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“碳达峰”促新能源车迎长期机遇 但钢铁会从长流程变成短流程为主 ——清华大学气候变化与可持续发展研究院常务副院长李政

证券市场红周刊 发布于 04月12日 22:56

2021年4月11日,由中信出版集团×新京报·贝壳财经×亚洲金融大厦联合举办的“气候经济与未来投资趋势暨比尔·盖茨新书分享会”正式召开。清华大学气候变化与可持续发展研究院常务副院长李政在开幕式上发言,他谈到,“非化石能源:化石能源的数值当前是15:85,在2050年左右要倒过来,变成85:15。在这样的巨大的变化下,隐藏着巨大的投资和产业机遇。电动汽车是其中很重要的趋势,钢铁也会从长流程变成以短流程为主。”

以下是演讲实录:

什么是碳达峰和碳中和?

我先科普一下。咱们谈“碳中和”“碳达峰”,最根本的目的是要应对气候变化。什么叫气候变化呢,我写了一个定义。第一个定义:气候的平均值。天气的参数都是气候的参数,只是时间不一样,你可以理解成温度。气候的平均温度值和逆差值中间的一个或者两个体现了意义上的变化,就叫气候变化。我小时候生活在东北,那个时候真的非常冷,要用厚厚的耳捂子捂耳朵。现在很多东北人讲,气候变化对我们还是很好的,对人类是灾难,但东北暖和了很多,这就是长时间的在尺度上发生了变化。

气候是怎么变的呢?简单讲,就是温度在上升,我们的平均温度在上升。为什么气候会变化,为什么温度会上升呢?用科学的道理来讲就是温室效应。

简单来讲,我们地球外面有一层大气,大气就像一床被子,盖在地球上。太阳照进来之后,太阳以短波能量辐射地球,地球以长波能量向外辐射,两波平衡的时候,整个就平衡了。如果被子本身厚,进来的多,出去的少,就是产生了温室效应。冬天刚刚过去,大家每个人都有这种体会,冬天有阳光时,尽管外面很冷,人在车里面关上窗户,里面是暖洋洋的,这就是温室效应。气候为什么会变化呢?因为有温室效应。

为什么会产生温室效应呢?就是因为有温室气体。我们大气这床被子里面是气体,这可以让太阳的短波辐射过去,但地球辐射的长波不让它完全过去,这样会产生平衡差。这里面的知识点,温室效应和温室气体是两重性,最大一部分不是气体,很多人脱口而出说它是二氧化碳,实际上是不对的。最大的温室气体是水蒸气,水蒸气是我们世界上最多的气体。水蒸气是保持我们温暖的基数。所以,气候变化是在一定的基准上发生的,水蒸气是保证我们的气候温度达到基准的一个底层的气体。为什么会变暖?就是我们人为往里增加了一些温室气体,这个温室气体里面,最大的影响因素是二氧化碳,当然不仅仅是二氧化碳。全世界能源消耗来讲,二氧化碳的排放量是380亿吨到400亿吨,但刚才吴晨讲的是510亿吨,为什么?因为还有其他的温室气体,有哪些呢?我们谈的温室气体是人为排放的气体,最大是二氧化碳,之外还有甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化锍等。510亿吨里面主要是二氧化碳,还有当量,其实不全是二氧化碳,但是相当于二氧化碳。温室气体讲完之后,道理就在这儿:温室效应具有双重性,本来是个好事,在地球上来讲,如果没有温室气体的话,地表的温度是零下18度,不适合人类生活。因为有一床被子,这两个一配合,外层的温度是零下18度,但是地表温度平均是15度。工业革命前,我们处于一个平衡状态,地表温度是15度。但是刚才按照我讲的这个被子,我们往被子里面扔了很多棉絮——温室气体,这样温度就上升了。所以,工业革命以来,人类向大气排放的过量的二氧化碳及其他的温室气体,是使地球温度升高的最主要的因素。

关于气候变化,盖茨在这本书——《气候经济与人类未来》里,做了一个非常形象的比喻:气候就好比一个正在被缓缓注水的浴缸,即便我们把水调到涓涓细流的程度,浴缸早晚也会被注满,而浴缸水满之后,水自然会流到地面上。要想阻止全球变暖,要想避免气候变化的最坏影响,我们人类需要停止向大气中排放温室气体。

进一步说,我们不仅需要停止向大气中排放温室气体,而且需要切实行动起来,消除已经排放的温室气体。回到浴缸类比:我们不仅要关掉流入浴缸的水,还要打开排水阀,让水流出去。

道理讲完之后,大家就可以体会,什么是“碳达峰”“碳中和”。我们以地球上的大气为对象,我们往大气排二氧化碳,这个是人为的。以前地球的系统,土壤系统、海洋系统向大气里面排放二氧化碳和吸收二氧化碳,量很大,但是是平衡的,排多少吸多少。但是后来是什么东西在起作用呢?是额外的增量的一部分。增量部分是人为排放的,使用化石能源排放就占一部分——350亿吨,土地利用会导致60亿吨排放,同时我们的自然系统在吸收二氧化碳,放的和吸的两个有差值。2009年到2018年,全世界排了410亿吨的二氧化碳,留存在大气里面是180亿吨,因为有被吸收的。排的和吸的中间有一个差额,差额存在大气里面,就像被扔到被子里面的棉絮。

