展望和能源技术展望的复杂模型[7]。同时，其还与IIASA的全球生物圈管理模型(GLOBIOM)结合，提供有关生物能源需求对土地利用和净零排放影响的数据。混合模型的应用能够对能源市场、投资、技术以及推动净零排放所需的政策和细节作出独特的分析。

　　《路线图》将为第26届联合国气候变化大会(COP26)提供重要决策支撑。联合国气候变化框架公约缔约方大会第二十六次会议于2021年11月在苏格兰格拉斯哥举行，英国担任缔约方会议主席国。这次会议是自2015年《巴黎协定》签署以来最重要的联合国气候变化讨论会，开展了关于粮食和气候变化的建设性对话，增进了对彼此远大目标和所处情况的相互了解，并建立了新的联系和伙伴关系。英国作为主办方积极推动应对气候变化行动和二氧化碳减排，并展示其全球气候领导者姿态。国际能源署《路线图》作为专业智库报告为主办方提供行动建议和决策依据。

　　二、《路线图》净零排放目标分析

　　《路线图》最终目标是到2050年实现全球二氧化碳排放降至零，并控制全球平均温度上升长期不超过1.5℃。这一长期目标与联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)主要目标保持一致，并分阶段设定了可衡量的短期目标。第一阶段目标，到2030年确保与能源相关和工业过程的二氧化碳排放下降约40%，与IPCC《全球升温1.5℃特别报告》中评估没有或有限过冲1.5℃的模式情景一致[5]。同时，与联合国可持续发展目标中有关能源的具体行动相一致，到2030年实现可持续能源的普遍获取和大幅减少空气污染。第二阶段目标，到2050年在不依赖能源行业以外的减排及负排技术下，实现能源相关和工业过程二氧化碳净零排放，并将能源行业的甲烷排放降至最低。

　　同时，需要采取行动减少所有温室气体排放来源，并与联合国政府间气候变化专门委员会50%可能性将长期全球平均气温上升限制在1.5℃而不出现温度过冲的情景保持一致。制定与全球气候目标相适应的净零排放路线，进而实现全球能源绿色低碳转型具有极大的不确定性。目前，虽然各国政府承诺将实现二氧化碳净零排放，但研究表明，根据现有承诺和政策不足以实现《巴黎协定》的目标[8]。

　　国际能源署提供了实现全球二氧化碳净零排放目标的路径具有重要的借鉴意义，但各国又处于不同的发展阶段，在能源结构、产业结构、技术水平和经济发展等方面具有明显差异，因此在实现净零排放上应结合实际采取针对性措施。中国作为发展中经济体，正处于工业化进程当中，国内不同区域发展差异大，应充分利用资源禀赋、技术、制度等优势，科学制定符合国情的净零排放目标路线。

　　三、全球主要行业转型及关键技术作用分析

　　《路线图》展示了全球现有产业碳排放情况。电力行业占产业碳总排放量的50%以上，其中燃煤电厂排放量占产业碳总排放量的40%。工业是第二大排放源，钢铁、水泥、化工等行业占现有总排放量的30%左右，交通运输行业约占总排放量的10%，建筑行业占比不到5%[1]。到2050年，全球经济和人口总量将进一步增加，实现净零排放，需要各行业绿色低碳转型、大量清洁技术部署以及创新型技术的开发应用。

　　(一)传统能源行业转型及关键技术作用分析

　　净零排放路线下，传统能源供应和能源强度大幅下降。根据国际能源署预测，煤炭消费量从2020年的52.5亿吨标准煤下降到2030年的25亿吨标准煤，2050年下降到6亿吨标准煤，总体下降90%。石油需求从2020年的8800万桶/天下降到2030年的7200万桶/天，2050年下降低2400万桶/天，总体下降近75%。天然气需求2020年约4.3万亿立方米，2030年下降到3.7万亿立方米，到2050年下降到1.75万亿立方米，总体下降约55%。从全球能源强度下降情况看，2010—2020年，能源强度平均每年下降约2%;2020—2030年，平均每年将下降4%;2030—2050年平均每年将下降约2.7%[1]。

　　(二)电力行业转型及关键技术作用分析

　　净零排放下，随着人口增长、人们收入和生活水平的提高，电力需求将显著增加，可再生能源电力占重要地位。国际能源署预测，全球电力需求从2020年到2030年将增长近40%，到2050年增长2.5倍多[13]。可再生能源发电份额将从2020年的29%提高到2030年的60%以上，并在2050年达到近90%[7]。

　　(三)工业转型及关键技术作用分析

　　工业碳排放比重大，绿色低碳转型对科技创新依赖性强。2020年，全球工业领域二氧化碳排放量约为84亿吨，为能源相关行业第二大排放源[1]。国际能源署报告显示，从2030年开始，所有新增工业产能都接近零排放，但实现净零排放，大约60%的重工业减排来自于目前尚未上市的技术[1]。

