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共议“双碳”发展的十个难题

2021年9月2日,北京,节能环保中心“零碳一身轻,有碳路难行,碳中和,像计较体重一样,计较自己的碳排放”公益广告。 每一盏用风电点亮的路灯,每一款印有碳标签的饮料,每一辆用电池驱动的网约车,每一场无需往来奔波的线上会议,就像北京冬奥会开幕式上的微火,悄悄提醒人们,“碳”经济时代的序幕已经拉开。 2020年9月,中…

2021年9月2日,北京,节能环保中心“零碳一身轻,有碳路难行,碳中和,像计较体重一样,计较自己的碳排放”公益广告。

每一盏用风电点亮的路灯,每一款印有碳标签的饮料,每一辆用电池驱动的网约车,每一场无需往来奔波的线上会议,就像北京冬奥会开幕式上的微火,悄悄提醒人们,“碳”经济时代的序幕已经拉开。

2020年9月,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,两年的时光过去了,“碳”话题已出圈,“双碳”的内涵、蕴含的机遇与挑战开始被慢慢理解,但也还有很多未知待解。

参照国际经验,中国当下提出双碳目标是不是为时过早?全国各地发展阶段不同,实现碳中和可有先后?“富煤、缺油、少气”的资源禀赋下,双碳之路和能源安全如何协同?双碳之路上,生活成本会更高吗?

聚焦“碳”话题下的国际背景、地方路线、能源转型、技术创新和民生就业,我们提出十个热门问题,邀请业内学者热议。

受访者按姓氏拼音排序:

柴麒敏 国家气候战略中心战略规划研究部主任

林伯强 厦门大学中国能源政策研究院院长

潘家华 国家气候变化专家委员会委员、中国社科院学部委员

袁家海 华北电力大学经济与管理学院教授、华北电力大学新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室(智库)副主任

张九天 北京师范大学中国绿色发展协同创新中心执行主任、中国可持续发展研究会碳中和专业委员会主任

周大地 国家气候变化专家委员会委员、国家发改委能源研究所前所长

邹娟 贝恩公司全球合伙人、大中华区能源转型业务主席

宏观经济看双碳

放眼国际,发达国家碳达峰,多为经济发展到一定程度后,市场需求减少,碳排放量增速的自然回落。碳达峰时,人均GDP一般在2万-2.5万美元,如美国彼时人均GDP已达到六万多美元,欧盟的一些国家达到四五万美元,日韩也超过三万美元。而中国2021年的人均GDP刚刚达到1.2万美元,为何在这个阶段就提出双碳目标?

欧盟通过的碳关税,亦称碳边境调节机制CBAM),也可谓“碳壁垒”,初始覆盖行业仅为电力、钢铁、水泥、铝、化肥五个行业,并设置了过渡期,过渡期结束后,欧盟将进一步考虑是否扩大行业范围。这将对中国产生什么影响?

1.全球范围看,发达国家大部分都是自然达峰,中国提出双碳目标有哪些条件作为支撑?

潘家华:欧美等发达国家的碳排放,有的甚至在联合国气候变化谈判启动之前就已经达峰。但是整体来看,发达国家的碳达峰进程,经历了一个较长时期的高位平台波动期,多峰凸起,而不是线性单峰。例如美国20世纪80年代后期就处于碳排放高位,但直到2005年后,才进入波动下降的阶段。这就意味着,中国的碳达峰,可能不是单一峰,而是多峰,不必因出现排放波动而强行关停,损害经济社会的正常运行,但我们要尽量压低峰值、缩短高位平台期。

但双碳目标的提出是基于一个时间段而非一个时间点的条件。2010年,政府文件还没有提出“低碳经济”这个词,因为中国工业化、城市化还处于快速发展阶段,能源结构又是以煤炭为主导,谈低碳是奢侈的。2020年提出“碳中和”,最主要的动力是我们有了颠覆性的技术突破。

现有的技术可以分为两类,第一类是改良性技术,可以提高能效,比如煤电技术改良,从亚临界、超临界到超超临界,碳排放从450克/度电下降到270克/度电。第二类是颠覆性技术,例如光伏发电成本在10年间下降了近90%。

