导语：本文摘自《制造新格局——30位知名学者把脉中国制造》一书

作者：林伯强，厦门大学中国能源政策研究院院长

2020年9月22日，我国在第七十五届联合国大会上明确表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，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。”碳中和这一目标的提出不仅对未来气候变化产生重要影响，同时也将进一步推进我国经济结构、能源结构的转型升级。

一、为何要进行“碳中和”

进入工业化时代以来，全球二氧化碳的排放量不断上升。2019年全球二氧化碳排放量达到341.7亿吨，是1965年的3.1倍。随着二氧化碳浓度的短期剧增，全球气温快速升高。近些年来，气候变化的重大负面影响已经开始显现，这不仅危及人类生活，也将对社会经济造成大规模损失。目前，全球基本所有的发达国家、实现工业化的国家，以及其他类型国家共120多个，都表态要大幅度推动低碳进程。欧盟委员会公布《欧洲气候法》草案，决定以立法的形式明确到2050年实现“碳中和”的政治目标；日本新任首相菅义伟在上任后表示日本力争在2050年实现“碳中和”。

中国改革开放以来，经济增长进入快车道，但长期以来，中国经济粗放式增长特征明显,经济增长以大量的能源消耗和二氧化碳排放为代价。中国能源消费量从1980年的6.03亿吨标准煤，快速增加到2018年的46.4亿吨标准煤，年均增长率达到5.5%，我国已于2009年成为全球能源消费第一大国。而且，由于中国能源蕴藏具有“多煤少油”的特征,低廉的价格和易获得性使高污染的煤炭成为我国能源消费的主要来源。统计数据显示，1980—2018年，煤炭消费占我国总能源消费的平均比重高达65.8%，清洁能源消费只占7.2%。大量化石能源消费（尤其是煤炭）必然排放出大量二氧化碳，我国二氧化碳排放量从1980年的16.3亿吨，猛增到2018年的107.3亿吨。从2011年开始，中国已经成为世界上最大的二氧化碳排放国。而且，中国工业化和城市化进程仍然处于快速推进阶段，在没有大规模清洁能源投入使用的情况下，能源消费仍将主要以煤炭和石油为主。这必将导致我国能源消费总量、碳强度和二氧化碳排放量居高不下，中国面临着巨大的二氧化碳减排压力。

2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，清晰描绘了中国2060年前实现碳中和的“路线图”。在近期的中央经济会议上，“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”被列为2021年八项重点任务之一。碳中和目标是中国为了应对全球气候变化付出的行动，彰显了大国的责任和担当，对全球可持续发展具有重要的意义。“碳中和”意味着经济社会活动引起的碳排放与商业碳汇等活动抵消的二氧化碳，以及从空气中吸收的二氧化碳量相等。由于实际生产生活中不可能不排放二氧化碳，“碳中和”的概念其实是通过拥有等量碳汇或国外碳信用冲抵自身碳排放，实现净碳排放量接近于零。

二、碳排放的主要来源

从中国的能源消费和碳排放现状来看，在资源禀赋的约束下，中国的能源结构仍然以化石能源为主。新中国成立后30年，中国能源从无到有，这是建设能源工业基础的阶段，是在解决能源有没有的问题。改革开放后30年，中国解决全面工业化、城市化能源供需的矛盾，是在解决能源够不够的问题。在这一阶段，中国开始大规模引进世界先进能源技术，形成世界最大能源先进技术市场，包括油气煤炭勘探开发、电力技术（水火核、输变电）、节能技术等，先进技术在中国实现规模化应用，使中国迅速走到世界前列。而近10年，中国开始解决能源好不好的问题。

目前，中国已经成为世界最大的能源消费国和最大的能源生产国。中国煤炭产量和消费量约占世界总量的一半，同时也是世界第二大石油消费国，第三大天然气消费国，成为石油、天然气及煤炭的最大进口国。2019年，中国煤炭消费占比为57.5%，石油消费占比为18.9%，天然气消费占比为8.1%，化石能源消费总量占比约85%。不断增长的能源需求及化石能源为主的能源消费结构导致中国二氧化碳排放量较高。目前，中国由化石能源消费产生的碳排放量接近100亿吨。而从分品种化石能源碳排放来看，煤炭消耗导致的二氧化碳排放量已经超过75亿吨，超过化石能源碳排放总量的75% ；其次为石油和天然气消耗导致的二氧化碳排放，其占比分别约14%和7%。从不同行业的碳排放来看，作为一个高度工业化国家，中国的碳排放主要集中于发电和工业端，此外，交通部门的碳排放也占有较大的份额，而农业、居民、商业和公共服务等行业的碳排放相对较低。具体来看，对于发电行业而言，作为一个国家的经济命脉，电力部门在国民生活中具有不可或缺的地位。目前，中国的电源结构仍然以煤电为主，截至2019年年底，燃煤发电装机容量占发电装机总容量的51.8%，2019年燃煤发电量则占发电总量的62.2%。根据IEA（国际能源署）的最新数据，中国电力和热力生产部门贡献了超过50%的化石能源碳排放。从工业端来看，能源加工行业、钢铁行业及化学原料制造业等相关高耗能行业不仅是煤炭消费的重点行业，也是二氧化碳排放的主要行业。除去电力和热力生产行业之外，其他工业行业贡献了将近30%的化石能源碳排放。最后，从交通行业来看，随着中国城镇化的持续推进，交通行业的能源消费和碳排放也呈现出显著的递增趋势。交通行业以石油消费为主，目前贡献了大概10%的化石能源碳排放。

