《一本书读懂碳中和》的读书笔记
1. 全球气候变暖有多严重?
- 2020 年全球气温比工业化前上升1.2℃,气温上升远超预期
- 全球平均气温每上升 1℃,海平面上升超过 2 米
- 如果全球平均气温上升 2℃,将导致全球 99% 的珊瑚礁消失,大量冻土永久解冻,水资源将变得极度紧张。
- 珊瑚礁海域占全部海洋面积的 0.27%,但生存着全球 25% 的海洋物种。 珊瑚礁的消失将导致这些物种面临灭绝的威胁。同时珊瑚礁有助于保护海岸线,减少风暴和海浪对沿海地区的影响。珊瑚礁的减少可能导致沿海侵蚀和海平面上升的风险增加。
- 如果全球平均气温上升 5℃,地球的整体环境将被完全破坏,大量城市淹没,生物灭绝。
- 巴黎协定的主要目标,是将 21 世纪全球气温升幅控制在比工业化前水平高 2℃ 之内,并寻求控制在 1.5℃ 之内的方法。
2. 巴黎协定的主要内容?
- 温室气体排放目标:巴黎协定要求各参与国提交自己的国家自主贡献(Nationally Determined Contributions, NDCs),即他们承诺实现的温室气体排放削减目标。
- 全球温度目标:协定的核心目标是将全球平均气温升幅限制在工业化前水平以上 2°C之内,并努力将升温限制在 1.5°C 以内。
- 审查和报告机制:协定设立了一个透明的框架,要求各国定期报告其排放情况和实施 NDCs 的进展,以确保透明性和责任。
- 资金支持:发达国家承诺向发展中国家提供财政支持,帮助它们减少温室气体排放和增强对气候变化的适应能力。
- 损失和损害:协定承认气候变化可能导致的损失和损害,并要求提供支持以帮助受影响的国家应对。
- 全球股票清查:协定要求每五年进行一次全球股票清查,以评估整体进展并提高未来目标的雄心。
- 提高雄心:各国承诺每五年重新审视并更新其NDCs,以不断提高减排目标的雄心。
3. 为什么会有碳中和的目标?
- 全球气候变暖影响:详见 1
- 国际协议和政策:许多国家签署了国际协议,如《巴黎协定》,承诺减少温室气体排放。这些协议的目标是控制全球平均气温升高的程度,以减少气候变化的负面影响。
- 摆脱能源对外依赖:当前,中国化石能源对外依赖程度较高,以石油为例,2020 年对外依赖程度 73%。
- 促进全球产业链重构:产业链内企业间的经济交换,不再仅限于传统的产品与服务,也包括每一个环节的碳排放量。各国政府也在积极启动碳边境税的研究与试点。这些新的价值视角与监管要求会改变现有产业链内各方的议价能力。
- 经济和社会影响:气候变化对农业、水资源、健康和住房等多个领域产生了影响。实现碳中和可以减轻这些领域的压力,促进更为可持续和包容的经济发展。
- 技术进步和转型:为了实现碳中和,许多国家和公司正在投资可再生能源和清洁技术。这不仅有助于减少碳排放,还推动了新技术的发展和经济结构的转型。
- 创造新型就业机会:2020~2050年,将有70万亿元左右的基础设施投资因此被撬动,伴随各类新型业务,仅在零碳电力、可再生、氢能等新兴领域,就将创造超过3000万个就业机会。
4. 碳中和的误区?
- 认为碳中和只是一个环保议题。实际上,碳中和涉及经济社会的多个方面,包括政策、技术、财务等,是一个综合性问题。
- 认为从事碳中和相关技术研发的企业都具有发展前景。事实上,除了技术研发,成本控制也是推进碳中和的关键因素。
- 认为国家大力推进碳中和将阻碍经济增长和社会发展。然而,碳中和可以作为经济社会发展的综合策略,有利于促进可持续发展。
- 认为交通碳中和与道路全面电气化可以通过不买车来实现。实际上,交通碳中和需要更广泛的措施,包括公共交通和高铁的去碳化。
- 认为煤电机组将完全退出。事实上,由于风电和其他可再生能源的不确定性,仍需要保留一部分煤电机组以满足稳定性需求。
- 认为电力碳中和只需要使用清洁发电。除了使用可再生能源发电,还需要建立适应大规模可再生能源发电的电网,引导绿色用电习惯,并推动节能生产生活方式。
5. 中国在全球碳中和目标中的角色?
- 加大碳减排力度:中国已宣布采取更积极的措施以应对气候变化,并全面开启实现碳中和。这包括跟随全球绿色低碳发展的趋势,并积极参与新一轮的能源技术和产业革命。
- 30·60 双碳目标:中国提出了到 2030 年前实现碳达峰,到 2060 年前实现碳中和的目标。尽管面临着节能减排的重大挑战,中国仍然承诺为阻止气候变化的进一步恶化贡献力量。同时,实现碳中和有助于中国摆脱对外能源的依赖,转变政治与外交策略,创造就业机会,并形成技术优势。
- 全球责任和挑战:作为世界第二大经济体和全球最大的发展中国家,中国面临控制二氧化碳排放总量和保持经济稳定增长的双重挑战。中国政府认识到实现碳中和是一项重大责任,对国内外具有重要影响。
6. 碳中和的长期成本和收益?