除了硬技术之外,软技术也很重要,也就是制度刚性的规范和引导。中国很早就提出人与自然和谐相处,生态文明建设、改善大气环境质量客观上要求我们把碳排放最高的煤炭消耗降下来。而且,中国已经进入中上水平的发展中国家,是世界第二大经济体,零碳发展是机遇所在,也是对气候风险的化解,碳达峰属于全球要协力推进落实的巴黎协定目标,中国作为负责任的国家,国际共识也形成一种外在的倒逼动因,对中国实现碳达峰目标有推动作用。

实现碳达峰碳中和,是多重目标、多重约束的经济社会系统性变革,中国需要统筹处理好发展和减排、降碳和安全、整体和局部、短期和中长期、立和破、政府和市场、国内和国际等多方面多维度关系。

2.绿色产业全球竞争加剧,尤其是氢能、储能、新能源汽车、智能电网等领域的争夺已白热化。欧盟设立了碳边境条件机制,未来“碳壁垒”是否会冲击发展中国家的国际贸易和经济发展?

邹娟:CBAM确实会对国际贸易尤其是高碳产品出口大国造成影响,在国际政策谈判中议价能力有限的小型经济体也可能会遭遇风险。

我们预计,“十四五”后期,碳排放配额价格将持续上升,以欧盟的碳排放权交易价格为例,预计上升到100元/吨-200元/吨。一方面,部分欧盟跨国企业可能会重新衡量在国外设厂的综合成本,调节工厂分布和业务布局,通过产业链、供应链影响到我们的企业;另一方面,发展中国家需加快转型,支持发展低碳技术和数字经济,密切关注和抵御碳关税等“碳壁垒”对经济发展和国际贸易带来进一步的冲击,实现稳增长。

张九天:碳达峰碳中和已经成为全球的广泛共识,目前已作出碳中和承诺的国家覆盖了全球2/3以上二氧化碳排放量,围绕双碳的科技与产业创新是未来全球竞争高地,世界各国都在积极发掘未来全球碳中和进程中的产业机遇。

对中国而言,双碳战略能够推动经济转型升级,迈向高质量发展。以汽车产业为例,跟欧美日韩相比,中国的内燃机技术和燃油车竞争力弱,在国际市场上占有率低,但在双碳目标下,国内汽车行业低碳转型,电气化成为重要方向,电动车锂电池等技术不断积累,得到广泛认可。随着5G、人工智能等技术不断融入电动车领域,未来应用场景会更加丰富。我们应该抓住窗口期,发展拥有自主知识产权的创新成果,把低碳技术和新能源汽车尽快出口到需要的市场中去。

当前,低碳已在国际贸易规则中逐渐成为重要因素,未来可能会进一步发挥重要作用甚至改变国际贸易的格局。低碳要素纳入贸易规则应该要符合世贸组织规则,避免形成新的贸易壁垒。

双碳之路的地区差异

纵览国内各地,资源禀赋、发展阶段差异大,大多数地区都处于碳达峰的路上,有些已公开承诺要率先达峰。如北京市提出“十四五”期间碳排放要稳中有降;上海明确提出2025年前实现碳达峰;江苏、福建、广东、天津、海南、青海和西藏也都提出了率先达峰。“3060”的共同目标下,各地如何分阶段抵达、协同发展?

3.中国各地差异较大,各地的双碳路线图有何差异?可能存在一套适应各地的指标体系吗?

柴麒敏:地方分解目标的方法依据的往往是历史指标,而碳中和目标要考虑到未来近四十年的发展,涉及经济社会发展的方方面面,所以不管用哪种指标体系,都容易存在不足,对一些地区不公平。因此要有创新的思路,避免简单层层分解。

地方制定双碳目标不能做成数学题,现在有些地方就是简单算一算各项数据,预测一下未来经济和能耗增速,再考虑下能源结构,大数上框一框,往往不精准。2010年以来,中国不少试点城市正式提出过在2020年前及2025年前碳达峰的目标,但现在看来都在根据新形势做新的调整,应该考虑“回头看”。

地方目标的分解落实机制需要自上而下和自下而上结合。自上而下要坚持全国“一盘棋”,应按照国务院印发的2030年前碳达峰行动方案,大体分为碳排放已经基本稳定的地区、产业结构较轻能源结构较优的地区以及产业结构偏重能源结构偏煤的地区和资源型地区这三类来梯次有序推动如期实现碳达峰。

