第一章
何以碳中和

第一節　中國宣言

誰是世界首富？

1821年，這項殊榮屬于前工業化時代的廣州十三行商人伍秉鑒。

1921年，82歲高齡的“石油大王”洛克菲勒依然獨孤求敗。

2021年，新能源的洪荒之力把埃隆·馬斯克推上浪潮之巔。

馬斯克像一名振臂高呼的旗手，正在引領一場史詩級的超越。過去一年中，他所執掌的電動汽車明星企業特斯拉，市值超越3個豐田、8個奔馳、13個寶馬，成為全球市值最高的車企。與之相伴，中國動力電池新貴寧德時代市值超越中國石油，光伏新星隆基股份市值也超越了世界煤炭霸主中國神華。

資本市場是一座洞悉未來的瞭望塔。排行榜上的新舊勢力交替，折射出場外能源大變革的暗流涌動。

而隨著我國“雙碳”目標橫空出世，我們每個人都將不可避免地卷入這場能源大變革的時代浪潮。

“雙碳”目標

2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上首次提出“雙碳”目標。“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”

這一表態很快在國際社會掀起熱浪。我國國內關于“雙碳”的討論也隨之升溫。

所謂碳達峰，是指二氧化碳排放達到峰值后不再增長，實現穩定或開始下降。根據世界資源研究所2017年發布的報告，當時全世界已有49個國家實現碳達峰，占全球碳排放總量的36%。其中，歐盟已于20世紀90年代實現碳達峰，峰值為45億噸；美國則在2007年實現了這一目標，峰值為59億噸。而我國實現碳達峰的預測峰值將超過110億噸。

所謂碳中和，是指二氧化碳達到人為碳排放和碳去除的平衡，即二氧化碳凈零排放。一方面，我們要通過清潔能源取代化石能源、提升能效等方式降低碳排放；另一方面，我們要通過植樹造林、CCUS（碳捕集、利用與封存）技術等提升碳去除水平。目前，大多數發達國家將碳中和目標鎖定在2050年。

從碳達峰到碳中和，發達國家大多需要60年，而留給我國的卻是僅僅一半的時間和超過一倍的峰值。加之我國將面臨經濟社會現代化建設和碳減排的雙重挑戰，實現“雙碳”目標無疑任重而道遠。

但我國彰顯大國責任與擔當的努力并未因此止步。

兩個多月后，習近平主席又在氣候雄心峰會上重申“雙碳”目標。他進一步宣布：“到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。”

這一宣告相比5年前的目標，非化石能源消費比重提高了5個百分點，森林蓄積量提高了15億立方米。國家領導人向國際社會公開承諾“雙碳”目標，彰顯出我國在《巴黎協定》框架下繼續扮演全球氣候治理領導者的決心與信心。

2015年出爐的《巴黎協定》約定，簽約國每五年要提交一次新的國家自主貢獻目標。當年6月，中國政府即向聯合國提交了《強化應對氣候變化行動——中國國家自主貢獻》，確定了到2030年的自主行動目標：二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰；單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億立方米左右。

時隔五年，又到了該提交國家自主貢獻目標的時候。這一次，中國決定由國家領導人親自出面做出承諾，而提出的目標相較五年前也更具挑戰性。

碳中和的長遠目標則可以追溯到聯合國領導的IPCC（政府間氣候變化專門委員會）于2018年發布的一份報告。這份報告指出，到21世紀末，如果要把全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在2℃以內，必須在2070年左右實現碳中和；如果要把溫度上升幅度限制在1.5℃以內，則需于2050年左右實現碳中和。我國根據自身實際情況，選取中間值2060年作為碳中和目標的實現節點。

配合國家領導人在國際舞臺上的中國宣言，我國國內也開始掀起一場自上而下的“雙碳”熱潮。

2020年中央經濟工作會議、2021年國務院政府工作報告、國家“十四五”規劃、中共中央政治局會議等相繼將碳達峰、碳中和作為重點任務強調。各省2021年政府工作報告和“十四五”規劃也紛紛給出符合本地實際的“雙碳”目標路線圖。