　　(四)交通运输行业转型及关键技术作用分析

　　交通运输业转型主要是通过提高运输系统操作和技术效率、模式转换和公路运输电气化来实现。《路线图》预测到2030年，电动汽车将占汽车销量的60%以上，燃料电池或电动汽车占重型卡车销量的30%;到2035年，全球电动汽车销售将实现100%;到2050年，所有重型卡车都是燃料电池或电动[1]。

　　(五)建筑行业转型及关键技术作用分析

　　建筑行业转型包括两个方面：一是主要依靠现有技术对现有建筑进行低碳改造，到2030年，全球现有建筑存量的20%左右将进行改造;二是新建建筑符合零碳建筑标准，依靠零碳建筑技术创新，供热将采用新式锅炉燃料并能与氢兼容，热泵将大量使用，化石燃料锅炉将停售，电力成为建筑使用的主要能源[1]。

　　四、国际净零排放路线对中国碳达峰、碳中和的重要启示及建议

　　世界各国对应对气候危机已达成广泛的共识，开展国际合作、采取实质性的行动也到了关键时刻。中国宣布2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，是世界实现净零排放目标的重要组成部分。中国正在接近解决气候变化的决定性时刻，同时也面临着重大挑战。我们需要对经济、社会、能源、技术体系进行全面改革，但实现绿色低碳转型不能一刀切，我们要科学规划，在保障国家和人民发展的基础上制定合理的路线图。

　　(一)制定中国长期低排放发展战略，赢得国际应对气候变化话语权2021年4月，美国举办的“领导人气候峰会”提出了气候目标及相应的减排承诺，美国重回全球气候变化领域并以此获得盟友支持。英国计划借助国际能源署《路线图》报告，在联合国气候变化框架公约第26次缔约方会议(COP26)上，取得应对气候变化的国际领导地位。中国应争取更多应对气候变化主动权，立足国内发展，科学制定新一轮国家自主贡献计划，在联合国气候变化大会上获得更多的支持。

　　同时，开展中国长期低排放战略的研究和制定，设定短期目标、长期目标和与之匹配的政策，既满足中国转型发展要求，又与国际应对气候变化总体目标相一 致。将碳达峰、碳中和纳入中国长期低排放战略整体研究内容，科学研究时间表、行业技术路线图及科技创新支撑潜力，形成具有可操作性和最优的碳达峰行动方案、碳中和行动方案、温室气体净零排放方案，以中国贡献和中国方案应对全球气候变化。

　　(二)强化中国碳中和科技创新，分阶段设定目标以2030年和2060年作为关键时间节点，推动科技创新对碳中和的持续支撑。结合中国清洁技术发展情况，参考国际能源署和IPCC对于2030年、2050年目标设定，分阶段制定科技创新优先行动。

　　(1)2030年前，大规模部署可用的清洁能源高效技术，提高现有传统能源行业效能，以太阳能、风能为主的清洁能源技术大幅发展，进一步扩大具备市场应用条件的技术规模并提供适用场景，限制某些燃料和技术的使用;(2)持续强化科技创新，2030—2050年一半的减排来自目前处于示范或者原型阶段的技术，重工业和长途运输领域甚至大部分技术还尚未开发，为此需要针对重点行业持续开展科技创新，优化现有技术、创新原型技术，系统性组织研究、开发、示范和部署，同时建设技术所需的新型基础设施;(3)2030年后，进一步快速部署现有技术，促进清洁技术大幅转化，广泛使用尚未推向市场的新型技术，按照碳中和目标，根据各个部门和实施步骤对科技创新依赖程度的差异性，制定更加详细和精确的科技创新支撑方案。

　　五、结语

　　中国为实现碳达峰、碳中和目标，将付出极其艰巨的努力。实现绿色低碳转型是社会的深层系统性变革，涉及科技、产业、经济等不同层面，需要多主体参与，制定较清晰的行动方案和路线图。国际能源署从全球净零排放的角度研究制定关于政策、行业、科技、创新等方面的路线图，值得我们研究和借鉴。同时，中国还需要结合自身产业结构、经济和科技发展情况，在保证社会经济平稳运行的前提下，制定科学可行的净零排放规划。既要提高社会和民众对低碳转型的理解认识，推进行动，又要避免盲目上马新项目和运动式减碳，符合科技、经济发展规律，实现绿色低碳转型促进建设社会主义现代化强国和构建人类命运共同体的伟大目标。

　　参考文献：

　　[1]InternationalEnergyAgency.NetZeroby2050:ARoadmapfortheGlobalEnergySector[R].Paris:IEA,2021.

　　[2]刘仁厚,王革,黄宁,等.中国科技创新支撑碳达峰、碳中和的路径研究[J].广西社会科学,2021(8):1-7.

　　[3]UNFCCC.TheParisAgreement[EB/OL].(2019-01-20)[2021-09-20].

　　[4]UnitedNationsClimateChange.FullNDCSynthesisReport[R].NewYork:UNFCCC,2021.

　　[5]IntergovernmentalPanelonClimateChange.GlobalWarmingof1.5°C.AnIPCCSpecialReport[R].Geneva:IPCC,2018.

　　作者：刘仁厚，丁明磊，王书华