第一章
何以碳中和

第一节　中国宣言

谁是世界首富？

1821年，这项殊荣属于前工业化时代的广州十三行商人伍秉鉴。

1921年，82岁高龄的“石油大王”洛克菲勒依然独孤求败。

2021年，新能源的洪荒之力把埃隆·马斯克推上浪潮之巅。

马斯克像一名振臂高呼的旗手，正在引领一场史诗级的超越。过去一年中，他所执掌的电动汽车明星企业特斯拉，市值超越3个丰田、8个奔驰、13个宝马，成为全球市值最高的车企。与之相伴，中国动力电池新贵宁德时代市值超越中国石油，光伏新星隆基股份市值也超越了世界煤炭霸主中国神华。

资本市场是一座洞悉未来的瞭望塔。排行榜上的新旧势力交替，折射出场外能源大变革的暗流涌动。

而随着我国“双碳”目标横空出世，我们每个人都将不可避免地卷入这场能源大变革的时代浪潮。

“双碳”目标

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上首次提出“双碳”目标。“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

这一表态很快在国际社会掀起热浪。我国国内关于“双碳”的讨论也随之升温。

所谓碳达峰，是指二氧化碳排放达到峰值后不再增长，实现稳定或开始下降。根据世界资源研究所2017年发布的报告，当时全世界已有49个国家实现碳达峰，占全球碳排放总量的36%。其中，欧盟已于20世纪90年代实现碳达峰，峰值为45亿吨；美国则在2007年实现了这一目标，峰值为59亿吨。而我国实现碳达峰的预测峰值将超过110亿吨。

所谓碳中和，是指二氧化碳达到人为碳排放和碳去除的平衡，即二氧化碳净零排放。一方面，我们要通过清洁能源取代化石能源、提升能效等方式降低碳排放；另一方面，我们要通过植树造林、CCUS（碳捕集、利用与封存）技术等提升碳去除水平。目前，大多数发达国家将碳中和目标锁定在2050年。

从碳达峰到碳中和，发达国家大多需要60年，而留给我国的却是仅仅一半的时间和超过一倍的峰值。加之我国将面临经济社会现代化建设和碳减排的双重挑战，实现“双碳”目标无疑任重而道远。

但我国彰显大国责任与担当的努力并未因此止步。

两个多月后，习近平主席又在气候雄心峰会上重申“双碳”目标。他进一步宣布：“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。”

这一宣告相比5年前的目标，非化石能源消费比重提高了5个百分点，森林蓄积量提高了15亿立方米。国家领导人向国际社会公开承诺“双碳”目标，彰显出我国在《巴黎协定》框架下继续扮演全球气候治理领导者的决心与信心。

2015年出炉的《巴黎协定》约定，签约国每五年要提交一次新的国家自主贡献目标。当年6月，中国政府即向联合国提交了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，确定了到2030年的自主行动目标：二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰；单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿立方米左右。

时隔五年，又到了该提交国家自主贡献目标的时候。这一次，中国决定由国家领导人亲自出面做出承诺，而提出的目标相较五年前也更具挑战性。

碳中和的长远目标则可以追溯到联合国领导的IPCC（政府间气候变化专门委员会）于2018年发布的一份报告。这份报告指出，到21世纪末，如果要把全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃以内，必须在2070年左右实现碳中和；如果要把温度上升幅度限制在1.5℃以内，则需于2050年左右实现碳中和。我国根据自身实际情况，选取中间值2060年作为碳中和目标的实现节点。

配合国家领导人在国际舞台上的中国宣言，我国国内也开始掀起一场自上而下的“双碳”热潮。

2020年中央经济工作会议、2021年国务院政府工作报告、国家“十四五”规划、中共中央政治局会议等相继将碳达峰、碳中和作为重点任务强调。各省2021年政府工作报告和“十四五”规划也纷纷给出符合本地实际的“双碳”目标路线图。

不过，对大多数中国人而言，这两个即将在未来数十年间深刻影响自己人生的陌生词汇，还只是率先从资本市场射出一道既炫目又缥缈的光芒。在2021年年初A股经历“倒春寒”的大背景下，碳中和概念股却炙手可热，新上市的南网能源也成为A股首只10倍股。

那么，“双碳”目标在党和国家大局中又是如何定位的呢？2021年3月的中央财经委员会第九次会议给出了答案。

会上，习近平总书记强调：“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。”

这次会议，将“双碳”目标定位为“党中央经过深思熟虑做出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体”。

另一个值得关注的亮点是，这次会议一改过去“控制能源消费总量”的表述，代之以“控制化石能源总量”，水电、风电、光伏发电等清洁能源的成长原则上将不再受限。

第四次工业革命

“双碳”目标提出后，很多人对之表示疑惑，不知道它与前些年曾风靡一时的“节能减排”有什么区别。

如前所述，我国把“双碳”目标看作“一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。这彰显出我国要在第四次工业革命中扮演更亮丽角色的雄心壮志。

