碳中和是一场广泛而深刻的系统性变革

全国碳市场第一步是从电力系统开始推进，电力工业覆盖中国二氧化碳排放量的35%；第二步将会引入建材行业的水泥和有色金属行业的电解铝，这两个行业引入以后，覆盖的二氧化碳排放量会达到47%；之后会引入化工、建材、石化等八大行业，这八大行业会覆盖全国二氧化碳排放量的70%。未来还会从生产领域扩展到生活领域，在我们生活过程当中也会逐步引入碳市场的概念和实际应用，也就是我们个人的碳足迹。所以，碳市场或者和碳相关的未来，将覆盖我们生产生活的方方面面。

碳市场主要目的是促进二氧化碳的减排。比如，2008年到2016年之间，欧盟通过碳排放交易体系ETS机制的手段减少了10亿吨的二氧化碳，相当于欧盟总排放量的4%左右。为什么要花这么大的力气来减少二氧化碳呢？

因为全球变暖的问题已经越来越严重，它给我们的生存带来了明显的威胁，造成热浪、暴雨、北极冰盖融化、干旱、海平面上升等等，如果海平面继续上升，可能夏威夷40%的面积会消失。

目前为止造成的这些威胁，仅仅是因为地表升温1度左右。越来越多的研究表明，如果不大幅度控制像二氧化碳这样的温室气体的排放，到本世纪末，最大的升温可能会达到3-4度。从历史的温度记录看，冰河时期全球的平均温度和现在比也就低6度；恐龙时期，天气比较热，平均温度和现在比也就高了4度，研究发现当时在北极有典型的热带动物比如鳄鱼存在。所以，3-4度对于全球的气候系统和生态系统的影响是巨大的，会引起崩溃性的紊乱。人作为一个生命系统，正常体温37度，如果涨3-4度就发高烧了，整个免疫和生命系统会出现紊乱。地球也是类似的，生态和气候系统，升温3-4度，是一个绝对不可接受的结果。

我们希望能够把温度控制在风险可控的范围之内，越来越多的研究证明，未来的温控目标一个安全线是升温幅度不能超过2度，更稳妥一点，是要实现不超过1.5度的温控目标，这也是2015年《巴黎协定》里全球达成的一个基本共识。

温度上升最大驱动力是温室气体，温室气体里最典型的是二氧化碳。最近二百多年的历史过程当中，特别是工业革命以来的这段时间，累计的二氧化碳排放量和全球平均温度的升温有一个非常强的正相关关系，这也是为什么首先要控碳的基本出发点。

全球特别是联合国系统采取这样的行动并不是从今天才开始。过去的几十年里有三个里程碑事件，第一个是1992年，《联合国气候变化框架公约》，到目前为止这仍然是我们应对气候变化的一个基础性法律文件。第二个是在1997年签署的《京都议定书》。第三个是2015年签署的《巴黎协定》。在《巴黎协定》的框架下，许多国家提出了碳达峰、碳中和的目标。

碳达峰是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，之后逐步回落。当然它可能有个平台期，即达到峰值不再上升，稳定一段时间，然后再下降。

碳中和是指一定时期内二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量相平衡的状态。人类的生产生活会大量排出二氧化碳，但是生态系统，地上的陆生生态系统比如森林，以及海洋生态系统，对碳有吸收作用，我们把它叫做碳汇，目前全球人为的生产生活活动造成的二氧化碳的排放大大超过了陆生生态系统和海洋生态系统最大的吸收能力，这叫不中和或者不平衡，碳中和的目标就是要在一定时段范围之内通过人类的共同努力，采取各种措施，使二氧化碳的排放量下降到和二氧化碳的陆生生态系统、海洋生态系统的吸收量相平衡的状态。

所以，碳达峰、碳中和最核心的是要采取各种措施、采取共同行动，来把二氧化碳的排放量大幅度降下来。

目前全球都在积极采取行动，为实现全球“零碳未来”的愿景，截止到2020年年底，已经有100多个国家或地区提出了碳中和承诺，占全球二氧化碳排放量65%以上和世界经济70%以上。

欧洲在这方面一直积极行动，上世纪九十年代时，欧洲就出台了关于能效提升和可再生资源发展的计划；到2000年代之后，又提出了欧洲气候变化计划，发展了欧盟碳排放交易体系；2019年公布了欧洲绿色新政，提出了2050年欧洲要实现碳中和的目标。

从上世纪九十年代初签署《联合国气候变化框架公约》开始，中国也一直在行动。和1990年相比，2020年单位GDP的二氧化碳排放强度降幅超过90%。煤炭在一次能源当中所占的比例，从1990年的76.2%下降到了2020年的57.7%，再往后还会进一步大幅度地推进它的比例下降。非化石能源占比稳步上升，到2019年已超过15%，在我们已经宣布的目标当中，2030年这个比例会超过25%，还会继续往上推进。