什么叫“碳达峰”呢?我们排放的这部分,虽然随着时间在增加,每一年都在往大气里排放二氧化碳,或者以二氧化碳为代表的温室气体,每年排放量都在增加,所以是在上升。什么叫“达峰”呢?某一个最大值开始下降,这个过程就叫“碳达峰”的过程。我们中国在发展经济,能源化石应用量越来越多,每年排放二氧化碳是越来越多的,现在我们为了碳达峰目标抑制大家,不用化石能源,同时限制化学能源的使用量,以后用可再生能源替代化石能源,使其下降。这个就使得碳达峰。

什么叫“中和”呢?放的、吸的差额就在大气里面,虽然达峰,但达峰并没有解决什么根本问题,被子的厚度还在增加,但是我扔的速度慢了。“中和”是什么意思?我达峰的时候往大气排放的温室气体在下降,到了某一个点成0了,不再放更多的二氧化碳。这个点就叫“中和”。

《巴黎协定》与全球合作

达峰不是最后的重点,这个实际上是累积的温室气体量达到定点,峰值的高和低、时间的快和慢很重要。因为地球在升温,所以每一份排出的温室气体随着时间在做积分,这个差额量在做积分,时机很重要,排得快、早积分就大,总体排得少,达峰的时间提前,积分效果就会小。

大家可能听说过《巴黎协定》,盖茨在《气候经济与人类未来》这本书里表示,这个协定之所以意义重大,并不是因为现有的承诺将实现大幅度减排(如果各国都兑现了各自的承诺,那么到 2030 年,温室气体的年排放量可减少 30 亿~60 亿吨,尚不及当前总排放量的 12%),而是因为这是一个起点——一个证明全球合作存在可能性的起点。

按照《巴黎协定》,温度升得太高,我们人类是承受不了的。由于我们刚才讲的原因,地球开始升温了,我们现在在努力,如果它升温6度,我们就会受不了。2度还是可以承受的。《巴黎协定》规定了一个长期目标,就是我们到本世纪末,2100年温度上升不超过2度,并且争取不超过1.5度,这是《巴黎协定》规定的目标,有190个缔约方批准,全世界所有国家和地区机构都在里面,这是代表全人类共同命运的一个根本利益的协定。设计的目标实际上也设定了碳达峰和碳中和的路径,碳达峰、碳中和在《巴黎协定》中的规定是最权威的表达,实际上,其对象是温室气体。因为我们谈的事都是温室气体在起作用,光把碳解决了还不够,还有非二氧化碳的温室气体。《巴黎协定》规定碳达峰、碳中和的路径就是尽快实现全球排放达峰,有些国家已经达峰了,但是有些国家还没达峰,我们要尽快实现全球的碳达峰。在本世纪下半叶,我们要实现温室气体的人为排放和吸收间的平衡,这个可以是自然吸收,比如种树吸收,可以采用人工的办法。

2020年年底,128个国家已经提出了碳中和的承诺。古特雷斯的讲话指出,到2021年年初,要实现覆盖全世界二氧化碳排放65%的经济体规模实现占70%的碳中和,碳中和是大势所趋。

对于那些拒绝合作的国家,我们该怎么办呢?我们可以通过这本书参考一下比尔·盖茨的建议。盖茨在书里说,在碳排放这类问题上,要让一个国家切实担起责任非常难,但我们也不是一点儿办法都没有。比如,实施碳定价政策的政府可以设立“边境调整税”,确保产品价格中包含碳价,无论这种产品是产自国内还是从国外进口的。(它们还需要为来自低收入国家的产品留出配额,因为那些国家的首要任务是推动经济增长,而不是减少原本就非常少的碳排放量。)

即便是那些没有设立碳税的国家也可以明确表示,它们不会同任何不以减少温室气体排放为首要任务且不采取任何减排政策的国家签署贸易协定,也不会加入有这类国家参与的多边伙伴关系协定(同样,要在这方面为低收入国家留出配额)。其实,各国政府之间可以相互表示:“你如果想跟我们做生意,那么就必须严肃对待气候变化问题。”这是个很有意思的想法。

实现碳达峰、碳中和,面临诸多挑战

讲到气候变化,讲到碳达峰、碳中和,今天再讲经济,很多人认为这会影响经济发展。碳达峰、碳中和本身来讲,并不是就气候谈气候,就低碳谈低碳,实际上是一个经济社会的综合发展战略,是促进经济更高质量的发展,是与自然和谐的方式来发展。比较典型的例子是欧洲的绿色新政,在工业、交通、能源、建筑、农业、生态、环境7个领域制订了详细的路线图,指明了发展方向,但是并不仅仅是在其领域内谈一些事情,实际上它有更高的目标。我们需要一个公平、繁荣的社会,富有竞争力的资源节约型的现代经济体,到2050年实现温室气体的净零排放,另外,实现经济增长与资源消耗的脱钩,这是可持续发展的公平。我们的资源不能光被当代人消耗掉,也要给子孙后代留点儿。

