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碳达峰 碳中和十五问

发布时间:2021-12-22    阅读次数:

1.负排放技术有哪些?

实现碳中和目标,需要应用负排放技术(NETs)从大气中移出二氧化碳并将其储存起来,以抵消那些难减排的碳排放。碳移出(DCR)可分为两类:一是基于自然的方法,即利用生物过程增加碳移除,并在森林,土壤或湿地中存储起来;二是技术手段,即直接从空气中移出碳或控制天然的碳移出过程以加速碳存储。




2.国际上有多少国家提出了碳中和的承诺?

在UNFCCC和UNDP的支持下,由智利、英国发起成立的气候雄心联盟(Climate Ambition Allliance)号召各国承诺在2050年实现碳中和。根据英国非盈利机构“能源与气候智能小组”(The Energy and Climate Intelligence Unit)的统计,目前国际上已有126个国家和欧盟以立法、法律提案、政策文件等不同形式提出或承诺提出碳中和目标,其中苏里南、不丹两个国家由于低工业碳排放与高森林覆盖率已经实现碳中和目标。全球范围有越来越多的国家碳中和作为终极的战略目标,采取积极措施应对气候变化。





3.碳达峰、碳中和目标下建筑部门需要实现什么目标?

如何转型发展?

碳达峰和碳中和目标下,建筑部门需要提升建筑能效、普遍电力化。实现建筑部门碳达峰,需要在2025年前大力推进节能建筑,特别是在农村地区。在发达城市实施超低能耗建筑标准。采取激励政策,使家用电器节能标准进一步提升。

实现碳中和,建筑内用能基本电气化,包括炊事。城市供暖是一个较难减排领域,需要在天然气集中供暖采用CCS技术,同时利用新技术,如采用可再生能源供热,以及低温核供热等新技术,实现供暖的CO2近零排放,但是低温核供热技术在未来还有待实际应用验证。

建筑部门需要全面推行超低能耗建筑,使其在2025年左右成为新建建筑标准。家用电器进一步强化节能,2040年空调能效比提升到8左右。空调的能效比是指空调工作的时候,输出的工作效率和输入的能源效率的比值。根据国家能效比标准,一般划分为五级,目前一级3.4是最省电的,五级2.6是最耗电的,市面常见的空调是三级,能效比为3.0。




4.如何减少非二氧化碳类温室气体排放?

甲烷(CH4)是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其排放量约占全球温室气体排放的20%,对全球变暖的贡献率约占四分之一。尽管我国碳中和目标的覆盖气候和范围还存在模糊性,但从应对气候变化的长期目标看,也必须努力减少甲烷等非二氧化碳类温室气体排放。甲烷的人排放源主要包括煤炭开采、石油和天然气泄露、水稻种植、反刍动物消化、动物粪便管理、燃料燃烧、垃圾填埋、污水处理等。近年来,国际社会对全球甲烷减排的关注程度明显增强。

根据2021年1月国际能源部署发布的《甲烷追踪2021》报告估计,2020年全球石油和天然气行业向大气中排放的甲烷超过7000万吨,一吨甲烷对气候变暖的贡献大约相当于30吨二氧化碳,油气行业排放的甲烷折算为二氧化碳相当于欧盟能源相关碳排放的总和。2018年加拿大和墨西哥已将控制油气行业甲烷排放纳入实现本国国家自主贡献中的甲烷减排承诺。

2020年10月,欧盟委员会发布了《欧盟甲烷战略》,并将于2021年推动立法,促进石油和天然气企业减少甲烷排放或泄露。我国也是甲烷排放大国,2014年的甲烷排放总量高达5529万吨,相当于12亿吨二氧化碳,减少能源、农业、废弃物处理等来源的甲烷排放已引起高度重视。由于甲烷是短寿命温室气体,如果排放稳定对气候系统的长期影响就为零,而减排就相当于长寿命温室气体二氧化碳的负排放,可见,促进甲烷等非二氧化碳类温室气体尽快达峰并持续减排,可以为实现碳中和目标留出更多时间,对碳中和无疑具有积极意义。




5.如何正确理解气候变化的范畴?