- 短期成本与长期收益的平衡:碳中和的实现可能会在短期内导致成本上升,尤其是对于投资低碳项目而言。但从长远来看,碳中和可以平衡这些短期成本,带来长期的潜在回报。随着技术的发展,低碳领域的生产可能性边界将进一步拓宽,从而使长期回报更具吸引力。
- 成本和收益的分配:碳中和的长期成本和收益分配在不同社会参与方之间(如资本和劳动),以及在短期内的分配情况,很大程度上取决于相关机制的设计。例如,碳排放权交易市场中排放权或排放配额的拍卖机制会影响这种分配。
- 社会和经济的转型:碳中和代表了对能源本质和价值潜能的全新理解。为实现碳中和,各行各业需要持续投入资金进行低碳减排技术研发、能效提升和电能替代等。这可能导致短期内企业和消费者承担额外的「绿色成本」,但从长期来看,这是对整个社会和经济结构的重要转型。
7. 实现碳中和的挑战?
- 经济发展需求与节能减排的博弈:实现碳中和需要在经济发展和节能减排之间找到平衡。对中国来说要在 30 年内实现碳达峰到碳中和,而欧美发达国家也通常要 50~70 年的过渡期。需要调整和优化经济结构,同时实现环境保护。
- 能源转型技术面临的挑战:转向低碳能源和可再生能源技术是实现碳中和的关键。这需要技术创新和大规模应用新能源技术,这个过程中可能遇到技术难题和成本问题。
- 企业的参与难度:对于企业而言,实现碳中和意味着面临越来越严格的碳排放标准和增加的碳排放成本。特别是对于高耗能、高排放的企业,发展低碳技术项目将面临巨大的融资挑战,因为这些项目可能需要巨额的初期投资和长期的建设周期,且经济效益不确定。
- 节能减排行动的负担:中国在节能减排方面起步较晚,面临的挑战和负担重。但中国仍承诺在2060年前实现碳中和。
8. 如何实现碳中和?
- 全面的合作行动:实现碳中和需要史无前例的大规模合作。这不仅涉及各国政府,还包括企业、个人以及国际社会的共同努力。比如中国提出的 30·60 双碳目标。
- 负排放技术:仅仅依靠降低碳排放很难实现所需的大量碳消除。因此,需要采用一系列的人为技术来增加碳的消灭和吸收,即所谓的“负排放”。这些技术包括碳汇、碳捕集、利用与封存(CCUS)以及直接空气碳捕集等。
- 能源供给侧和需求侧的转变:在能源供给侧,关键在于清洁能源的替代以及清洁能源的输送和储存。而在能源需求侧,需要通过提高能源利用效率和生产经营过程的低碳化来实现减碳。这包括生产原料替代、电气化改造及生产运营技术的改造等。
9. 我国在全球实现碳中和目标中有哪些优势和劣势?
- 劣势:
- 起步晚、负担重:中国在节能减排方面的行动起步较晚,面临的挑战和压力较大,因此实现碳中和的过程比想象中更加困难。
- 优势:
- 对外能源依赖减少:实现碳中和有助于中国减少对外部能源的依赖。
- 政治与外交策略转变:碳中和目标的实现可能伴随着中国政治和外交策略的转变。
- 创造就业机会:低碳经济和相关产业的发展有望创造新的就业机会。
- 技术优势形成:推动碳中和相关技术的发展,有利于在国际舞台上形成技术优势。
10. 如何评估低碳产业的投资项目收益和风险?
- 资金供需匹配:低碳产业的繁荣与否不仅取决于市场需求,还取决于资本端是否有合适的资金供给。资金供需的不匹配可能会影响金融体系的完善性和自洽性。
- 收益和风险评估:资本方需要评估投资项目的收益和风险。这包括考虑项目的经济效益、社会效益和环境效益,并在这些方面寻求平衡。
- 可持续发展与投资回报:低碳产业投资需要在可持续发展和可观的投资回报之间找到平衡。机制设计在此过程中扮演着重要角色,包括如何通过政策和市场机制激励和支持低碳产业的发展。
- 政策支持和激励机制:政策制定者在平衡经济、社会和环境效益时的决策对低碳产业投资具有显著影响。有效的政策支持和激励机制可以降低投资风险,提高投资吸引力。
11. 绿色金融是什么?能给我们带来什么?
- 绿色金融工具的多样性:绿色金融工具有多种类型,包括绿色信贷、绿色债券和绿色股权投资等。这些工具在绿色金融体系中发挥着重要作用,帮助企业和项目获得必要的资金支持。
- 绿色信贷的作用:绿色信贷是绿色金融的主要组成部分,类似于个人住房贷款或消费贷款。商业银行、开发性银行和政策性银行等金融机构根据国家的环境经济政策和产业政策,为企业的新建环保项目、低碳项目、绿色产业提供投资贷款和流动资金。
- 绿色金融的长期价值:绿色金融不仅是一种金融创新,也是对经济体制和能源结构转型的重要支持。早期介入碳中和市场和经济体的能源转型可以减少转型代价,实现先发优势。通过绿色金融,可以提高收益、规避风险,并促进社会层面的机制设计。
12. 政策制定者如何在经济效益、社会效益和环境效益之间找到平衡点?
