中国在“碳达峰”目标实现上做了哪些探索?

　　科学家们为第28届联合国气候变化大会(COP28)的与会者带来了一个令人警醒的消息：越来越多的观点认为，未来几年全球将会排放过多的二氧化碳，无法将气温升高的幅度控制在1.5度之内。去年全球的二氧化碳排放量(下称“碳排放量”)接近370亿吨，按照这个速度，将气温升高的幅度控制在1.5度之内的全球碳预算(将全球变暖限制在一定温度的情况下可排放的二氧化碳数量)仅在六年内就会耗尽。

　　在这一悲观预期下，英国专门研究气候变化的科学和政策网站Carbon Brief(下称“碳简报”)发布的分析报告令人振奋。碳简报认为，作为世界上最大的碳排放国，中国在实现“双碳”目标方面所做的努力正在取得一定成效。2020年9月，中国在第75届联合国大会上宣布了“双碳”目标，即“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

　　2017-2022年，中国由于使用化石燃料以及制造水泥所产生的二氧化碳排放量年均增加2.3亿吨。碳简报估计，由于对石油产品需求回升，今年中国的碳排放量将增加5.4亿吨以上。但预计从明年开始，中国的碳排放量将开始回落(图1)。

图1：中国由化石燃料使用以及水泥制造产生的二氧化碳排放量变化

　　碳简报预计，中国今年将通过水力、风力和太阳能发电增加282千兆瓦发电能力(图2)，使得清洁能源发电量增至1400千兆瓦，比2018年高出一倍。

图2：中国水电、风电和太阳能发电量(单位：千兆瓦)

　　预计中国今年的太阳能发电量将增加210千兆瓦(图3)，接近美国2022年产能的两倍，约为欧洲2022年产能的90%。

图3：太阳能发电能力比较(单位：千兆瓦)

　　国家能源局(NEA)的数据显示，今年前三季度，不到一半的新增太阳能发电量是以大型公用事业规模运营的形式增加的(图4)。这些“清洁能源基地”或太阳能园区通常位于人口稀少的地区，如内蒙古和甘肃。

图4：2023年前三季度新增太阳能发电量占比

　　大多数今年安装的太阳能发电装置来自于小型项目，这些项目将太阳能板置于公共建筑和私人住宅的屋顶上。2021年7月，国家能源局要求至少一半的政府办公楼、40%的学校和医院、30%的商业和工业建筑，以及20%的农村住宅安装太阳能电池板。

　　国家能源局的数据显示，截至今年9月，500万农村家庭的屋顶上已经安装了电池板。这些家庭可以通过将电池板产生的多余电力出售给当地公用事业单位取得经济收入。在中国，有8000万农村家庭可安装太阳能电池板。这意味着，如果在剩余的7500万户居民家中安装太阳能电池板可以大大提高中国的太阳能发电能力。

　　风能和太阳能的边际成本相对较低。此外，根据相关规定，风能和太阳能等可再生能源所发的电必须首先输送给消费者，这意味着燃煤发电将越来越多地被用作阴天或无风天气时的备用电力来源。

　　尽管如此，扩大中国的屋顶发电规模仍面临挑战。特别是，家庭必须想办法在中午储存太阳能，以便在天黑的时候出售。

　　除了太阳能和风能发电能力的大幅提升，碳简报认为，中国的发电能力将受益于水电的回升。热浪和干旱在2022年8月和今年7月降低了水力发电量，但这些因素未来一段时间内不会再困扰水电。有迹象表明，水库水位已升至历史平均水平，且目前的厄尔尼诺周期表明，直到明年2月份，降雨量都将高于平均水平。此外，2022年初至2023年9月，水电装机容量增加了7%，这将进一步提高这种绿色能源对于满足中国能源需求的贡献。

　　为了预测中国二氧化碳排放的路径，碳简报计算了电力需求的年均增幅(382太瓦时)，并将其与经由绿色能源产生电量的增幅进行比较(图5)。如果前者小于后者，那么由化石燃料产生的电量将下降，与之相关的二氧化碳排放量也会下降。碳简报表示，如果中国保持今年的绿色能源产能增长速度，那么对化石燃料的需求将继续下降。

图5：电力供需增量

　　未来几年可能会增加更多的非化石燃料产能。《“十四五”可再生能源发展规划》预计，到2025年，非化石能源占中国能源消费的比重将从2021年的17%上升到25%。但这仅仅是个开始，根据中国的长期排放战略，到2060年，非化石能源在能源消费中的比重将上升到80%。这表明，对低碳发电的大规模投资将持续三十多年(图6)。

图6：非化石燃料在中国能源消费中的占比

　　来源：第一财经 文：柯马克 第一财经研究院高级学术顾问