自下而上要坚持系统思维,考虑地方除了控碳降碳之外的其他经济社会发展任务,实现多目标决策,要精准施策,比如脱贫攻坚任务完成后,要给予一定的排放空间以供发展;地方转型中可能带来的企业生产成本增加、工人失业等社会问题,要有公正转型的政策保障;能源转型中短期内可能出现供需矛盾等,要做好预警和应对。

总之,变革就会有利益调整,要做到新的生产关系与新的生产力相适应。“上”与“下”要充分沟通和协调,因为顶层设计聚焦宏观共性问题,可能无法考虑到地方的实际,而地方有时着眼微观工作,一些全局性问题又很难考虑周全。

另一方面,除了规划目标的分解和落实,还要灵活运用激励约束政策,比如财政补贴、税收减免、货币支持工具以及市场机制,降低全社会减排的成本和风险。在经济下行压力大的周期,要多做激励的“加法”,谨慎做约束的“减法”,踩刹车也要用“点刹”而不是“急刹”。

4.双碳之路上,如何促进区域经济协调发展、缩小差距?

潘家华:中国每年进口约7亿吨原油,花费约2万亿人民币,这一数字占GDP的2%,财政收入的10%,要实现零碳经济,必须摆脱对化石能源的依赖,这是双碳目标提出的最主要背景。

化石能源只是在有化石能源储量的地方,地下有油有煤才可以开采,但是零碳能源的生产和消费跟化石能源不一样,零碳能源哪都有风,哪儿都有光,而且每家每户都可以有自己的光,所以每家每户都可以利用太阳光伏自己生产,自己消费,成为一个零碳单元或零碳经济体。而且风光、水储能有很长的产业链,资本累积率相对很低,有大量的就业机会可惠及普通老百姓,从而促进经济增长和社会进步。

从区域经济发展角度而言,实现碳中和必须依靠区域协同,自扫门前雪是不现实的。像北京、上海这样的巨无霸城市,已经没有空间可以搞可再生能源,它们实现碳达峰没有任何问题,但没有实现碳中和的条件,而中国的西部地区,西北、西南有丰富的水能、生物质能。

简言之,西部在中国区域协调低碳发展中承担着产业转移及西电东送的双重功能,需要放大并强化其作用,将西北定位为可再生能源电力基地及智能化重型产业基地,将西南水电丰富区域定位为高耗能信息产业基地及可再生能源电力调峰基地;分区域、分步走建设近零碳城市,在西部积极推动100%可再生能源电力城市建设,在东部、中部试点100%新能源城市建设,完善并积极采用“基于自然的近零碳城市解决方案”;在人口向大都市、城市群转移的大背景下,打破传统的“融合式+集中式”城市及产业布局模式,降低近零碳城市的建设难度。

双碳背景下的能源安全

发达国家的能源构成中,煤炭占比日益缩小,煤电厂拆除退出情况普遍。而中国的传统能源禀赋是“富煤、缺油、少气”,煤电装机占全球一半以上,煤电系统非常年轻且有效。俄乌冲突爆发之后,大宗能源商品价格波动剧烈,欧盟委员会提出“RE Power EU”方案,欲与俄罗斯天然气“脱钩”。中国的煤炭产业结构如何优化,能源安全如何保障,是常议常新的话题。

5.中国油气主要依靠进口,目前的能源结构主要依赖化石能源,如何理解双碳背景下的能源安全,能源安全和能源转型是矛盾的吗?

周大地:能源安全可简单概括为两个方面,一方面是保障能源供应,平稳有序,不要今天停电、明天停水、后天停气;另一方面是保障能源经济性,要保证能源用得起,有新闻报道西方很多国家油价和电价上涨后,民众只好少开空调、暖气。

国际形势影响能源价格波动,中国在应对这次波动时要打一场综合战。首先要认识到能源价格上涨会使传统的加工贸易利润下降。对于这一问题,从长远看还是要追求中国经济的高质量发展,提高中国在全球产业链中所处的位置。最后,还是要坚持推进能源低碳化,减少对传统化石能源的依赖,获得更多的主动权。

虽然在能源转型的过渡阶段,可能存在阶段性能源供应紧张等问题,但能源安全和能源转型并不是矛盾的,不能因为电灯可能会断电,就捧着煤油灯不敢开电灯,只要把电灯搞得越来越好就是了。风电、光伏、水电、核能等可再生能源资源是非垄断型的,可再生能源资源和技术掌握在自己手里,才有利于保障能源安全。

6.目前中国煤电机组平均在役年限仅12年,而发达国家普遍达到40年以上。实现“碳中和”是否意味着大量煤电资产提前“搁浅”?如何认识煤电的作用?