- 绿色经济转型:推动传统产业向更加环保和可持续的方向转型,比如发展清洁能源、促进节能减排技术的应用。
- 政策和法律框架:制定和实施有关环境保护的法律法规,比如碳排放交易制度、能效标准和环境税收政策。
- 科技创新:鼓励和支持环境友好型的技术创新,这包括可再生能源技术、碳捕集与储存技术等。
- 公众参与和教育:提高公众对气候变化的认识,促进环保意识,通过教育和宣传活动使民众参与到碳减排的行动中来。
- 国际合作:在全球范围内寻求合作,共同应对气候变化的挑战。这包括技术转让、资金支持和经验分享等方面。
- 经济多元化:减少对高碳产业的依赖,发展服务业和其他低碳行业,实现经济结构的优化和升级。
- 社会福利和公平:确保转型过程中社会各阶层的利益得到平衡,特别是对低收入群体的保护和支持。
13. CCUS 是什么?目前有哪些已经可以投入生产实用的技术和尚在研究的技术?
定义:CCUS(Carbon Capture, Utilization, and Storage)是一种气候变化缓解技术,旨在捕获工业过程或能源生产中产生的二氧化碳(CO2),然后将其利用于其他用途或存储以减少大气中的二氧化碳排放。CCUS技术分为几个关键步骤:捕获、转运、利用和存储。 已经可以投入生产实用的技术:
- 二氧化碳捕获技术:
- 后燃烧捕获:适用于火电厂和工业排放源(水泥厂),通过化学吸收剂捕集烟道气中的CO2。
- 预燃烧捕获:适用于集成气化联合循环(IGCC)电厂,将燃料转化为气态合成气,再从中分离出CO2。
- 二氧化碳利用技术:
- 增强油回收(EOR):将CO2注入油田,帮助提取更多的原油。
- 制造碳酸饮料和其他工业产品。
- 二氧化碳存储技术:
- 地质存储:将CO2注入地下岩层,如耗尽的油气田或深盐水层。
尚在研究的技术:
- 先进的二氧化碳捕获技术:
- 开发更高效、成本更低的捕获技术,例如使用新型吸收剂或膜技术。
- 更广泛的二氧化碳利用途径:
- 将CO2转化为燃料、化学品或建筑材料,如通过化学或生物过程将CO2转化为可用的碳基化合物。
- 利用CO2进行藻类生物燃料的生产。
- 二氧化碳存储的长期监测和安全性研究:
- 确保长期存储的CO2不会逸出,研究地质存储的环境影响和监测技术。
14. 碳中和带来的新型就业机会有哪些?
- 可再生能源产业:随着对化石燃料的依赖减少,太阳能、风能、水能和生物质能等可再生能源的开发和利用将成为重要的就业领域。这包括工程设计、安装、维护和运营等岗位
- 能源效率改善:建筑节能改造、高效能源设备的生产和安装等领域将创造大量工作机会。例如,能效评估师、绿色建筑设计师、节能设备的安装和维护工人等。
- 碳捕集、利用、储存(CCUS)技术:这是实现碳中和的关键技术之一,涉及大量的研发、工程设计和运营管理工作。
- 环境保护和修复:随着环境保护意识的增强,生态修复、环境监测和保护等领域的就业需求也在不断增加。
- 绿色交通和电动汽车产业:包括电动汽车的生产、充电设施的建设和维护、绿色交通系统的规划和管理等。
- 循环经济:废物回收利用、二手商品交易、资源再生等领域将提供新的就业机会。
- 绿色金融和投资:随着绿色投资和可持续发展项目的增多,绿色金融相关的职位如风险评估师、可持续发展咨询顾问等也将增加。
- 研究与教育:碳中和技术的研发、环境教育和培训等方面也需要大量的专业人才。
15. 碳排放权定价方式?
- 碳税:直接对碳排放征税,税率通常基于每吨二氧化碳排放量。这种方法简单明了,可以直接体现碳排放的外部成本。
- 排放交易系统(ETS,也称为碳交易市场):上限和交易机制:政府设定总碳排放量上限,并发行相应数量的碳排放许可证。企业必须持有足够的许可证以覆盖其碳排放量。碳信用交易:企业可以在市场上购买或出售碳信用,价格由市场供求关系决定。
16. 如何利用市场机制促进节能减排?