欧盟委员会前主席顾问杰里米·里夫金曾在其著作《第三次工业革命》中阐述过他的敏锐观察：历史上数次重大的经济革命都是在新的通信技术和新的能源系统结合之际发生的。

在此基础上，部分学者提出了“第四次工业革命”的概念。

18世纪晚期，蒸汽机发明使用和机械化生产，推动第一次工业革命，人类社会由农业文明进入工业文明，煤炭取代薪柴成为世界主导能源。

19世纪晚期，内燃机、发电机发明使用，推动第二次工业革命，石油消费量快速上升，电气化时代拉开序幕。

20世纪60年代后期，电子信息技术发明使用和自动化生产，推动第三次工业革命，人类社会从工业文明向信息文明转变，石油取代煤炭成为世界主导能源，天然气的重要性逐步提高。

21世纪10年代至今，物理与信息融合加速智能生产，推动第四次工业革命，人类社会正在经历从信息文明向智慧文明转变的阶段，太阳能、风能、水能、氢能等清洁能源将取代化石能源成为世界主导能源。

我国是前两次工业革命的缺席者和第三次工业革命的追随者。

在前两次工业革命构建的全球体系中，古老的中国因长期闭关锁国而急剧衰落，旨在自强求富的洋务运动终未能使中国与国际接轨。

第三次工业革命中，我国作为后起之秀，在由欧美发达国家定义的全球体系中，话语权还有待进一步提升。而全球石油资源大多被欧美发达国家和中东国家瓜分殆尽，中国石油对外依存度从2019年起一直处于70%以上，能源安全面临严峻挑战。

因此，对于中国来说，第四次工业革命不仅是一场巨大的挑战，更是一次难得的机遇。

过去十余年中，中国在清洁能源和“云大物移智链”（云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链六项技术）等数字化技术领域的提前布局，为中国积极参与并站在第四次工业革命最前沿赢得先机。目前，中国已经是全球水电第一大国、风电第一大国和光伏发电第一大国，在水电、风电和光伏设备制造领域也走在世界前列；特高压技术作为我国原创、世界领先、具有自主知识产权的重大创新，破解了清洁电力远距离运输的世界难题，为清洁能源在全国乃至世界范围内高效优化配置奠定基础；中国的新能源汽车和动力电池产业也处在世界第一梯队；华为等中国企业则在5G领域掌握了一定的主导权。

这些科技与经济领域的进步，推动中国在国际政治舞台上扮演更为重要的角色。在2015年《巴黎协定》谈判过程中，中国成为全球气候治理的领导者之一。G20杭州峰会前夕，习近平主席与时任美国总统的奥巴马一起向时任联合国秘书长潘基文交存《巴黎协定》批准文书，成为载入史册的历史性时刻。

抚今追昔，继往开来，第四次工业革命将开启重塑中国的新时代。构建零碳能源体系、零碳新工业体系和零碳新经济体系，将有利于中国提升在全球产业链分工中的地位；推动能源网、交通网、信息网“三网融合”，将有利于经济社会的进步和人民生活水平的提高；发展碳排放交易市场和电力市场，将有利于打破石油美元的束缚，促进国际关系新秩序的形成。因此，我们要站在历史的高度重新审视“双碳”目标。

减碳药方

对于“双碳”目标，我们既要有愚公移山的信念，也要有大禹治水的智慧。

了解“双碳”目标，首先要对中国的碳排放现状有一个直观的认识。而中国的碳排画像，简单概括，就是高碳化的能源结构和重型化的产业结构。

我们常说的碳减排，重中之重就是降低能源活动的碳排放。因为能源活动是碳排放的最主要来源。2019年，我国能源活动碳排放高达98亿吨，在全社会碳排放占比达到87%。

而能源活动可以大致分为能源生产和能源消费两方面。我们把能源看成一类产品，它包括煤炭、石油、天然气、电等细分产品。能源生产包括很多，其中一个典型场景就是油气公司将石油炼化成汽油、柴油等产品。能源消费就是我们普罗大众来使用这些“产品”，主要涉及工业、交通、建筑三大领域，比如工业领域的炼钢、交通领域的燃油车、建筑领域的冬季采暖，都会产生大量的碳排放。

了解了这些基本知识，我们就可以开始介绍“高碳化的能源结构”和“重型化的产业结构”。

先看高碳化的能源结构。我国“富煤、缺油、少气”的能源资源禀赋，奠定了“一煤独大”的能源格局。国家统计局数据显示，2019年，我国煤炭占一次能源消费比重约为58%；以煤电为主的火电，发电量在全国规模以上电厂发电总量中占比高达72%。也就是说，无论是能源生产，还是能源消费，煤炭都占据着绝对优势。因此，实现“双碳”目标，必须把压缩煤炭放在至关重要的位置。

煤炭是第一次工业革命的主要能源，大多数发达国家都曾经历过“一煤独大”的历史发展阶段。但随着人类社会进入第二次和第三次工业革命时代，这些国家的能源格局中，煤炭逐渐被石油和天然气所取代。

