贺克斌院士：减污降碳协同推进碳中和中长期战略

2021年5月15日上午，由中国节能协会、中国标准化研究院资源环境研究分院联合主办，中国节能协会碳中和专业委员会承办，以“绿色责任.零碳未来”为主题的第三届中国碳交易市场发展论坛在北京顺利召开。

中国工程院院士，清华大学环境学院教授贺克斌在峰会上发表了题为《减污降碳协同推进碳中和中长期战略》的主旨演讲，贺克斌院士从中国碳中和面临的巨大挑战、战略意义、技术创新到无废城市建立，大气污染物减排与空气质量关联等方面分析减污降碳对推动碳中和目标实现的重要作用。

贺克斌院士发表主旨演讲

以下为贺克斌院士演讲文字实录。

非常高兴参加今天的论坛，本次发言就是围绕减污降碳推动碳中和来展开。实际上碳达峰、碳中和的问题，特别是碳中和问题，在全球已经不是干不干，而是怎么干的问题。清华气候院归纳了一下，到2020年底已经有一百多个国家提出了这个承诺，如果按照次国家主体自下而上的加入碳中和行动中来，全球气候雄心网站上，截止到今年4月16号，已经有191个国家243个地区，1174个投资者，1万多个城市和将近2000个组织和5000多家企业加入这个联盟，应该说全球行动不仅是看国家领导人的表态，在地方和投资、企业的层面和国际组织层面已经全面展开。

前面报告讲到了习主席从去年9月22号以来，已经有9次在国际场合的表态。实现这个目标我们面临着巨大的挑战，与国际上一些能耗大的国家相比，我们有四大挑战，第一个是高碳能源结构，第二个高碳的产业结构，是实现碳中和非常困难的部分，第三我们仍然是发展中国家，工业化、城镇化在进行当中，虽然增速在放缓，实际上还在一个中高速的区间，还有达峰时间短、紧迫。但是为什么这样困难的事情我们还要做，正如习主席讲到，这是我们可持续发展的内在要求，不是别人要我们做，而是我们自己要做，是中央经过深思熟虑做出的重大战略决策，并要求把双碳纳入生态文明建设的整体布局。

刚才列了很多国家部委、地方政府、行业企业、高等院校、研究机构都在行动，特别是从地方和企业，感觉到双碳的目标有非常大的压力。双碳行动不仅要看到气候履约在国家和地方层面的压力，另外一个方面要看到是产业竞争的拉动力，同时也是生态文明建设、美丽中国目标实现的推动力，把几件事情要整体结合起来。生态环境部在今年1月份发布了一个关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见。我们平时在生态环境质量改善方面就有很重的任务，有的地方领导人说这个还没干完，怎么又来一个？实际上这里边是有内在关系的。我们要看与减碳相关联的未来产业竞争在国际上非常激烈，比如欧洲关于氢能炼钢技术突破的问题；日本碳中和发展路线图，这里给出了涉及到相关产业的竞争和未来的技术市场的分配问题；英国2050年最终能源使用的走向以及美国零碳排放行动；应该说都跟新一轮的技术竞争、产业竞争是密切关联的，不要将双碳仅当成与气候履约相关的独立事件，国际上相关的技术与产业竞争热度已非常高。

第二个是生态文明与美丽中国建设的推动力。比如大气环境质量改善，有一个词叫蓝天保卫战，与能源、交通密切相关，，因此这件事情跟碳中和也是密切关联的。过去几年全国大气质量改善取得明显成效，但还有三分之一左右的城市没有达到现行的国家环境空气质量标准，更何况未来还需要到达世卫组织下一阶段的标准并一直到它的指导值。所以从这个角度看碳中和的路径与未来污染物减排的路径，比如我们说美丽中国两个15年，2035和2050的目标，如果我们 从2020到2035，逐渐过度发展到1.5度的那种产业和能源路径的话，我们现在最关心的氮氧化物、挥发性有机物，排放量分别会在2020年基础上下降56%和39%，如果达到了这两个下降幅度，我们的PM2.5浓度值在2035年全国三百多个城市平均是在25微克/立方米，就已经进入世卫组织第二阶段，不仅确保达到现行国家标准，已经进入到国际比较先进的行列；如果走到这个路径，臭氧会下降129微克/立方米，比较稳定的低于160微克/立方米的臭氧标准水平。再看2050年，如果按照1.5度的情景走下去，全国主要大气污染物的排放量可以实现从千万吨级降到百万吨级， 与美国目前的排放量水平差不多；减到这样的排放量水平，全国所有城市PM2.5可以稳定低于15微克/立方米，平均值会低于10微克/立方米。所以双碳与绿色高质量发展、生态文明建设特别是蓝天保卫战目标实现的协同度是非常高的。