- 激励清洁能源的发展:提供税收优惠和补贴,鼓励投资可再生能源项目。通过可再生能源证书(REC)等机制,激励企业购买或自产清洁能源。
- 促进能效改善:为提高能源效率的技术和产品提供财政激励或补贴。实施能效标准和标签制度,提高消费者对节能产品的认识和需求。
- 建立和完善碳交易市场:发展碳交易机制,促进碳价格的合理形成,提高排放成本,激励企业减少排放。逐步扩大碳市场的覆盖范围,包括更多行业和区域。
- 创新融资机制:通过绿色债券、绿色基金等工具,为低碳项目提供融资支持。鼓励私营部门参与低碳项目的投资。
- 信息公开和透明度:通过碳披露项目和环境报告要求,提高企业的透明度和公众意识。激励消费者选择低碳产品和服务。
- 国际合作和机制:参与国际碳交易和减排机制,如清洁发展机制(CDM)。通过国际合作,共享低碳技术和经验。
17. 电力碳中和的挑战与策略
- 依赖化石燃料:电力仍然高度依赖煤炭、天然气等化石燃料,这些都是碳排放的主要来源。
- 可再生能源的间歇性和不稳定性:太阳能和风能等可再生能源受天气和季节影响较大,难以提供稳定的电力供应。
- 基础设施和技术限制:现有的电网和设施可能无法完全适应大规模的可再生能源接入和分布式发电。
- 经济成本:过渡到低碳或无碳能源体系可能需要巨额投资,特别是在开发和升级基础设施方面。
- 政策和市场机制:缺乏有效的政策支持和市场机制可能阻碍低碳技术的发展和应用。
- 增加可再生能源的比例:大力发展太阳能、风能、水能等清洁能源,逐步替代化石燃料发电。未来我国发电装机以清洁能源装机为主,到 2050 年我国清洁能源装机占比将达 92%,其中光伏发电和风电装机占比超过 75%,煤电装机占比达 4%。到2060年清洁能源装机占比将上升到 96%,光伏发电和风电装机占比可达近 80%,除调峰功能外的煤电装机基本退出。
- 电网升级和智能化:改进电网基础设施,提高其适应可再生能源接入的能力,发展智能电网技术,优化电力的分配和使用。
- 储能技术的发展:投资研发先进的储能技术(如电池储能、抽水蓄能等),以平衡可再生能源的间歇性和不稳定性。
- 碳捕集和存储技术(CCS/CCUS):对于仍需使用化石燃料的电站,采用CCS或CCUS技术减少碳排放。
- 推行绿色金融和投资:鼓励和引导资金流向低碳和可再生能源项目,通过绿色债券、绿色基金等方式支持行业转型。
- 制定支持性政策:制定有利于可再生能源发展的政策,包括补贴、税收优惠、可再生能源配额制等。
- 国际合作与技术交流:加强国际合作,共享低碳技术,共同应对气候变化挑战。
18. 光伏发电的优劣和挑战
- 优势:自然资源丰富:我国拥有丰富的太阳能资源,特别是在西北部地区。
- 优势:产业能力强:在产业产能和技术成本方面,我国具备良好的发展基础。
- 优势:成本逐渐降低:近年来光伏发电成本持续下降,趋向与火电形成竞争。
- 劣势:土地制约因素:光伏发电的开发与国土空间规划紧密相关,面临土地使用的限制。
- 劣势:非技术成本高:由于税费和其他非技术成本,光伏发电项目的总成本仍然较高。
- 挑战:并网消纳问题:随着光伏发电规模的扩大,如何有效消纳光伏电力成为主要挑战。
- 挑战:弃光问题:在部分地区,尤其是西北地区,弃光率较高,需进一步降低。
- 挑战:政策和市场机制:需要完善光伏发电并网消纳保障机制和配套政策,以及市场化交易政策。
- 挑战:技术研发:需支持高效电池和组件产品研发,加大先进电池技术应用,解决并网技术问题。
为应对这些挑战,建议加快集中式和分布式光伏发电建设,通过大电网和特高压输电线路提高电力输出能力,增加“光伏发电+储能”配置,同时加强政策协同和技术创新。
19. 风电的优劣和挑战
- 优势:资源丰富:特别是在“三北”地区和沿海地区,我国拥有丰富的风能资源。
- 优势:技术进步:风电技术不断进步,成本逐渐降低,特别是在海上风电领域。
- 劣势:地理局限性:风电项目需要集中在风力资源丰富的地区,这些地区往往地理位置偏远。
- 劣势:环境影响:风电开发需符合生态环境标准,避让工业和农村基础设施,同时还需满足噪声标准。
- 挑战:并网和消纳问题:大规模风电开发面临外送和并网消纳挑战,存在“弃风”现象。
- 挑战:投资和运维要求高:集中式风电机组需要大量投资,运维技术要求高。
- 挑战:规模经济效益问题:分散式风电机组规模经济效益有限,小型企业融资难,大型企业投资意愿不强。
- 挑战:国家补贴政策变化:陆上风电项目转向平价上网,海上风电项目补贴退出,增加了成本压力。
- 挑战:技术和市场机制需进一步完善:需要进一步提升风电技术水平和降低成本,同时加强电力市场和消纳机制的建设。
20. 水电的优劣和挑战
- 优势:我国水电开发较早,已具备较高的技术成熟度、能源密度,以及较优的经济性,且没有光电和风电的间歇性问题。
- 地理位置和开发难度:我国待开发的水电资源多集中在水资源丰富的江河上游和西藏等偏远地区,这些地区的不利环境条件使得水电工程建设难度加大,建设成本高。
- 生态保护制约:水力发电工程对周边环境生态可能产生不可逆转的影响。例如,大坝建设可能导致地震风险和山体滑坡风险加剧、水生态系统改变、渔业受威胁、下游断流等。
- 水质问题:长期蓄水可能削弱水体的自净能力,导致部分地区和下游水质恶化,从而严重破坏生态环境。
- 移民安置问题:水电工程的建设常常需要移民安置,而这一过程的难度在不断加大。
21. 如何改造电网摆脱对传统火电的依赖?
- 多能互补发电:结合风光水火储,多能互补形成新型电力系统,提高供电可靠性。
- 区域发展策略:根据资源分布,西北大型风电光伏基地,东南沿海海上风电,东中部分布式光伏。
- 特高压主干网:远距离输送电力,优化全国能源配置,解决「西电东送」问题。
- 微电网建设:独立的小型电网系统,提高偏远地区和工业园区的供电稳定性。
- 智能化电网升级:利用新技术提升电网控制水平,实现高效的电力管理。
- 新一代调控系统:依托高科技,全面覆盖电力系统各环节,提升调控精确性和安全性。
- 电力需求响应机制:通过价格或激励策略,调节电力消费,优化资源配置。
- 电力市场体系构建:建立多层次电力交易平台,推进电力市场化,保障新能源优先并网。
- 多样化的储能技术:包括机械、电磁、电化学和氢储能等,各有特点适用于不同场景。
- 机械储能类型:包括抽水蓄能、飞轮和压缩空气储能,特点是调峰能力强,技术相对成熟。
- 电化学储能的优势:快速响应、灵活适应各种环境,但存在使用寿命和成本问题。
- 氢储能的潜力:理想的长期储能方式,面临制氢效率和储运技术挑战。
- 储能技术的应用场景:分布于电源侧、电网侧和用户侧,提升电力系统性能。
22. 什么是非电碳中和?