三、碳中和策略需要统筹规划、分行业设计、分阶段实施

考虑到如此巨大的碳排放总量，中国在2030年左右实现碳达峰之后，需要在接下来的三十年内完成碳中和目标，这将推动中国能源系统发生颠覆性改变。可再生能源、储能行业、节能行业、碳捕集、利用与封存（CCUS）、生物质能碳捕集与封存（BECCS）等相关低碳、零碳及负碳行业需要加速推广。可再生能源替代化石能源是碳中和目标实现的主导方向。而由于不同减排技术的成本收益差异较大，在不同行业的实施难易度有所不同，中国的碳中和策略需要统筹规划、分行业设计、分阶段实施。对于电力行业，电力系统的深度脱碳是中国实现碳中和目标的关键。在电气化发展的大方向下，未来的电力系统将形成以“可再生能源+储能”为主的电力供给体系。在过去的十年中，可再生能源发电成本已经显著下降，尤其是光伏发电，成本下降超过90%。而随着可再生能源的再次大规模发展，在规模经济的作用下，其成本有望进一步下降。但可再生能源发电与储能技术相结合，才是推动其大规模应用的关键。可再生能源中的风电、光伏具有显著的间接性和波动性等特点，在大规模并网之后，会对电力系统和电网的稳定性产生冲击。储能系统可以通过负荷管理进行电网调峰。可再生能源与储能系统的结合不仅可以有效提升可再生能源发电的可靠性和稳定性，同时可以有效降低电

力系统的碳排放，推动碳中和目标的实现。

从工业端来看，未来中国有望摆脱“高能耗、高污染”的产业结构。随着城镇化建设的完成，中国对钢铁、水泥等产品的需求可能出现大幅下降，工业部门的化石能源的消耗和碳排放将大幅下降。煤炭、石油等化石能源将主要作为工业原材料投入使用，排放的二氧化碳较少。而要实现工业端的完全零碳排放，需要结合自然碳汇及CCUS等负碳排放技术。在短期内，在这些技术实现突破性进展之前，提高工业端的能源使用效率、控制煤炭消费，以及加快煤炭替代是降低碳排放的重要手段。对于交通部门来说，随着新能源汽车技术的发展及交通基础设施的完善，未来电动汽车将对传统燃油汽车实现有效替代，路面交通将实现完全电气化。因此，电动汽车加上完善的交通基础设施将是路面交通部门实现脱碳的重要途径。当然，随着制氢成本的下降及氢能技术的成熟，未来氢燃料电池汽车也值得期待。对于航空、航海等交通部门，生物燃料、氢燃料等相关能源的使用可以降低这些部门的碳排放，对于无法避免的碳排放，则可以通过自然碳汇及CCUS等技术实现零碳排放。

从碳中和目标的实施阶段来看，中国需要统筹规划，从“十四五”规划开始布局，逐步引导投资转向零碳和负碳领域，在接下来的各个五年规划中制定明确的减排目标，并配以相应的减排政策支持。整体来看，中国的碳中和路径

大致可以分为以下三个阶段。

阶段一（2021—2030年），主要任务是实现碳排放达峰。在短期内，由于煤炭仍然是中国的主体能源，随着电力需求的增长和工业化的深入推进，发电和工业端的能源消费和碳排放将保持一定的增长态势。另外，目前中国人均汽车保有量非常低，仅为发达国家的四分之一左右，未来交通部门的能源需求增长空间依然很大，短期内交通碳排放还将持续增长。因此，在碳排放达峰的主要目标之下，此阶段的主要工作是提高能源使用效率，逐步替代发电和工业端的煤炭消费，控制煤炭消费总量，大力发展可再生能源，推进新能源汽车对传统燃油汽车的替代，引导消费者实现低碳生活方式。