袁家海:作为减碳主力的电力行业,必然要更早达峰。现在的思路是通过煤电转型,发挥容量和灵活服务价值,而不是简单的快速淘汰。实际上,和“十三五”相比,“十四五”对煤电机组措辞不再那么强硬,不是简单的直接关停,而是凸显了煤电机组的应急备用功能。

因此,核心问题是要营造积极的政策机制和市场环境,让这些存量的煤电机组能够实现价值最大化,在少发电时提供灵活服务,在需要发电时平稳高效运转,在紧急情况时可以开到最大负荷,不至于出现拉闸限电。

国内用电需求、煤炭消费还在持续增长,表面原因是经济社会需求上涨带动,究其根源则是我国以煤为主的能源结构对需求变化的敏感表现,在非化石能源增量不足以支撑新增用能需求之前,煤炭消费量会随着用能需求的增长而增长。若大量煤电资产提前“搁浅”,将给现在的电力供应保障带来压力,不利于民生和经济发展。

过去四五年间,煤电行业平均亏损率在50%-60%,但是煤电资产对于民生来说很重要,应获得合理的补偿,让其“活下去”。补偿形式可以是一笔直接的备用费,也可以是根据本息、折旧、运行成本和发电量计算出来的容量补偿。

林伯强:提前“搁浅”、拆除退出并不合适。现阶段需要立足煤炭,需要认识到庞大煤电机组能以较低的成本和较高的可靠性助力能源清洁转型。

首先,煤电机组要进行灵活性改造,逐渐下调利用小时数,给可再生能源留出空间。发电小时数下降后,为了维持发电机组稳定运行,要进行技术改造。等风电和光伏大规模接入电网时,煤电只是作为能源供应安全的保障以应对突发事件和极端气候。我们做过预计,到2060年碳中和之前,风电和光伏大概能占中国能源结构的65%-70%。

其次,在这个过程中,煤电厂的收入会随之减少,煤电退役除了固定成本归零,还需要投入拆迁费用以及其他职工安置再就业等成本,这个就是煤电的“退役预期”。如果“煤电+CCUS”技术经济性评估纳入煤电“退役预期”,仅包含发电的变动成本和CCUS改造配置成本,其成本竞争力相对于“风电光伏+储能”模式会大大提高。因此,需要开始布局CCUS技术的规模化发展,以期在大比例风电光伏并网的背景下,降低对储能系统的需求和压力,以较低的成本支持经济增长和实现碳中和目标,实现对煤电装机和煤炭资源的有效利用。

此外,煤电转型的核心问题还是煤价与电价联动,只有这两者之间可以联动,转型才能公平。所以政府应尽快完善煤价与电价可以比较顺畅联动的价格制度设计。

7.碳中和后,我们还需要化石能源吗?煤化工企业的未来在哪里?

林伯强:在今后相当长一段时间内,煤炭依然是中国的主体能源。所以我们不仅依然需要化石能源,而且需要建设一个清洁高效坚强稳定的能源系统,兼顾能源安全与产业链竞争力,降低油气等战略性能源的对外依存度、国际能源市场波动的影响。

煤化工企业也依然会存在,但是这些企业要投入人员和资金至碳中和的技术革新,降低碳排放和碳捕获的成本,提高运营效率和市场竞争力。同时,政府也需要承担一部分的责任以维持社会稳定,避免大规模下岗潮,用市场化补偿、政策性引导等方式促进煤炭行业公平的绿色转型。