- 非电碳中和是指在非电力领域实现碳排放的减少或中和。这涉及到工业、交通、建筑、农业等电力以外的部门。
23. 钢铁行业碳中和怎么做?
- 钢铁行业重要性:钢铁是工业发展的基础,支撑了我国基础设施建设和工业化进程。
- 高碳排放行业:钢铁产业是高耗能、高污染行业,我国钢铁行业碳排放量占全球的一半以上。
- 生产工艺特点:钢铁生产包括长流程(以煤炭为主)和短流程(以废钢为主),高炉冶炼是主要碳排放环节。
- 减排压力与目标:面临重大碳减排压力,目标是2025年前碳达峰,2030年比峰值降低30%。
- 消费需求趋势:随着城市化发展,钢铁消费需求将逐渐下降。
- 产业兼并重组:通过兼并重组提高市场竞争力,优化产业结构,是实现碳中和的重要途径。
- 绿色低碳技术发展:推广电弧炉炼钢、氢能冶炼、CCUS技术等,以降低碳排放。
- 政策和技术创新:政府需制定配套政策,促进技术创新和市场机制的完善。
- 电弧炉炼钢挑战:面临成本和环境问题,需优化生产工艺和提高效率。
- 氢能和CCUS技术应用:氢能作为清洁能源在钢铁行业的应用初期,CCUS技术有望在钢铁厂得到推广。
24. 水泥行业碳中和怎么做?
- 水泥行业的重要性:水泥是全球最广泛使用的建筑材料,对城市化和基础设施至关重要,但同时是二氧化碳排放的主要来源。
- 中国水泥行业现状:占全球 7% 的碳排放,中国是水泥生产大国,历史上对经济建设有重要影响,尽管产量增速放慢,中国依然是全球最大的水泥供应商。
- 水泥产业链:包括上游原料开采、中游生产制造(两磨一烧过程),以及下游基建应用。石灰石占主要原料,其分解和燃烧过程中释放大量二氧化碳。
- 水泥的碳排放来源:约 50% 来自石灰石化学反应,40% 来自煅烧所需化石燃料燃烧,10% 来自电力消耗和原材料运输。
- 水泥行业的“零碳”目标:计划于 2060 年实现脱碳,技术装备将全面革新,中国建筑材料联合会提出技术发展目标,包括新型低碳水泥生产技术和碳捕集技术。
- 未来水泥行业变革:预计碳捕集技术将在 2030 年达到商业规模,2050 年熟料替代品需求将增加,中国水泥行业需求预计将逐步下降。
- 提高能源效率:通过技术优化和工艺改进降低热损失,提高窑热效率,应用余热发电技术,提高电力效率。
- 采用替代燃料:水泥窑协同处置废弃物技术,将废弃物作为替代燃料,降低能耗和环境污染,如在疫情期间处置医疗废弃物。
- 生物质燃料替代技术的推广:生物质燃料作为替代能源,在水泥窑前端使用,对于减少化石燃料的依赖和降低碳排放具有重要作用。
- 工业固废作为替代原料:利用工业废弃物如造纸污泥、电石渣等作为水泥原料,可有效减少二氧化碳排放,尤其在华北和西南地区有较大潜力。
- 碳捕集技术(CCUS)的应用:水泥行业应用燃烧后二氧化碳捕集技术,降低成本的同时应对碳排放挑战,但面临技术和经济效益的平衡问题。
- 新型绿色水泥的开发:新型水泥,如镁硅酸盐水泥,在硬化过程中能吸收二氧化碳,实现负碳排放,有助于水泥行业从碳排放者转变为碳吸收者。
25. 化工行业碳中和怎么做?
- 化工行业的角色:中国化工行业是国民经济的重要支柱,提供必需品,碳排放虽低于钢铁和水泥行业,但路径复杂。
- 化工行业的碳排放:虽然化工行业本身占中国总排放量不到 5%(2018 年),但属于高耗能行业之一,碳减排路径复杂且重要。
- 化工产业链:涉及从原油、煤炭开采到化学产品生产,产品广泛应用于日常生活,上游产业高碳排放。
- 碳排放挑战:化工行业需平衡碳中和目标与国民经济增长,虽碳排放量相对较小,但绝对值仍大。
- 基础化工行业:以煤炭和石油为基础,生产塑料、化纤、合成橡胶等,技术门槛相对较低。
- 化工行业的碳来源:主要来自煤炭和石油,通过燃烧和化学工艺转化为最终产品,不同产品对碳的需求不同。
- 碳排放核算:使用核算法统计,包括燃料燃烧、废气燃烧、工业生产过程等多个方面。
- 化工行业的“零碳”未来:到2060年,煤化工生产规模可能缩小,采用 CCUS 和 Power-to-X 技术,以及生物基高分子材料替代。
- 供给侧改革:碳中和促进化工行业高质量改革,龙头企业将更具竞争优势,小企业可能面临淘汰。
- 全产业链碳减排:从原料、过程到产品端,采用清洁能源、生物基材料等,实现碳减排和循环经济。
26. 交通行业碳中和怎么做?