气候是指一个地区在某段时间内所经历过的天气,是一段时间内天气的平均或统计状况,反映一个地区的冷、暖、干、温等基本特征。它是大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等圈层相互作用的结果,是由大气环流、纬度、海拔高度、地表形态综合作用形成的。

气候变化是指气候平均值和气候极端值出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降,表明气候平均状态的变化;气候极端值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈加明显。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)定义的气候变化是指基于自然变化和人类活动所引起的气候变动,而联合国气候变化框架公约(un-FCCC)定义的气候变化是指经过一段时间的观察、在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。

气候变化是一个与时间尺度密不可分的概念,在不同的时间尺度下,气候变化的内容、表现形式和主要驱动因子均不相同。根据气候变化的时间尺度和影响因子的不同,气候变化问题一般可分为三类,即地质时期的气候变化、历史时期的气候变化和现代气候变化。万年以上尺度的气候变化为地质时期的气候变化,如冰期和间冰期循环;人类文明产生以来(一万年以内)的气候变化可纳入历史时期气候变化的范畴;1850年有全球器测气候变化记录以来的气候变化一般被视为现代气候变化。




6.各行业有哪些主要的减排措

应对气候变化的减排措施指的是通过经济、技术、生物等各种政策和手段,控制温室气体的排放、增加温室气体汇,其中减少温室气体排放是核心措施,能源供应部门的重大转型是保证温室气体排放减少的根本标准。




7.影响碳排放的主要因素有哪些?

碳排放具体涉及国家碳排放总量、国家累计碳排放、人均碳排放、人均历史累积碳排放等概念。一国人均碳排放水平主要受到以下社会经济驱动因子的影响。

经济发展阶段:主要体现在产业结构、人均收入和城市化水平等方面。产业结构变动对一国能源消费和碳排放有重要影响。发达国家处于后工业化时代,城市化已经完成,碳排放主要由消费型社会驱动,而发展中国家如中国还处于经济发展的存量积累阶段,主要是生产投资和基础设施投入带动的资本存量累计的碳排放。

能源资源禀赋:碳排放主要来源于石化能源的使用,煤炭、石油、天然气的碳排放系数依然递减,绿色植物是碳中性,太阳能、风能、水能等可再生能源以及核能属于零碳能源,一国的能源资源禀赋会显著影响碳排放量,丰富的低碳资源对于降低碳排放具有重要意义。提升清洁能源比重,推动能源结构转换将有助于降低碳排放强度。

技术因素:技术进步可以通过改进提升能源利用效率、管理效率以及碳捕集与封存等技术发展水平,进而减缓甚至降低二氧化碳的排放。

消费模式:能源消耗及其排放在根本上受到全社会消费活动的驱动,发展水平、自然条件、生活方式等方面的差异导致不同国家居民能源消耗和碳排放的巨大差异,消费模式和行为习惯对于碳排放影响显著,如美国人均碳排放水平是欧盟国家的两倍以上。

此外,人口变化和环境政策以及国际环境也会对一国碳排放产生重要影响。




8.需求侧管理对碳达峰、碳中和目标有什么意义

需求侧管理对于实现碳中和也很重要。以前我们更多关注供给侧改革,其实需求侧的改革也可以创造很多减碳机会,衣、食、住、行、用等方面都有很大空间。企业需要和消费者共同发掘机会,梳理出实现碳达峰、碳中和目标的重点领域,寻找商机。

例如,中国碳排放的40%来自房地产和建筑业,房地产业的钢材消耗量占全国的1/4和1/3,水泥用量占1/3以上,而每年产生的建筑垃圾有15亿~24亿吨,资源化率不足5%。再如,中国城建家庭的恩格尔系数2015年已降至30%以下,农村家庭2019年也降至30%。中国进入后小康社会,防止奢侈浪费和过度消费,追求绿色低碳消费应成为新风尚。因此,在衣、食、住、行、用等代表性消费品领域进行需求侧管理的减碳大有可为。




9.如何测算碳排放空间?

如果当前的气候变暖趋势不加以控制,那么未来全球变暖将进一步加剧,到21世纪末温升将可能超过工业化前水平4℃。
《巴黎协定》提出要将全球平均温度上升幅度控制在不超过工业化前水平2℃之内,并力争不超过工业化前水平1.5℃。因为科学和政治的综合研究认为一旦未来全球平均气温升高超过2℃的阈值,人类生活就可能面临较大的危险。为了避免这一可能发生的风险,必须要将温室气体排放控制在一定范围内。
因此,我们常讲的碳排放空间主要是指为避免一定程度的全球地表平均温度上升,估算的满足累积排放限制的温室气体排放轨迹下的区间。该排放空间可以在全球层面、国家层面或者国家以下层面进行定义。

如果按照控制温升不超过1.5℃,现有研究认为,当前人为二氧化碳排放量为每年420亿吨,实现1.5℃温升要求的剩余排放空间不到4200亿吨二氧化碳,如果维持当前排放速率,将在10年之内用尽。目前各国在《巴黎协定》下提出的国家自主贡献力度不足以实现1.5℃的温控目标。





10.地球上的碳是怎样循环的?