不過，對大多數中國人而言，這兩個即將在未來數十年間深刻影響自己人生的陌生詞匯，還只是率先從資本市場射出一道既炫目又縹緲的光芒。在2021年年初A股經歷“倒春寒”的大背景下，碳中和概念股卻炙手可熱，新上市的南網能源也成為A股首只10倍股。

那么，“雙碳”目標在黨和國家大局中又是如何定位的呢？2021年3月的中央財經委員會第九次會議給出了答案。

會上，習近平總書記強調：“實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。”

這次會議，將“雙碳”目標定位為“黨中央經過深思熟慮做出的重大戰略決策，事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體”。

另一個值得關注的亮點是，這次會議一改過去“控制能源消費總量”的表述，代之以“控制化石能源總量”，水電、風電、光伏發電等清潔能源的成長原則上將不再受限。

第四次工業革命

“雙碳”目標提出后，很多人對之表示疑惑，不知道它與前些年曾風靡一時的“節能減排”有什么區別。

如前所述，我國把“雙碳”目標看作“一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革”。這彰顯出我國要在第四次工業革命中扮演更亮麗角色的雄心壯志。

歐盟委員會前主席顧問杰里米·里夫金曾在其著作《第三次工業革命》中闡述過他的敏銳觀察：歷史上數次重大的經濟革命都是在新的通信技術和新的能源系統結合之際發生的。

在此基礎上，部分學者提出了“第四次工業革命”的概念。

18世紀晚期，蒸汽機發明使用和機械化生產，推動第一次工業革命，人類社會由農業文明進入工業文明，煤炭取代薪柴成為世界主導能源。

19世紀晚期，內燃機、發電機發明使用，推動第二次工業革命，石油消費量快速上升，電氣化時代拉開序幕。

20世紀60年代后期，電子信息技術發明使用和自動化生產，推動第三次工業革命，人類社會從工業文明向信息文明轉變，石油取代煤炭成為世界主導能源，天然氣的重要性逐步提高。

21世紀10年代至今，物理與信息融合加速智能生產，推動第四次工業革命，人類社會正在經歷從信息文明向智慧文明轉變的階段，太陽能、風能、水能、氫能等清潔能源將取代化石能源成為世界主導能源。

我國是前兩次工業革命的缺席者和第三次工業革命的追隨者。

在前兩次工業革命構建的全球體系中，古老的中國因長期閉關鎖國而急劇衰落，旨在自強求富的洋務運動終未能使中國與國際接軌。

第三次工業革命中，我國作為后起之秀，在由歐美發達國家定義的全球體系中，話語權還有待進一步提升。而全球石油資源大多被歐美發達國家和中東國家瓜分殆盡，中國石油對外依存度從2019年起一直處于70%以上，能源安全面臨嚴峻挑戰。

因此，對于中國來說，第四次工業革命不僅是一場巨大的挑戰，更是一次難得的機遇。

過去十余年中，中國在清潔能源和“云大物移智鏈”（云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈六項技術）等數字化技術領域的提前布局，為中國積極參與并站在第四次工業革命最前沿贏得先機。目前，中國已經是全球水電第一大國、風電第一大國和光伏發電第一大國，在水電、風電和光伏設備制造領域也走在世界前列；特高壓技術作為我國原創、世界領先、具有自主知識產權的重大創新，破解了清潔電力遠距離運輸的世界難題，為清潔能源在全國乃至世界范圍內高效優化配置奠定基礎；中國的新能源汽車和動力電池產業也處在世界第一梯隊；華為等中國企業則在5G領域掌握了一定的主導權。

這些科技與經濟領域的進步，推動中國在國際政治舞臺上扮演更為重要的角色。在2015年《巴黎協定》談判過程中，中國成為全球氣候治理的領導者之一。G20杭州峰會前夕，習近平主席與時任美國總統的奧巴馬一起向時任聯合國秘書長潘基文交存《巴黎協定》批準文書，成為載入史冊的歷史性時刻。