- 交通行业现状与碳排放:中国交通行业碳排放量占全行业10%,近年来增长迅速,主要由城市化进程加速所致。政府通过发展公共交通、支持地面运输电气化等措施逐步减少碳排放,但经济扩张导致的排放增加依然是挑战。
- 2060年的零碳目标:预计到2060年,交通行业将实现全面电气化,包括私家车、公交车、高铁等,以实现碳中和目标。同时,新技术如云计算、大数据、人工智能将推动智慧交通发展,提高效率和降低排放。
- 新能源汽车的发展:新能源汽车,包括纯电动和混合动力汽车,是实现交通行业脱碳的关键。氢能车也被视为有效的脱碳工具。新能源汽车具有低能耗、高转换率等优点,并受到政府政策支持。
- 充电桩建设的挑战:随着新能源汽车的普及,建设足够的充电桩成为挑战。充电桩的发展需要整合制造、运营、平台三个阶段,以提高利润和资源效率。
- 电动卡车和客车的电气化:重型卡车和客车的电气化对减少尾气排放至关重要。电动卡车能降低运营成本和维修费用,预示着交通行业的重要变革。
- 电池技术的挑战:电池是新能源汽车的核心,其续航能力和安全性是推动普及的关键。目前,电池技术面临续航短、充电慢、安全性差等挑战,解决这些问题将是实现脱碳目标的关键。
- 智慧交通的必要性:大城市如北京在高峰时段面临严重交通拥堵,导致碳排放量高。智慧交通的发展是解决这一问题和降低碳排放的关键,需要融合先进信息技术和交通运输。
- 政府支持与策略:中国政府支持智慧交通发展,发布产业政策,如将车联网纳入新型信息基础设施建设,推动 5G 加快发展,以及建设国家级车联网先导区。
- C-V2X技术应用:基于蜂窝网络的车用无线通信技术(cellular vehicle-to-everything,C-V2X)技术包括车与车、车与基础设施、车与行人的互联,通过路侧感知实现信息交换和控制,提供智能服务如碰撞报告和自动驾驶。
- 基础设施投资与挑战:中国加大对视频检测雷达等基础设施的投资,但技术在无网络环境或频繁场景切换下的应用面临挑战。
- 5G与云计算在智慧交通中的作用:5G的低延时和高可靠性对车联网至关重要,云计算则支持交通数据处理和优化。
- 共享出行的推广:共享出行,如共享单车和汽车,解决了公共交通的「最后一公里」问题,有助于降低路面交通压力和碳排放,未来无人驾驶技术将进一步推动共享出行服务的发展。
27. 建筑行业碳中和怎么做?
- 建筑行业现状与城市化: 随着城市化的加速,建筑面积迅速增长,导致巨大的能源消耗。到2050年,建筑需求将大幅增加,推动建筑业成为主要的能源消耗行业。
- 建筑行业的碳排放源: 建筑行业的碳排放主要来源于建筑材料的生产与运输、建筑施工以及建筑运行。建筑材料的生产特别是水泥制造过程中产生大量二氧化碳。
- 建筑运行的能耗与碳排放: 建筑运行阶段,特别是供热、供冷、照明等,是建筑业能源消耗和碳排放的主要环节。依赖煤炭和传统电力的能源结构导致高碳排放。
- 2060年建筑行业脱碳展望: 预计到2060年,建筑行业将实现碳中和目标。这包括采用新型供热结构、电气化改革、优化建筑施工和运行过程。
- 绿色建筑与低碳技术: 未来建筑设计将重点放在绿色建筑、节能电器和生态技术的应用上,以实现碳中和,同时提高生活质量和舒适度。
- 建筑用能电气化改造: 通过全面电气化,如采用电动热泵和智能变频电气灶,建筑行业可大幅降低直接碳排放。尽管面临技术创新挑战,但这种转型对减少碳排放至关重要。
- 采暖新方式探索: 通过集中供暖和环保供暖方式,如电热扇和电热地膜,实现更高的能效和减少碳排放。这些方法能改善供暖效率,同时减少环境污染。
- 因地制宜降低能源消耗: 利用本地资源和传统知识降低建筑能耗。强调本土设计的重要性,并批评一些现代建筑因忽视本地条件而导致的能源浪费。
- 使用节能电器和环保材料: 通过采用 LED 照明、智能供暖系统和新型节能材料,建筑内部用电量大幅减少,有助于降低整体能源消耗和碳排放。
- 发展绿色节能建筑: 通过立体绿化和低能耗建筑设计,如合理规划建筑朝向和间距,有效减少能耗和城市热岛效应,同时促进二氧化碳吸收。
28. 服务行业碳中和怎么做?