展望未来,氢能是未来新能源系统的重要组成部分,在工业与建筑等高碳排放部门将会有广阔的应用前景,有助于实现深度脱碳。目前氢能利用尚处于初级状态,产量小而且主要用作工业原料,例如石油炼制、合成甲醇等。氢能是技术含量较高的产业,最终核心技术水平将决定产业链整体发展的质量和成本竞争力,政府和企业需要加大关键环节的研发投入,提高产业链整体的技术水平。

双碳与普通人

双碳话题已经出圈。十年寒窗无人问,一举成名天下知。无论是否被充分理解,投资、挖人、订单……纷至沓来。乱象也接踵而来,生态环境部于2022年3月通报了数据造假、核查不规范等案例。碳标签、碳普惠……通往“3060”的减碳之路,既依赖能源经济的转型变革,也关乎衣食住行。双碳和公众有怎样的关系,是增加消费成本,还是会带来更多的就业机会?

8.实现双碳目标会不会带来能源价格上涨,进一步影响到消费品和老百姓的钱袋子?

周大地:根据我们的研究,虽然短期来看能源价格可能会有波动,但从长期来看,当可再生能源真正替代了化石能源后,能源价格会下降。

一方面,煤炭、石油、天然气这些化石能源的资源总量都是有限的,随着使用量增加,边际成本将逐渐上升。而太阳能、风能是丰富且免费的,技术不断进步,未来可再生能源的生产成本会继续下降。

另一方面,由于化石能源资源分布不均和相对垄断性,能源价格并不总是合理的利润价格,而往往是消费方的最大支付能力价格。例如2021年的煤炭价格远超开采成本,石油的价格可以在20美元/桶-100多美元/桶之间波动。而可再生能源分布相对均衡,且没人可以垄断它们,市场价格会更加合理。

关于老百姓的钱袋子,举个例子,中国北方地区,过去农民家里一边烧着煤,一边漏着风,屋里不仅不暖和,用煤量还很多,一个冬天能烧几吨煤。实行煤改电等清洁取暖改造后,短期内居民的取暖成本上升了,但从长期来看,建筑节能改造等手段让取暖成本下降了,目前北方的一些超低能耗建筑示范项目里,采暖用能仅是使用化石能源的20%。

9.双碳目标影响深远,有哪些产业、技术和行业值得年轻人关注?

邹娟:绿色产业或者说可持续发展行业融入到社会发展的方方面面。所以不论是在传统行业还是新兴产业,年轻人都有很多大展身手的机会。

最直观的,储能、锂电池或者是新能源行业增长态势不错,那么整个生态系统都会存在很多的发展机会,包括光伏等产业都考虑立足中国、服务全球市场,所以也相应会需要很多人才。

能源转型的产业链和生态里有很多活跃的投资热点,比如绿证、碳排放权CCER、绿色证券、微型电网、分布式小型项目、技术改造升级。

间接来看,以年轻人经常接触的快消品行业为例,特别关注转型升级,在产品绿色采购、包装、设计等领域,要求融入绿色供应链、可持续发展的要素,面对消费者有更不一样的卖点,同时公司ESG(环境、社会和治理)这三个领域也会涌现出来一批工作机会,比如说ESG的评级评价、外部咨询、宣传培训等。

10.如何看待碳捕捉、地球工程等科技的应用前景?我们能依赖技术进步一劳永逸解决气候问题吗?

柴麒敏:高质量实现碳中和,又不影响经济增长、不降低目前的生活品质,科技创新几乎是唯一的路径。但是碳捕捉、地球工程就是实现碳中和的“兜底技术”,但这类技术创新属于末端处理,与源头创新要相互补充。目前,这类技术成本较高,很多还处在示范阶段,没有走完全生命周期,也应该防范可能出现的风险。

技术创新跟政策激励直接相关,2005年出台的《中华人民共和国可再生能源法》中的补贴政策造就了风电、光伏产业的快速发展,2009年以来新能源汽车补贴、双积分交易等政策也推动了电动汽车市场占有率的快速扩张。碳捕集、利用和封存(CCUS)的技术也需要一定的扶持政策,特别是在重大技术的研发、重大基础设施的建设上,如国外采取的45Q政策。

技术创新往往是诸多因素叠加推动的,比如基础科学研究、人才培养、商业环境、产业政策、财税机制等,不能“一劳永逸”,需要持续“赛跑”,技术进步背后是经济社会的系统性变革。

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