撫今追昔，繼往開來，第四次工業革命將開啟重塑中國的新時代。構建零碳能源體系、零碳新工業體系和零碳新經濟體系，將有利于中國提升在全球產業鏈分工中的地位；推動能源網、交通網、信息網“三網融合”，將有利于經濟社會的進步和人民生活水平的提高；發展碳排放交易市場和電力市場，將有利于打破石油美元的束縛，促進國際關系新秩序的形成。因此，我們要站在歷史的高度重新審視“雙碳”目標。

減碳藥方

對于“雙碳”目標，我們既要有愚公移山的信念，也要有大禹治水的智慧。

了解“雙碳”目標，首先要對中國的碳排放現狀有一個直觀的認識。而中國的碳排畫像，簡單概括，就是高碳化的能源結構和重型化的產業結構。

我們常說的碳減排，重中之重就是降低能源活動的碳排放。因為能源活動是碳排放的最主要來源。2019年，我國能源活動碳排放高達98億噸，在全社會碳排放占比達到87%。

而能源活動可以大致分為能源生產和能源消費兩方面。我們把能源看成一類產品，它包括煤炭、石油、天然氣、電等細分產品。能源生產包括很多，其中一個典型場景就是油氣公司將石油煉化成汽油、柴油等產品。能源消費就是我們普羅大眾來使用這些“產品”，主要涉及工業、交通、建筑三大領域，比如工業領域的煉鋼、交通領域的燃油車、建筑領域的冬季采暖，都會產生大量的碳排放。

了解了這些基本知識，我們就可以開始介紹“高碳化的能源結構”和“重型化的產業結構”。

先看高碳化的能源結構。我國“富煤、缺油、少氣”的能源資源稟賦，奠定了“一煤獨大”的能源格局。國家統計局數據顯示，2019年，我國煤炭占一次能源消費比重約為58%；以煤電為主的火電，發電量在全國規模以上電廠發電總量中占比高達72%。也就是說，無論是能源生產，還是能源消費，煤炭都占據著絕對優勢。因此，實現“雙碳”目標，必須把壓縮煤炭放在至關重要的位置。

煤炭是第一次工業革命的主要能源，大多數發達國家都曾經歷過“一煤獨大”的歷史發展階段。但隨著人類社會進入第二次和第三次工業革命時代，這些國家的能源格局中，煤炭逐漸被石油和天然氣所取代。

但我國的能源發展歷程不能走發達國家的老路。我國的油氣資源稟賦不佳，時至今日，我國70%以上的石油和40%以上的天然氣依然依賴進口，詳見圖1-1與圖1-2所示，能源安全受到嚴重威脅，油氣替代煤炭的思路缺乏現實基礎。同時，綠色低碳發展已成為全球共識，在此背景下逆勢提升油氣比重，也不利于我國把握住第四次工業革命這一歷史機遇。而我國探索了十余年的“清潔能源發電+特高壓輸電”的模式，是足以支撐這場波瀾壯闊的能源轉型的。

再看重型化的產業結構。目前，我國仍處于工業化和城鎮化快速發展階段。國家統計局發布的數據顯示，2020年，我國第二產業增加值占GDP的37.8%，且高耗能產業占比較高；第三產業增加值占GDP的54.5%，遠低于世界平均水平。

這樣的產業結構反映到碳排放數據中來。如前所述，能源活動在全社會碳排放中占比達87%。其中，能源生產與轉換占能源活動碳排放比重為47%，工業領域占比為36%，交通運輸領域占比為9%，建筑領域占比為8%。而在工業領域中，鋼鐵、建材和化工三大高耗能產業占比分別達到17%、8%、6%，詳見圖1-3。