- 服务业现状与展望: 服务业包括快递物流、居民服务、零售等多个领域,其能源消耗和碳排放随产业规模扩大而增加,节能减排成为重要课题。
- 快递运输绿色化: 快递业通过使用环保包装、优化仓储和推广新能源运输工具,如新能源车辆,来减少碳排放。
- 信息通信行业低碳化: ICT行业通过优化数据中心、降低基站能耗和提高设备效率等措施来减少能源消耗和碳排放。
- 低碳零售模式: 零售行业通过减少商品过度包装、提高能效和采用环保技术来实现低碳发展。
- 低碳办公倡导: 通过减少文件打印、优化商务出行和促进资源回收,办公环境实现低碳化。
- 居民服务业推广低碳生活: 居民服务业通过推广绿色消费习惯和环保意识,如共享经济和环保金融产品(如蚂蚁森林),促进低碳生活。
- 电商物流绿色转型: 电商物流公司通过投资新能源车辆和推动绿色包装,减少环境影响。
- 学习成熟低碳零售模式: 通过企业间交流和学习国际成功案例,本土零售企业能有效地实施低碳策略。
29. 碳的负排放技术是什么?
- 碳汇的概念与作用: 利用生态系统的自然碳循环,如植被、土壤和微生物等,来固定二氧化碳,从而减少大气中的二氧化碳浓度。
- 林业碳汇的国际认证: 森林通过光合作用储存大气中的二氧化碳,形成碳汇,被国际社会广泛认可为缓解气候变化的重要措施。中国的陆地生态系统显示出强大的固碳能力,尤其是森林的储碳功能,为全球气候变化缓解做出重要贡献。
- 海洋碳汇的重要性: 海洋作为地球上最大的活跃碳库,具有长期储存大量碳的潜力,是重要的碳汇来源。
- CCUS 技术: 碳捕集、利用与封存(CCUS)是捕集工业排放的二氧化碳并循环再利用的过程。CCUS不仅减少碳排放,还将捕获的二氧化碳转化为有价值的产品,具有商业潜力。但高成本和复杂的技术要求限制了其广泛应用。
- 直接空气碳捕集技术: (direct air capture,DAC)直接从空气中捕集二氧化碳的技术,具有灵活性高和适用性广的特点,但面临成本高等挑战。
一图总结:
30. 为什么要通过碳排放权交易市场达成双碳目标?
- 碳排放权交易市场定义: 允许碳排放权在市场上买卖的机制,企业可通过购买或出售碳配额来应对碳排放限制。
- 市场参与主体: 包括中央政府、地方政府和控排企业,各负责碳市场的政策制定、数据审定、配额管理等。
- 促进低碳转型: 碳市场通过激励约束机制推动企业技术革新和资金向低碳方向发展,淘汰落后产能。
- 总量控制机制: 通过设定碳排放上限和配额交易来加强对碳排放总量的管理,从源头降低碳排放。
- 推动人民币国际化: 建立碳排放权交易市场有助于争取国际碳定价权,提升中国在国际碳市场的影响力。
- 中国碳市场现状: 中国已建立地方试点和全国碳市场,以电力行业为先行,后续将扩大行业覆盖范围。
- 线下交易为主: 目前碳市场主要以线下交易为主,碳金融产品如碳远期等在一些试点地区有所推出。
- 政策保障需加强: 需要明确奖惩体系,统一碳配额分配标准,并发展碳金融衍生产品以提升市场效率。
- 企业战略调整: 企业需提前适应碳市场,通过战略调整和内部管理提升低碳发展和碳资产管理能力。
- 碳市场发展思考: 当前碳排放权交易价格未能有效约束化石能源使用,全产业价值链权责尚未均衡,需考虑更广泛的行业覆盖和政策调整。
31. 什么是绿色金融体系?为什么要发展绿色金融体系?
- 绿色金融对碳中和的支持: 绿色金融通过资金配置、风险管理和市场定价,支持低碳行业的发展,帮助调整和改造高碳行业,对宏观经济产出与效率产生影响。
- 绿色金融与负外部性: 与传统金融相比,绿色金融在资源配置中考虑消除负外部性,即减少企业对社会造成的环境损害。
- 央行对绿色金融的支持: 中国人民银行将绿色信贷和绿色债券纳入央行贷款便利的抵押品范围,创立支持碳减排的工具,鼓励金融机构增加绿色投资。
- 绿色信贷的主导作用: 作为绿色金融的核心,绿色信贷支持企业的环保项目和低碳产业,目前在中国金融体系中仍有提升空间。
- 绿色信贷的实施问题: 在推动绿色信贷的过程中,需要解决项目绿色属性的判断、环境效益的计算等问题,确保资源配置效率。
- 绿色债券的角色: 绿色债券虽然占比较小,但在碳中和的推进下有望增长。它是指将募集资金专用于绿色项目的有价证券,包括绿色金融债、企业债等。
- 绿色债券发行流程: 发行绿色债券需要依据《绿色债券支持项目目录》进行项目评估,确保资金用于规定的绿色产业和项目。
- 绿色股权投资的潜力: 绿色股权投资关注非标准化市场,应对碳中和目标带来的巨大投资需求,涉及清洁能源、低碳制造等领域。
- 投资者对绿色项目的考量: 投资者在考虑绿色项目时会关注收益稳定性和项目的再融资能力,确保投资回报能够长期化。
- 绿色金融的挑战: 实现碳中和目标需要重大的资金投入,但资金供需不匹配可能构成金融体系的问题。政策制定者需要平衡经济、社会和环境效益。
- 绿色金融对经济的影响: 绿色金融带来的投资可能达数百万亿元,为金融机构提供巨大的机会,同时对产业和就业结构产生深远影响。
33. 个人可以做什么?