    碳达峰、碳中和已经成为我们国家的坚定的发展方向,大家都耳熟能详,我不多说。

国家领导人近期再次强调深思熟虑的重大战略决策,应该说我们和欧洲的绿色新政一样,我们的战略也是一个要去推动经济社会发展的全面的战略,是顺应全球低碳发展大势,倒逼中国经济走向高质量发展的战略之举。

目标确定了,道路并不平坦,而且非常艰难。我们中国还处在工业化、城镇化、机动化的过程中,我们的能源使用还是在增加,减碳的难度很大。很多人讲,从实现碳达峰到碳中和来讲,欧洲国家20世纪80年代已经达峰了,到2050年达到中和,中间有70年的时间;美国2007年达峰,到2050年也有40年的时间。我们要在2030年前达峰,即使2060年实现中和,中间的时间也短得多,而且我们技术差不多,中国的压力非常大,要付出巨大努力,同时给我们的技术创新提出了挑战。

关键问题:能源系统转型

具体的办法来讲,比尔·盖茨讲了那么多,实际上最主要的是能源系统转型。因为就气候问题来讲,是化石能源使用造成的,所以能源系统要转型,能源系统要发生深刻的变革,能源的来源、空间转化技术,到终端使用的模式、技术都要发生根本性的转变。

一言以蔽之,以当前化石能源为主的系统要转变为以非化石能源为主的系统。目前的比例是15:85,2050年左右要倒过来,变成85:15,这样要有巨大的变化,隐藏巨大的投资和产业机遇。如果是两个目标,非化石能源是70:30,终端电器化现在是26%左右;按照1.5度的目标来讲,就是85:15,电器水平会到68%,电动汽车是其中很重要的趋势,钢铁也会从长流程变成以短流程为主。

能源是第一方面,要做根本性的转变,并不是仅仅能源系统和能源行业的人努力就完了,这实际上是系统工程。终端使用侧、产业侧、生活侧都要做出改变。

我们到2030年前要达峰,是指我们的能源相关的二氧化碳排放要达峰,但是非二氧化碳也要在里面。之后各个行业都要下降,不光是能源行业下降,各个行业都要下降,钢铁、水泥,工业各个领域里排放的二氧化碳量,每个人都要把自己管好,这样才能在2050年达到一个相当的程度,保证2060年能够中和。这样,能源、工业各自想办法,工业要提高节能,节能要提高能效,要低碳,无碳炼钢;农业来讲也要浇水、施肥管理;交通来讲要发展电动汽车。我们每年排放100亿吨,就中和的能力来讲,自然吸收量是10亿吨的数量级,我们不能指望自然去中和所有的二氧化碳。我们要在能源系统和经济系统共同使劲,把二氧化碳排放减少到10亿吨,然后用我们的自然能力去抵消。

就中和来讲,确实有可抵偿的部分,但不能抵偿的量特别大,所以需要我们努力。这是我们经济未来发展可以着力之处。

要实现这样的转型,需要付出巨大成本,我们估计有两个部分的成本,需要100万亿投资到能源相关基础设施中,包括工业部分,达到1.5度的目标则要130万亿,这样就相当高了。这样的转变投资代价很沉重,但也有可支撑的地方,会带来新的就业机会、新的经济增长点,倒逼经济向高质量发展,这也是值得的。全世界都处在竞争的轨道上,通过投资转向新经济,占领经济制高点。

针对如何解决投资成本问题,盖茨在他的书里总结出一个核心概念——“绿色溢价”(Green Premium)。所谓绿色溢价,就是使用绿色清洁能源要付出的更多成本。盖茨提出,在主要产生碳排放的领域,首要工作应是如何降低新技术的绿色溢价,并想办法缩短新技术的应用推广周期,早日实现技术迭代。 

可以看出盖茨也很清楚,改变人的行为,仅仅靠教化或者政府规定是不够的,在政府的指引之下,技术和市场动能缺一不可。他所提出的“绿色溢价”,就是对市场动能最精简的描述:只要当新的绿色技术比传统技术的成本高不了多少,或者因为政府的补贴而跟现有技术一样便宜,才可能有大规模推广的机会。无论是德国推广太阳能的经验还是中美推广电动车的经验,政府的政策指引与政府补贴两手都要硬,才真正能改变整个产业,让成本逐渐下降,同时也让企业和消费者的选择产生剧变。

碳达峰、碳中和,两者应该是一件事,是一个过程的两个阶段,这两个阶段是连续的,碳达峰不是碳中峰,不是做得高高的,越高后面会越难,所以讲,它们的辩证关系就是要此快彼快,此缓彼难。我们要有只争朝夕的精神,为伟大事业做出贡献。

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