如果我们在1.5度路径基础上，再实现额外70%的油车被电动车淘汰，到2050年，全国1500个国控空气质量监测点PM2.5浓度水平的达标率会进一步大大的巩固，这些分析结果应该坚定我们实现美丽中国的目标与碳中和目标之间的一致性。我在上海的一个会议上曾打了一个比方，当碳达峰和碳中和的路径持续推进的时候，蓝天保卫战已经从地面部队迎来了炮兵和空军的支援，可以大大减少大气污染物，并且是稳定性非常好，不会反弹，也不用费那么多人力物力财力去做监管，因为它从产业结构和技术类型上已经根本性的解决，所以非常值得去推进。

但是全面实现这样的推进面临非常大的困难。这里展示了清华气候院牵头的一个项目研究结果，左边是不同发展路径的能源需求分析，右边是1.5度路径到2050年能源结构的变化，我把这两张图并到一起，左边图从普通能源政策情景到1.5度情景的那个喇叭口，节约下来的能源，把它叫做资源增效减碳；再看右边这个图的绿色部分，大幅度增加的非化石能源，把它叫做能源结构降碳，剩下还有小比例化石能源使用，它产生的碳排放可以通过生态系统固碳，即碳汇，以及地质空间的存碳，就是CCUS；这样形成了一个减碳的技术体系。还有一个市场机制融碳，因为所有的技术在未来几十年的推进过程当中，市场有很重要的调节能力，哪些技术可能先来，哪些后来，会与碳市场价格变化有密切关联。五“碳”放在一起，可以看到最大减排潜力在能源结构，第二是在资源增效。节能协会第一个任务是资源增效减碳，今天会议的主题直接关联市场机制融碳。

资源增效减碳，需要重点加速部门低碳转型，包括工业、建筑、交通和城市发展，怎么样合理引导需求，提升用能效率，优化用能结构、柔化用能负荷，有很多科技问题需要解决，包括已有的技术怎么快速进入市场应用的问题，哪些重大工程和重大科技计划应该抓紧实施。

资源增效减碳还有一个重要领域，系统的优化。大家现在讲的大数据、信息科学、人工智能、新基建；首先这个领域会形成一个新的终端用电大户，我们现在讲建筑、交通是最大的终端用能部门，排在之后的很可能就是信息产业，所以它本身怎么样实现节能增效，应该有较大潜力。另一方面信息技术又会促进像能源互联网、物联网、车联网等领域的发展，促进资源增效减碳，怎么样把它的节能和增效发挥到技术的最佳点，非常值关注。另外还有一个城市建设，杜祥琬院长曾经牵头我们一起，给国家提出了无废城市和无废社会建设方面的建议，目前无废讲的主要是固废，未来应逐渐扩展到固废、废水、废气，甚至废热，实现从节能减排、结构调整到物质循环利用，最终走向无废社会。碳中和在我们城市化未来可持续发展中是非常关键的。

能源结构降碳，推动大比例的可再生能源，风光电要求需求非常大，在这里头不展开说。我认为现在既有有利的因素，更有诸多挑战。

有利的因素主要是可再生能源的发电成本快速降低，近30年从每千瓦小时100美元下降到接近1美分。在没有补贴的情况下，中国334个地级市光伏发电已经可以实现比电网供电更低的价格，这是大家了解的。但是大规模利用风光电，至少还面临三个方面的挑战。第一个是它的时空分布的不稳定性，需要有大量的定量分析，实现更精准的风光资源预报。比如我们过去讲气象科学与天气预报，比较多是面向气象减灾防灾，将来有更多任务要去做资源预报，做风电量、光伏发电量的预报，而各类排放对大气成分和气候的影响，也会对风光电资源相关参数产生明显影响，这对大气科学提出了非常重要的挑战。第二个是可再生能源大规模应用，可能会面临特定矿产资源的约束。比如光伏发电装备需要的一些特殊的稀有金属，还有风电装备需要的一些特殊的稀土元素，在全世界是有一定的资源约束的。有媒体报道说，中国可能是未来的沙特阿拉伯，其实就是讲的这些关键资源储量或者是其精加工技术，非常值得关注。第三个挑战是可再生能源发电端与消纳端的匹配，像氢能和储能的问题，负荷侧灵活消纳的问题等；我们现在还面临绿氢成本、基础设施、储能，以及城市一级的微网智能控制，可再生能源的灵活消纳、调节和行为学的分析等等。为了解决这些问题，形成了五大类未来关键技术的需求，包括零碳电力、零碳非电能源、原料燃料供应过程的替代，CCUS和碳汇以及集成耦合的优化等 。针对科技创新，我觉得今天的主题非常好，碳市场机制的形成对我们已有技术的应用和未来技术的研发，都有非常重要的市场牵引作用，而这种牵引作用怎么让它尽快的成熟起来、完善起来，对于我们良性的实现双碳目标是至关重要的。