地球上的碳循环主要表现为自然生态系统的绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为碳水化合物并释放出氧气,同时又通过生物地球化学循环过程及人类活动将二氧化碳释放到大气中。在动、植物死亡之后,大部分动、植物的残体通过微生物的分解作用以二氧化碳的形势排放到大气中,少部分在被微生物分解之前被沉积物掩埋,转化为化石燃料比如煤、石油、天然气等。




11.云和气溶胶如何影响气候系统?

大气中的气溶胶是由大气介质与混合在大气中的固态和液态颗粒物组成的多相(固、液、气三种相态)体系,是大气中唯一的非气体成分,也是大气中的微量成分。大气气溶胶主要源于人类活动和自然界的排放。人类活动产生的气体可以通过化学或光化学反应转化为气溶胶粒子。自然界中的气溶胶主要来源于地表、大气自身产生和外部空间注入,其中最重要的自然源是地表源,有一些气溶胶粒子来自地层深处,通过火山的喷发进入大气,并且可以直接到达平流层(15~50 千米高度)。

大气气溶胶的主要组成部分是黑碳和有机碳,它们来源于燃料不完全燃烧所排放的细颗粒物和气态碳化合物(沉积在固体颗粒物上)。黑碳气溶胶对于太阳辐射有强烈的吸收作用,它可以吸收的波长范围从可见光到近红外光,其单位质量的吸收系数比沙尘高两个量级(100倍),因此,尽管大气气溶胶中黑碳气溶胶所占的比例较小,但是它对区域和全球气候的影响很大。

大气气溶胶可以通过改变地球上的辐射平衡来影响地球的气候。研究表明,气溶胶的气候效应可以分为直接和间接效应。直接效应就是气溶胶通过对短波和长波辐射的散射或吸收,直接影响地气系统的辐射平衡。其辐射强迫大小与气溶胶的光学特性、垂直和水平方向上的分布密切相关。气溶胶的间接效应是指通过气溶胶改变大气中云的微物理过程,从而改变云的辐射特性、云量和云的寿命,进而影响地气系统的辐射平衡,并进一步影响气候变化。

云对气候系统的影响非常复杂,一方面云可以有效地反射太阳辐射,减少地球表面接收到的太阳辐射量,起到对地表降温的作用;同时云也会吸收这些短波辐射并产生长波辐射,又产生升温作用。因此,云和气溶胶对气候系统的影响具有很大的不确定性,降低这些不确定性在气候变化基础科学研究中具有重要意义。




12.农业是碳排放源还是吸收汇?

在自然和人为活动的影响下,农业、林业和其他土地利用( AFOLU)既是重要的二氧化碳(CO2)吸收汇,如造林、土壤固碳管理等,也是CO2、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源,如毁林、泥炭地排干等。农业活动是主要的非CO2排放源,如畜禽养殖和水稻种植产生的CH4排放,粪便管理、农田土壤以及生物质燃烧排放的N2O。2007-2016年全球 AFOLU温室气体排放占人为温室气体排放总量的22%。改善农田水肥管理、改善动物管理和放牧管理、减少草地开垦、增加农林复合系统等技术措施具有较高的CH4 和N2O减排潜力和固碳潜力;造林和森林经营管理、防止毁林和森林退化是增加森林生态系统碳储量的重要举措。农林业作为较低成本的减排领域,不仅具有较大减排潜力,还具有降低空气、水体和土壤等环境污染的协同效应。
生物固碳是利用植物的光合作用,通过控制碳通量以提高生态系统的碳吸收和碳储存能力,因此是固定大气中二氧化碳最经济且副作用最少的方法。生物固碳技术主要包括三方面:一是保护现有碳库,即通过生态系统管理技术,加强农业和林业的管理,从而保持生态系统的长期固碳能力;二是扩大碳库来增加固碳,主要是改变土地利用方式,并通过选种、育种和种植技术,增加植物的生产力,增加固碳能力;三是可持续性,如用生物质能替代化石能源等。
目前种植业常用的减排增汇措施包括:氮肥减量深施、稻田水肥管理、稻田施用腐熟有机肥、旱地施用高效肥料、有机肥替代化肥、高产低排放品种选育、优化耕作时间、生物炭、保护性耕作、秸秆还田等。畜牧业减排增汇措施包括:低蛋白日粮、家畜育种改进、饲料添加剂、提高饲料精粗比、改善粗饲料的质量、户用沼气、沼气工程、禁牧、中牧、轻牧等。

林业减排增汇措施包括:人工造林、林地管理、减少森林采伐、森林灾害管理、林产品管理等。湿地减排增汇措施包括:湿地植被恢复与重建、湿地水文恢复、温地基质改良等。





13.什么是碳排放,如何减少碳排放?

为了避免环境恶化,不少国家和地区提出了零碳排目标。那么,你知道什么是碳排放吗?我们可以怎样减少碳排放呢?

碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。我们的日常生活一直都在排放二氧化碳,而如何通过有节制的生活,例如少用空调和暖气、少开车、少坐飞机等等,以及如何通过节能减排的技术来减少工厂和企业的碳排放量,成为本世纪初最重要的环保话题。

在不同的行业中有不同的方法来减少碳排放,而对于一般个人而言,减少碳排放一般有以下几种方法。首先是使用节能电器。11瓦节能灯就相当于 80 瓦白炽灯的照明度,使用寿命更比白炽灯长6~8倍,不仅能大大减少用电量,还节约了更多资源,省钱又环保。购买那些只含有少量或者不含氟里昂的绿色环保冰箱 。选择“ 能效标志 ”的冰箱、空调和洗衣机,能效高,省电并省钱。

出行方式上最好使用低碳出行方式,如果选择自驾,可以选择电动车型或者低碳排车型。尽量选择公交,减少使用小轿车和摩托车。汽车共享,和朋友、同事、邻居同乘,既减少交通流量、又节省汽油、减少污染、减小碳足迹。夏天开空调是必须的,空调的温度设在夏天26℃左右,冬天18℃~20℃对人体健康比较有利,同时还可大大节约能源。此外,在日常中养成节约用水的习惯很重要,虽然生活用水和工业用水比起来不算什么,但积少成多,可以在一定程度上节约能源。




14.气候变暖对我国的影响严重吗?

我国是全球气候变化的敏感区和影响显著区,自20世纪50年代以来,升温明显高于全球平均水平。气候变化已对我国自然生态系统和人类社会产生了广泛影响。我国极端天气气候事件发生的频率越来越高,极端高温事件、洪水、城市内涝、台风、干旱等均有增加,造成的经济损失也在增多。

极端天气气候灾害对我国所造成的直接经济损失由2000年之前的平均每年1208亿元增加到2000亿元,之后平均每年2908亿元,增加了1.4倍。气候变化导致我国水问题严峻。东部主要河流径流量有所减少,梅河和黄河径流量减幅度高达50%以上,导致北方水资源供需矛盾加剧。因水资源短缺,耕地受旱面积不断增加。

气候变化已不同程度影响着我国生态系统的结构、功能和服务,气候变化叠加自然干扰和人类活动,导致生物多样性减少,生态系统稳定性下降,脆弱性增加。农业生产不稳定性和成本增加,品质下降。此外,海平面上升加剧了海岸侵蚀、海水(咸潮)入侵和土壤盐渍化,台风—风暴增水叠加的高海平面对沿海城市法阵造成了严重影响。极端天气气候事件对基础设施和重大工程运营产生显著不利影响。日益频繁和严重的气候风险威胁着人类系统的稳定性,还将以“风险级联”方式通过复杂经济和社会系统传递,给我国可持续发展带来重大挑战。总之,气候变化已对我国自然生态系统和人类社会产生了广泛影响。




15.世界气象组织报告显示,新冠肺炎疫情对减缓气候变化作用大吗?

在今年年初,世界大部分地区因新冠肺炎疫情进入封锁状态时,科学家们观察到二氧化碳排放量出现了一些明显的下降。但是,世界气象组织的一份《2020团结在科学之中》的报告显示,大气中的二氧化碳浓度正在继续飙升,达到创纪录的水平,而且没有放缓的迹象。该报告由世界气象组织在联合国秘书长指导下汇编,汇集了世界气象组织、全球碳项目、联合国教科文组织政府间海洋学委员会、政府间气候变化专门委员会、联合国环境规划署和英国气象局等机构最新的气候科学相关信息。受新冠肺炎疫情影响,全球碳排放量大幅下降。

5月,在疫情防控的高峰期,全球二氧化碳日排放量下降了17%。然而,大约在同一时间发表的分析报告显示,大气中的二氧化碳继续创下历史新高。科学家们认为大气二氧化碳浓度低于350ppm的水平是安全的,可以让地球宜居。该报告显示,世界各地的监测站监测到多项二氧化碳浓度新纪录,7月份在夏威夷莫纳罗亚测得的水平为414.38ppm,高于去年的411.74ppm;在澳大利亚格里姆角测得的水平为410.04ppm,高于去年7月的407.83ppm。

合国秘书长安东尼奥?古特雷斯(António Guterres)在报告序言中指出,对人类和地球而言,今年是前所未有的一年。新冠肺炎疫情扰乱了全世界的生活。同时,地球升温和气候破坏也在继续。为应对气候危机和实现可持续发展,我们需要依靠科学、团结及解决方案,推动清洁能源转型,把恢复疫情影响的过程变成建设更美好未来的真正机会。