气候

如何让碳排放达峰目标短期可衡量?

一个办法是将2026-2030年与2031-2035年的排放进行比较。
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<p>河北张家口的一个电站。图片来源:Chen Xiaodong / Alamy</p>

河北张家口的一个电站。图片来源:Chen Xiaodong / Alamy

最近,如何衡量巴黎气候协定的1.5度温升目标成为热点。2015年的协定文本中阐述到,”努力将相比工业革命前气温升幅限制 1.5 °C“。但如何衡量这一温升?应该用多长时间观察期衡量对比?联合国IPCC第6次评估报告中,采用了20年的观察期。有科学家建议选择一个年份为中间点,往后看过去十年的历史数据,同时往前看未来十年预测的数据。

无论采用哪种衡量设定,问题的复杂性在于:地球的温度在各个时间尺度上都有波动周期性,比如白天和晚上周期变化,不同月份渐变,以及一年四季循环,以及存在人为排放之外的气候因素,比如太阳黑子、厄尔尼诺等等。

类似地,一个经济体的碳排放水平变化也并非呈线性的上升或者下降。本文希望讨论如何设定能使得中国碳达峰目标变得可衡量?毕竟,碳达峰这一目标与1.5度全球气候目标有类似的复杂性。

如何才算达峰”?

即使是一个排放已经具有长期下降趋势的经济体(比如欧盟),其不同年份由于经济、社会、气候乃至突发因素,仍旧具有明显可见的波动性。比如德国2020年相比1990年减排40%目标的实现,很大程度上是新冠疫情的“功劳”,而非结构性变化。2020年之后,排放又重新上去了。这符合预期。这种规定单一年份排放的政治性目标,它可测量,具有与政府治理体系兼容的可操作性。因此,尽管忽略了周期性因素,但是它仍然是世界各国承诺目标普遍采用的做法。

2020年,中国提出了力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和的国际承诺。2060年的碳中和目标是明确的——40年内不断降低碳排放,最终实现排放总体中和,这是可测量的。

但是,2030 年碳达峰目标并不如此。因为它并不是对2030年本身的要求,而是对之后年份的排放动态有要求。达峰目标的精确含义是:那个时点之后的排放水平,要低于之前年份的。因此,如果把达峰以充分和必要条件来理解,2030之前的行动只是实现达峰的必要条件,而碳达峰充分条件,是在 2030 年之后的年份来验证是否“已经达峰“。得在 2030 年事后很多年,才能百分之百观察确认这个目标的实现与否。

因此,衡量“碳达峰”必须考虑多年的变化情况。设定多长的“观察期”成为一个必须提前明确的问题。

10年观察期建议

排除极端事件影响,中国过去30年碳排放增长率的波动区间大体在0-10%之间。从1990年算起,中国年度能源消费与排放动态经历了几个明显的阶段。而一个完整经济周期一般在10-12年。

2002年前,属于经济起飞的起步阶段,从1990年年均排放增长在4.4%;2002年加入WTO之后进入经济增长的“黄金十年”,同时煤炭消费比重不降反升,石油价格达到历史高位138美元的时期,年均排放增长9.7%。之后的10年,随着经济增速的逐步回落以及节能减排政策强度加码,能源消费增长速度与煤炭比重下降明显,年均排放增长3%。

未来如何变化?没有人可以精确知道未来,它仍处于随机状态。假设某年(比如最近可再生装机巨量增长的几年),可再生能源增量大于了新增的能源总需求,那么当年化石能源消费下降,排放增长率小于零,也就是下降。这在数学上无疑是正确无误的。但是,它对随后年份的变化鲜有含义,因为现实发展并不是连续单调的。

1990年-2022年中国CO2排放的历史变化
时间区间平均年增长率波动区间极端事件
1990-20024.3%[-4.3%, 10%]90年代初的国际制裁;98年亚洲金融危机
2002-20129.1%[3%, 18%]2002年开始的电荒与经济过热
2012-20221.5%[-1.5%, 4%]2020-2022年持续3年的疫情
数据来源:Our World in Data