阶段二（2031—2045年），主要任务是快速降低碳排放。在碳达峰目标实现之后，中国需要在接下来的三十年内将超过100亿吨的碳排放实现净零排放，因此在开始的十五年内，中国需要快速降低碳排放。一方面，随着可再生能源和储能成本的显著下降，“可再生能源+储能”将逐步实现平价上网，实现对化石能源的有效替代 ；另一方面，随着电动汽车成本的下降和交通基础设施的完善，“电动汽车+交通基础设施”的组合将有效替代传统燃油汽车。因此，阶段二的主要手段包括大规模利用可再生能源，大面积完成新能源汽车对传统燃油汽车的替代，实现交通部门全面电力化，加大CCUS、BECCS等负碳排放技术的推广使用，完成第一产业的减排改造。

阶段三（2046—2060年），主要任务是深度脱碳，实现碳中和目标。在此阶段，CCUS、BECCS等相关技术将逐渐成熟，可以实现大规模推广。可再生能源、储能、氢能等相关技术实现商业化利用。在工业和发电端、交通等领域完成清洁低碳改造之后，对于那些无法实现零碳排放的行业来说，可以通过碳汇及CCUS、BECCS等负碳排放技术来实现碳中和目标。

四、如何保障碳中和目标的实现

在未来40年要实现碳中和，对于中国来说，挑战与机遇并存。在逐步完成碳中和目标的过程中，新能源行业、储能行业、CCUS等零碳和负碳技术排放行业将迎来比较快速的发展，中国高质量发展进程将加速推进。为了保障中国碳中和目标的实现，中国需要做好以下几个方面。一是健全应对气候变化的相关法律法规，完善相关制度建设。气候变化相关法律法规是碳中和目标实现的必要条件。将碳中和目标纳入社会发展规划目标中，完善气候变化相关的立法工作，不仅可以将碳中和愿景提升为社会行动共识，而且可以保障碳中和承诺有法可依、有据可循。另外，还需要加快构建统一有效的全国用能权、碳排放交易市场，充分发挥市场机制在节能减排中的作用。

二是在未来40年内达到碳中和，对于中国来说，时间比较紧迫。需要从“十四五”规划开始布局，在未来四十年的各个五年规划中提出阶段性的减排目标，争取在“碳中和”相关领域提前布局。特别是需要鼓励国有能源企业积极尽早入局，利用雄厚的国有资金和成熟的技术积累发挥优势，成为清洁低碳安全高效的能源体系下的重要参与者和贡献者。经过前期的快速扩张，光伏、风电等行业都面临着较为严重的产能过剩，但这也是部分优秀的企业脱颖而出的时机。企业家会更有力并用心经营。因此，政府不需要过度干预，而应该遵循市场规律，允许失败的企业破产或由有竞争优势的企业兼并，政府只用做好失业保障、再就业培训等社会服务工作。落实到具体政策上，笔者有以下几点建议。

一是能源转型应实事求是。应综合考虑中国当前的经济社会发展阶段、能源安全的要求及当前能源技术的实际水平，科学合理地推进清洁低碳转型。立足于满足人民群众美好生活的需要，不仅需要有绿水青山，还需要有充足的物质生产力。

二是需要更慎重考虑和使用能源政策。特别要避免利用行政手段进行冒进的能源结构调整。要真正做到市场在资源配置中起决定性作用并更好地发挥政府作用。政府需要在转型过程中尽可能采用市场化手段对能源进行干预，例如，通过排污费等市场化的手段让能源价格反映环境外部性，而市场能够自我调节的部分应该让市场决定。

三是要坚持能源领域的道路自信。在对重大能源问题进行判断和决策时，既不能妄自尊大，也不要妄自菲薄。关于气候变化和环境治理等问题，不能对西方国家的言论“人云亦云”。而是应该根据国情进行科学客观的影响评价，做出清醒独立的判断，再根据自身的实际情况进行政策的制定。

四是完善能源科技创新政策设计，推进关键零碳和负碳技术的发展。碳中和过程的深入推进需要配套CCUS、BECCS、储能、氢能等零碳和负碳技术作为支撑。政府需要完善能源科技创新政策设计，重点关注发电、工业、交通等相关领域零碳和负碳技术的发展，争取在产业链和技术上走在世界前列。当然，由于技术变革速度和方向存在不确定性，未来还需要加强新兴技术的研发和创新。

五是增强能源国际合作，加快全球碳减排进程。目前，全球有超过120个国家提出了碳中和目标，作为全球最大的碳排放和煤炭消费国，中国碳中和目标的提出无疑会加快全球气候变化治理进程。增强国际合作不仅可以提升中国的国际影响力，同时可以实现不同国家之间在节能减排、低碳、零碳及负碳等相关技术上的互补，最终实现互惠互利、合作共赢。