- 个人责任和义务: 碳中和不仅是国家层面的问题,也与每个人息息相关。个人应积极参与,将节能减排作为自觉习惯,以主动拥抱碳中和的时代潮流。
- 低碳环保实践: 个人可以通过绿色出行、环保办公、降低能耗、减少肉类摄入、植树造林等方式,为碳中和贡献力量,实现个人碳排放的减少。
- 科研和就业选择: 在专业和就业选择上,考虑碳中和相关的技术和专业,如节能技术,或在低碳环保领域创业,以适应和推动碳中和进程。
34. 企业可以做什么?
-
企业碳中和重要性:企业是实现碳中和的关键,需积极参与低碳转型,搭乘能源转型的快车。
-
当前碳中和状况:中国企业开始重视碳中和,但许多企业对减碳目标缺乏自发意识,需要更具体的行动。
-
碳排放范围界定:企业应明确碳排放范围,参照《温室气体核算体系》。
碳排放范围可参照世界资源研究所(WRI)和世界可持续发展工商理事会(WBCSD)制定的《温室气体核算体系》(The Greenhouse Gas Protocol),它将企业碳排放范围分为范围1、范围2和范围3。企业的性质不同,在各范围的碳排放量也不同。
范围1: 是指企业自有设施的排放,例如制造业的原材料生产加工,能源行业的燃料燃烧等;
范围2: 是企业消耗外购能源导致的供能机构的排放,例如企业外购电力和蒸汽产生的排放,以互联网科技行业为代表—数据中心的外购电力;
范围3: 是指其他所有排放,包括外购商品和服务、上下游产业链以及售出产品的使用过程等的碳排放量,例如员工出差、上下游运输及分配和租赁资产等。
- 碳核算方法:企业应使用国际标准如 ISO-14064 和 ISO-14067 进行碳核算,考虑采用新兴技术提高准确性。
ISO-14064 企业碳核查,就是核算企业年度碳排放总量,只包含范围1和范围2的排放,在企业的碳排放权交易、碳减排量核查工作中常用到这一方法
- 温室气体(GHG)排放量计算:
GHG = 活动数据 x GHG 排放因子
- 利用全球变暖潜能值(GWP)将 GHG 转化为二氧化碳当量(\(CO_2\)e)
\(CO_2\)e = GHG x GWP
第二种方法是基于ISO 14067标准,该方法除了统计范围 1 和范围 2 的排放,还统计了范围 3 的排放,而第二种方法涉及供应链全过程的排放,较难准确核算。但是,如果按照第一种方法核算,绝大多数企业都没有进行大量的直接碳排放,无法达到碳排放权交易市场的门槛,企业很难改进,限制减排潜力的发挥。
- 设定科学碳减排目标:企业应根据自身特点和国家目标设定科学的碳减排目标,参考「科学碳目标倡议」(Science Based Target Initiative, SBTI)发布的指南。
SBTI 要求企业设定科学碳目标时,应覆盖企业至少 95% 的范围 1 和范围 2 的排放量,鼓励企业努力根据全球平均气温升幅控制在 1.5℃ 内的情景设定碳目标。针对范围 3 目标的设定,当企业范围 3 的排放量超过企业总排放量的 40% 时,企业需要制定范围 3 减排目标,且目标设定应至少覆盖范围 3 总排放量的 2/3,某些特定行业必须制定范围 3 目标。在执行 SBTI 的时候,企业需要注意「碳抵消」「避免排放」不算入科学碳目标中,这是为了鼓励企业实施积极的减排行动,减少绝对排放。
-
行动路线图制定:明确减排实施路径,包括能源替代、提高能源效率等,结合企业具体特征。
-
重视「核心减排」:企业应深度调整能源和产业结构,开发低碳技术,减少对碳补偿的过度依赖。
-
全供应链管理:建立全供应链碳中和管理体系,包括对供应商的低碳要求和评估。
-
数字化转型赋能:企业应利用数字技术赋能低碳转型,加快实现碳中和目标。
-
应对碳关税影响:企业需评估碳减排成本,适应国际碳关税政策,将碳成本纳入经营决策。
35. 金融机构可以做什么?
- 创新绿色金融产品:金融机构应持续完善绿色金融产品体系,提供定制化金融工具和服务,以支持企业的绿色低碳发展需求。
- 完善碳金融风险管理:金融机构需优化风险评估预警机制,利用金融科技提高风险防控能力,同时加强 ESG 投资的前期调查和投后风险管理。
- 开展绿色金融国际合作:通过设立国际绿色基金和加强「一带一路」沿线国家的合作,促进绿色低碳技术发展和绿色投资,增强全球碳市场中的作用。
36. 政府可以做什么?
- 制度建设与行动规划:政府应制定碳中和的宏观行动路径,鼓励地方自主设计碳中和路线,并明确各行业和地区的碳排放量。
- 环境保护立法与技术产业规划:加快制定应对气候变化的法律,保障碳中和目标,并支持零碳技术发展,加强知识产权保护。
- 碳排放权交易制度与绿色金融市场建设:完善碳排放权交易制度,明确奖惩机制,同时加快绿色金融政策框架的完善,引导金融机构支持绿色项目。
- 国际合作与技术标准参与:积极参与国际碳中和技术合作,借鉴先进经验,并参与制定国际技术和行业低碳标准,确保国际合作的效率和公平。
- 参与国际技术标准制定:政府应积极参与国际技术标准和行业低碳标准的制定,以提高国际影响力,并引导国际行业低碳标准的发展。