一、双碳目标是中国未来重要的发展战略
碳排放是温室气体排放的总称,是导致全球变暖的重要原因,碳排放主要组成部分即为二氧化碳,占比80%以上,碳排放其他还包括甲烷、氧化亚氮等。
中国在改革开放以来,一直致力于经济发展和环境保护共同发展,1992年,中国是最早签署《联合国气候变化框架公约》的缔约方之一。2002年中国政府核准了《京都议定书》。2007年中国政府制定了《中国应对气候变化国家方案》。2007年,科技部、国家发展改革委等14个部门共同制定和发布了《中国应对气候变化科技专项行动》。在中国的积极推动下,世界各国在2015年达成了应对气候变化的《巴黎协定》。2016年,中国率先签署《巴黎协定》并积极推动落实。
2020年9月22日,习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论讲话中宣布,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。
中国二氧化碳排放量整体呈攀升走势,自2002年起,GDP及能源消费规模快速增长,排放增速一度超过15%;2012年以来,经济进入中速增长,非化石能源快速发展,但国家开始重视节能减排,排放增速放缓至2%左右。据《BP世界能源统计年鉴2021》,2020年中国二氧化碳排放量为98.99亿吨,约占全球二氧化碳排放总量的30%,2020年的增速由于中国的环保政策执行叠加新冠疫情的双重因素,增速放缓到0.6%(见图1)。整体而言中国的减排任务还是相当艰巨。
图1中国二氧化碳排放量(2010-2020)单位:百万吨
图2中国主要能源结构
三、碳减排路径
实现碳排放达峰,是走向碳中和的第一步和关键一步。目前,世界碳减排路径总共分为两种,近期主要以源头减排为主,技术较为成熟,成本也相对较低,主要方式包括源头减量、能源替代、节能提效、回收利用、工艺改造等方式。
另一种是将已产生的二氧化碳进行吸收和储存,例如森林碳汇、碳捕捉与封存(CCS)等。森林碳汇是较为经济的“碳吸收”手段,但据统计2030年森林的二氧化碳减排量为7.5亿吨,约占2030年二氧化碳排放量135亿吨的7%左右,因此减碳量对碳中和的贡献作用有限。
四、天然气低碳特性赋予其成为实现双碳目标桥梁能源的作用
天然气的碳排放量要远远低于煤炭和石油,是更为清洁的化石能源。以单位能源所产生的碳排放数量(碳排放系数)来算,煤炭碳排放是石油的1.29倍,是天然气的1.69倍。推行煤改气,相当于减少碳排放约41%。因此,对于中国以煤炭为主的能源消费现状,天然气对煤炭的替代将对碳中和目标的实现发挥重要作用。
中国2020年一次能源消费总量同比增长2.2%,其中煤炭消费增长0.6%,原油消费增长3.3%,天然气消费增长6.9%。天然气消费增长速度显著高于其他主体能源,也导致整体的一次性能源结构发生了变化。2020年煤炭消费量占能源消费总量的56.8%,同比下降0.9个百分点;天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的24.3%,上升1个百分点。
五、天然气未来助力实现双碳目标的主要发展方向
未来天然气将在能源转型中起到桥梁和支撑作用,尤其在碳达峰阶段(2021-2030年),天然气是保障能源安全、能源结构转型、能源供应清洁化的现实选择。
另外,天然气在城市燃气、工业和交通领域也将发挥积极作用。
在城市燃气领域,根据国家统计局数据,2010-2019年,中国城镇人口由6.7亿提升至8.5亿,城镇气化人口由1.9亿提升至3.9亿,城市天然气的供气总量由487亿立方米提升至1608亿立方米。随着城镇化进程不断推进,城镇气化人口和城镇人口气化率不断提升,未来居民用气仍将稳定增长。
在工业领域,目前中国工业终端煤炭比例为50%,而工业化水平高的发达国家和地区一般在10%以内。在一些钢铁、冶金等碳排放大户,电气化仍面临技术可行性挑战,难以取代化石能源消费,天然气作为清洁的化石能源,相较煤炭具有独特优势,工业领域煤改气预计还将持续快速推进,预计十四五期间新增消费接近500亿立方米。