基于过往历史规律与未来的随机性质,10年左右的排放观察期大体可以覆盖完整经济周期,我们在这一前提下讨论衡量碳达峰。

如果以2030年为中间点,2031-2035年的排放平均值小于了2030年的水平,那么逻辑上可以认为是达峰了。考虑到2030年单一年份仍具有短期因素影响,那么可以将这一年份进一步向历史追溯,体现其他短期因素的影响,比如2026-2030年的平均排放去比较。这样的十年观察期大体覆盖了一个完整经济周期。如果后五年(2031-2035)的排放平均值不大于前五年(2026-2030),可以认为自然“达峰”了。无论如何设定,可衡量性的规定必须提前给出,以提供政策与法律认定方面的含义。

一个2026年前的中期目标

以上方式,解决了2030年目标现实中的可衡量问题。但是与此同时,它也揭示政策相关的额外问题:要判断中国的达峰气候目标是否完成,我们必须至少等到2035年。

这相比我们目前的时点,仍旧显得太远了。我们需要一个更近期的可衡量目标,特别是考虑到目前的主要政策动向。

2030年前后很多领域需‘惊天一跃’式的改变。

种种迹象表明:为了更快有效减少排放,中国需要改弦易辙,特别是涉及煤电发展与电网体制改革方面。目前各项预期、政策与计划,把所有重大改变似乎都推到了2030年以及之后。这给我们一种感觉:2030年前后很多领域需要“惊天一跃”式的改变。

笔者认为,在2025-2035年期间设定其他可衡量目标是有意义的。比如能源结构、可再生能源占比乃至能源消费与碳排放总量。它不至于把过多的部门改革任务推向2030年之后,从而造成到时候“太迟了”的风险。

对比2030年前后中国能源气候领域的目标
文献发布时间2030年前目标2030年后目标
《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》2021年09月22日“十四五”时期(2021-2025 年)严控煤炭消费增长;“十五五”时期(2026-2030 年)逐步减少相关消费。到2060年,绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立,能源利用效率达到国际先进水平,非化石能源消费比重达到80%以上,碳中和目标顺利实现。
《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》2021年10月24日到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。

严控跨区外送可再生能源电力配套煤电规模,新建通道可再生能源电量比例原则上不低于50%。
2030年前碳达峰(2030年后低于2030年水平)
国家发改委/能源局《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》2022年2月10日到2030年,形成非化石能源既基本满足能源需求增量又规模化替代化石能源存量、能源安全保障能力得到全面增强的能源生产消费格局。无法测量,不涉及
新型电力系统发展蓝皮书——能源局2023年6月2日2030年前煤电装机和发电量仍将适度增长,并重点围绕送端大型新能源基地、主要负荷中心、电网重要节点等区域统筹优化布局。

煤电作为电力安全保障的“压舱石”,向基础保障性和系统调节性电源并重转型。
依托燃煤耦合生物质发电、CCUS和提质降碳燃烧等清洁低碳技术的创新突破,加快煤电清洁低碳转型步伐。
数据来源: 作者根据各种公开材料整理

可衡量的达峰目标

2023年,习近平主席在全国生态环境保护大会上强调:“双碳”目标是确定不移的,但达到这一目标的路径和方式、节奏和力度则应该而且必须由我们自己作主,决不受他人左右。这一点是充分合理的。

一个良好的气候减排目标,需要同时具备三个条件:具有雄心,可信度和一致性。但是在此之前,它起码应该是可测量的。这构成了目标是否可信,是否具有雄心判定的基本前提。

判定未来目标是否可行的困难在于,未来具有不确定性。对于2060年目标,我们还可以通过模拟或评估,通过今天的政策力度推测其可信度。

但是,对于“碳达峰”的评估,在时间尺度上将会更长。因此,明确一个较短的观察期,是具有可操作性的方案,也可以作为协调国际承诺与国内减排议程的工具。

笔者建议,结合十五五规划(2025-2030)与十六五(2031-2035)规划,设定十年观察期,2030年达峰目标的衡量可以定为“2031-2035年平均排放不高于2026-2030年平均。这也意味着:2036年前可以判断达峰目标是否完成。

另一种可能是,2025年,各国将更新国家自主贡献目标( nationally determined contribution, 简称NDC)。 如果设定碳排放总量作为目标,那么衡量将更加简单直接。这关系到中国气候承诺目标是否会进一步加强,也将成为国内政策与国际气候治理层面的重大突破。