减碳支持了PM2.5浓度的大幅降低。2013年开始国家大幅度推进治理大气污染的行动，先后推行了《大气十条》五年计划、《打赢蓝天保卫战3年行动计划》，通过这八年时间的努力，和2013年相比，到2020年，全国300多个城市PM2.5的平均浓度下降了46%。老百姓现在蓝天的获得感和减碳行动是协同增效的过程。

2020年9月22日，习近平主席在第75届联合国大会上正式宣布我们的“双碳”目标。实际上在签署《巴黎协定》的时候，我们的承诺是二氧化碳在2030年左右达到峰值，但在去年的9月22日讲话当中，提出力争在2030年前实现碳达峰，并明确提出2060年前实现碳中和。习近平主席在一次重要讲话里讲到，“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”。

如果我们还继续延续过去以末端治理为主的控制路径，未来十年我们减排大气污染物的潜力将基本耗尽，即使是我们进一步努力，一直干到2060年，PM2.5的浓度最好大概是在25微克/立方米左右，现在全国300多个城市平均浓度是33微克/立方米，可以发现减下去的仍然非常有限，所以我们寄希望于在碳中和目标下实现深度能源转型。在碳中和目标下，我们可以大幅度降低PM2.5浓度，未来可以降到世卫组织现在的最低推荐值10微克/立方米以下，全中国的平均值大概在8微克/立方米左右，未来美丽中国的目标全面实现，老百姓的健康获益会大幅增加，这应该是非常值得追求的未来目标。

要实现碳中和目标，我们任务非常艰巨，习主席讲“绝不是轻轻松松就能实现的目标”。全国二氧化碳总排放量在2020年是104亿吨，到2030年前达峰，预计达到110亿吨左右，略有增长。我们的碳汇能够吸收碳的那部分能力大概是十亿吨左右，要把二氧化碳排放降到这个水平，意味着超过90%的排放量要减下来，这非常艰巨。

因为现阶段我们的国情，减碳存在三个非常明显的难度。

第一，我们现在还是高碳的能源结构，我们的化石能源比例和欧美比明显高，虽然我们的煤炭比例已经下降，但仍然是全球煤炭比例最高的国家之一。

第二，我们是高碳的产业结构。现在在全球产业链分工里，水泥、钢铁、石化这样高耗能的工业，在我们整个产业中的比例还比较高，这些是比较难减排的行业。

第三，我们是世界上最大的发展中国家，我们还在中高速的发展阶段，在这个过程中，减碳绝不是轻轻松松能够实现的。

我们未来的减排任务怎么一步一步完成呢？可以通过“五碳并举”的措施来攻克难关。第一，资源增效减碳。从能源需求上讲，达到同样的经济目标，将能源需求降到最低，减下来的碳就叫资源增效减碳。第二，能源结构降碳，大幅提升非化石能源比例。非化石能源比例大幅提升后仍然还会有一部分化石能源继续存在，即使到了2060年仍然还会存在，还会产生一部分二氧化碳，我们要有其他措施来解决。即第三，地质空间存碳，通过碳捕集利用和封存（CCUS技术）来解决一部分二氧化碳。第四，生态系统固碳，通过各种生态建设的手段，使二氧化碳的碳汇能力巩固和增加。这四个都是技术手段，什么样的技术在什么样的时空范围里应该优先使用，第五个措施即市场机制融碳可以发挥重要作用，碳市场会通过市场机制来推动各类技术更合理有效地应用。“五碳”一起发力是我们未来可能实现碳中和的基本路径。

“五碳并举”实现碳中和会带来政府行为、企业行为和个人行为的根本变化，覆盖全社会方方面面，影响范围非常大。

这场经济社会系统性变革，涉及到观念重塑、价值重估、产业重构及广泛的社会经济和生活影响。

首先是观念重塑。全球推进实现碳中和目标，世界经济发展将从资源依赖型向技术依赖型转变。现在的全球经济高度依赖化石能源，但是化石能源在全球的地域分布极度不均匀，目前，煤炭储量最多的前五个国家占了全球煤炭75%的储藏量；石油储量，前五个国家占了62%；天然气储量，前五个国家占了64%。“五碳并举”里的第二碳是能源结构降碳，它的核心是要大幅度地提升可再生能源或者非化石能源的比例。非化石能源最典型的有四个，分别是风能、太阳能、水能、核能。其中风能、太阳能将来占的比例会更高。全球风、光资源分布相对更均匀，谁能够更好地掌握抓取风、光资源，即开发出大规模应用风电、光伏电的领先技术体系，谁就获得了长期经济发展支撑能力的提升。这是一个资源依赖型走向技术依赖型的过程，未来这个过程会使我们更多地关注关键技术。国际能源署（IEA）给出的技术评估，分别对低碳发电、电力基础设施、交通运输用电、工业用电、建筑物用电、燃料转化用电等技术做了梳理分析，在低碳发电领域像太阳能光伏发电等技术已经基本比较成熟，可以走向市场；在电力基础设施领域，智能充电等技术目前还需要进一步研发、竞争，才能推向市场。IEA2021年的最新报告显示在全球能源行业的路线图里，2050年实现净零排放的关键技术中，50%目前尚未成熟，需要进一步研发提升，可见走向技术依赖型的经济发展模式对科技创新的需求更加迫切。