但我国的能源发展历程不能走发达国家的老路。我国的油气资源禀赋不佳，时至今日，我国70%以上的石油和40%以上的天然气依然依赖进口，详见图1-1与图1-2所示，能源安全受到严重威胁，油气替代煤炭的思路缺乏现实基础。同时，绿色低碳发展已成为全球共识，在此背景下逆势提升油气比重，也不利于我国把握住第四次工业革命这一历史机遇。而我国探索了十余年的“清洁能源发电+特高压输电”的模式，是足以支撑这场波澜壮阔的能源转型的。

再看重型化的产业结构。目前，我国仍处于工业化和城镇化快速发展阶段。国家统计局发布的数据显示，2020年，我国第二产业增加值占GDP的37.8%，且高耗能产业占比较高；第三产业增加值占GDP的54.5%，远低于世界平均水平。

这样的产业结构反映到碳排放数据中来。如前所述，能源活动在全社会碳排放中占比达87%。其中，能源生产与转换占能源活动碳排放比重为47%，工业领域占比为36%，交通运输领域占比为9%，建筑领域占比为8%。而在工业领域中，钢铁、建材和化工三大高耗能产业占比分别达到17%、8%、6%，详见图1-3。

也就是说，能源行业和钢铁、建材、化工三大高耗能产业的合计碳排放，占据了全社会碳排放总量的2/3。

基于上面这幅碳排画像，我们应当以“两个替代”作为实现“双碳”目标的根本途径。所谓“两个替代”，即能源生产清洁化替代和能源消费电气化替代。

能源生产清洁化替代，必须加快以清洁能源替代化石能源，构建以新能源为主体的新型电力系统。而在化石能源有序退出的过程中，我们要推动CCUS等碳移除技术取得突破，避免去煤化硬着陆，在一定程度上节省能源转型成本。

如果说“能源生产清洁化替代”主要依靠能源圈内部的努力，那么“能源消费电气化替代”则需要全社会的广泛参与。当然“电气化”只是能源消费领域变革的一个方面，但可能是目前来看最重要的一个方面。

能源消费的变革主要从工业、交通、建筑三大领域着手。

先说工业领域，我们要加快构建零碳新工业体系。从宏观角度来看，要着力培育新一代信息技术、高端装备制造、新材料、生物新能源、新能源汽车等战略性新兴产业，构建科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业体系；从微观层面而言，必须以技术创新促进碳减排，如加快发展电炉炼钢、氢能炼钢等。

再就是交通领域。新能源汽车尤其是电动汽车取代燃油车，成为能源和汽车两大产业未来发展的大势所趋。在此基础上，航空、水运、铁路等其他交通领域未来也可能开启电气化革命。

还有建筑领域。从这些年的煤改气、煤改电，到节能智能家电的应用，再到光伏屋顶与幕墙成为新时尚，绿色低碳正在悄然改变我们的生活。这场生活革命让“综合能源服务”概念开始炙手可热。

“两个替代”的路线图已经明确，实现“双碳”目标还需要一张更为清晰的时间表。大到国家，小到个人，如何把握目标推进的节奏，关系到整个社会及其每一分子的前途命运。

2021年5月，国家发改委新闻发言人金贤东曾在例行新闻发布会上透露，国家发改委正在抓紧编制2030年前碳排放达峰行动方案，研究制定电力、钢铁、有色金属、石化化工、建材、建筑、交通等行业和领域碳达峰实施方案，积极谋划绿色低碳科技攻关、碳汇能力巩固提升等保障方案，进一步明确碳达峰、碳中和的时间表、路线图、施工图。

值得一提的是，很多研究机构在官方行动方案尚未公布之前已经发布了相关研究成果。全球能源互联网发展合作组织在《中国碳中和之路》著作中指出，要实现碳中和目标，未来能源生产和能源消费都将迎来颠覆性变革。

在能源生产方面，预计2030年、2050年、2060年我国电源总装机将分别达到38亿千瓦、75亿千瓦和80亿千瓦，清洁能源发电比重持续上升。2030年、2050年、2060年清洁能源装机将分别增至25.7亿千瓦、68.7亿千瓦和76.8亿千瓦，2060年实现超过96%的电源装机和发电量均由清洁能源承担，详见表1-1。

在能源消费方面，预计2030年前，我国全社会用电量年均增速为3.6%，2030年达到10.7万亿千瓦时。2030—2050年全社会用电量年均增速保持在2.0%的水平，2050年达到16万亿千瓦时。2050—2060年全社会用电量年均增速为0.6%，2060年全社会用电量17万亿千瓦时。其中，2030—2060年，我国工业、交通、建筑领域用能方式加快转向电能，累计增加用电量分别达到0.9万亿千瓦时、2.4万亿千瓦时、3万亿千瓦时，全社会2/3的能源消费均为电能，实现能源消费体系转型。全球能源互联网发展合作组织对我国能源消费总量及结构进行了预测，详见图1-4。

碳中和的意义

围绕“双碳”目标，我们已经详细阐释了“是什么”“为什么”“怎么办”。接下来，我们将尝试论述我们对碳中和意义的理解。