也就是說，能源行業和鋼鐵、建材、化工三大高耗能產業的合計碳排放，占據了全社會碳排放總量的2/3。

基于上面這幅碳排畫像，我們應當以“兩個替代”作為實現“雙碳”目標的根本途徑。所謂“兩個替代”，即能源生產清潔化替代和能源消費電氣化替代。

能源生產清潔化替代，必須加快以清潔能源替代化石能源，構建以新能源為主體的新型電力系統。而在化石能源有序退出的過程中，我們要推動CCUS等碳移除技術取得突破，避免去煤化硬著陸，在一定程度上節省能源轉型成本。

如果說“能源生產清潔化替代”主要依靠能源圈內部的努力，那么“能源消費電氣化替代”則需要全社會的廣泛參與。當然“電氣化”只是能源消費領域變革的一個方面，但可能是目前來看最重要的一個方面。

能源消費的變革主要從工業、交通、建筑三大領域著手。

先說工業領域，我們要加快構建零碳新工業體系。從宏觀角度來看，要著力培育新一代信息技術、高端裝備制造、新材料、生物新能源、新能源汽車等戰略性新興產業，構建科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新型工業體系；從微觀層面而言，必須以技術創新促進碳減排，如加快發展電爐煉鋼、氫能煉鋼等。

再就是交通領域。新能源汽車尤其是電動汽車取代燃油車，成為能源和汽車兩大產業未來發展的大勢所趨。在此基礎上，航空、水運、鐵路等其他交通領域未來也可能開啟電氣化革命。

還有建筑領域。從這些年的煤改氣、煤改電，到節能智能家電的應用，再到光伏屋頂與幕墻成為新時尚，綠色低碳正在悄然改變我們的生活。這場生活革命讓“綜合能源服務”概念開始炙手可熱。

“兩個替代”的路線圖已經明確，實現“雙碳”目標還需要一張更為清晰的時間表。大到國家，小到個人，如何把握目標推進的節奏，關系到整個社會及其每一分子的前途命運。

2021年5月，國家發改委新聞發言人金賢東曾在例行新聞發布會上透露，國家發改委正在抓緊編制2030年前碳排放達峰行動方案，研究制定電力、鋼鐵、有色金屬、石化化工、建材、建筑、交通等行業和領域碳達峰實施方案，積極謀劃綠色低碳科技攻關、碳匯能力鞏固提升等保障方案，進一步明確碳達峰、碳中和的時間表、路線圖、施工圖。

值得一提的是，很多研究機構在官方行動方案尚未公布之前已經發布了相關研究成果。全球能源互聯網發展合作組織在《中國碳中和之路》著作中指出，要實現碳中和目標，未來能源生產和能源消費都將迎來顛覆性變革。

在能源生產方面，預計2030年、2050年、2060年我國電源總裝機將分別達到38億千瓦、75億千瓦和80億千瓦，清潔能源發電比重持續上升。2030年、2050年、2060年清潔能源裝機將分別增至25.7億千瓦、68.7億千瓦和76.8億千瓦，2060年實現超過96%的電源裝機和發電量均由清潔能源承擔，詳見表1-1。

在能源消費方面，預計2030年前，我國全社會用電量年均增速為3.6%，2030年達到10.7萬億千瓦時。2030—2050年全社會用電量年均增速保持在2.0%的水平，2050年達到16萬億千瓦時。2050—2060年全社會用電量年均增速為0.6%，2060年全社會用電量17萬億千瓦時。其中，2030—2060年，我國工業、交通、建筑領域用能方式加快轉向電能，累計增加用電量分別達到0.9萬億千瓦時、2.4萬億千瓦時、3萬億千瓦時，全社會2/3的能源消費均為電能，實現能源消費體系轉型。全球能源互聯網發展合作組織對我國能源消費總量及結構進行了預測，詳見圖1-4。

碳中和的意義

圍繞“雙碳”目標，我們已經詳細闡釋了“是什么”“為什么”“怎么辦”。接下來，我們將嘗試論述我們對碳中和意義的理解。