第二是价值重估。先看能源成本。目前风、光发电和火力发电的成本已经相近。但是如果加上并网成本，风、光伏电目前和火电来比还比较高。碳市场的建立健全和逐步完善会使碳价在全国或者全世界发挥作用，逐渐使技术的竞争优势发生变化，并网成本随着规模的应用将大大降低，因此风电、光伏电的价值和竞争力会被重新认识。

再看看地域价值。经常讲我们国家东部是发达地区，中西部是欠发达地区，但是未来我们寄予很高希望的风、光资源恰恰比较集中在中西部欠发达地区，这会给这些地域带来新的发展机遇，可能一些耗能比较高的产业在那些供能比较密集的地域有更多的发展机遇，一定程度上也能带动这些地区的经济发展，使发展不平衡的问题得到一定解决。举个例子，宁夏地域很广阔，但是沙地很多，一家企业做了大量的太阳能板，获得的太阳能用于发电，太阳能板造成大量的阴影，在阴影下种的宁夏特产枸杞，和没有太阳能板覆盖的枸杞有很大区别，它的水分保持时间更长。太阳能板到一定时候有污染，会影响吸收太阳能，需要冲洗，冲洗太阳能板的水可以用来灌溉下面的枸杞，实现循环利用。这个经济模式把原来比较荒的沙地大幅度改变为能源利用地和新的经济作物生产地，为发展带来了全新的机遇。

价值重估还有一个例子，光伏发电需要多晶薄膜材料，制造这种材料需要的关键稀缺元素如铟、碲等，这些元素如果以现有的资源量供给现有的用量没有问题，但是2050年光伏装机总量的目标是要比2020年增加19倍，因此这些稀缺元素的累计需求量会大幅度增加，物以稀为贵，这些稀缺元素的未来价值会更大提升。我们现在的固体废物里有这些元素，但是现在更多地把这些元素视为有毒有害物，想办法进行无害化处理，一旦它们的价值增加以后，可能就需要提高技术精打细算地从固体废物里把它们提取出来，这对它们的循环利用会有很大的推动，这也是价值重估推动技术变化。

第三是产业重构。未来在减碳的推动下，传统的加油站会变成加能站，在我们国家这已不是概念式的未来构想，而是正在走向现实。中石化在“十四五”期间计划利用原有3万座加油站、870座加气站的布局优势，建设1000 座加氢站或油氢合建站，5000 座充换电站，7000 座分布式光伏发电站点。

供电系统也会发生变化。传统上，我们通过火电、核电、水电的电网系统满足生活、生产所需，但在未来，风和光这两种新能源会引入到新型的电力系统中，这个比例高了以后，有一个非常重要的特点，就是它的波动性非人为可控，风、光是天上的天然资源，有季节性变化，甚至有日变化，波动性很大，不像火电烧煤、烧油、烧气那样可控。这个情况下电力供需管理系统会催生新型产业——虚拟电厂。以前“以需定供”模式相对稳定，现在“供”的地方出现了不稳定，就要最大限度挖掘“需”的地方，找到它的调节能力，这个调节能力如果在建筑物里面，就是调节生活用能，比如洗碗机、洗衣机这些生活用电对时间不是特别敏感，早点干晚点干都行，放在什么时候洗系统来控制，反正到时候就洗干净，这是生活用能的一种做法。生产方面，比如水泥工业的一些研磨工艺、有色冶金电解铝工艺、钢铁行业的电炉用电等，在一定幅度里是可以调节的，这个调节通过智能系统就能控制在供需之间形成相对平衡。大规模的电动车应用，其充电也有较大的调节波动能力。我们把未来发展中，这部分从调节“需”方来适应“供”方的波动的功能，叫做虚拟电厂。这是未来发展里非常值得期待的。现在我们国家在江苏等一些省份已经有这样的例子，水泥、有色冶金电解铝、钢铁行业那三种工业已经能够形成2000兆瓦的虚拟电厂，相当于十来个燃煤火电厂的发电量的供需调节能力。随着未来的发展，这部分新业态发挥的作用还会更大。

产业重构方面，减碳压力的产业链传递也很突出。现在越来越多的全球性大公司自主承诺减排，原来对一家企业到底排多少碳主要看它的生产过程，但现在已经扩大到产业链。一个产业链包括上游的原料和下游产品的应用，把上下游综合考虑起来，就会形成减碳压力的产业链传递。比如，中国现在是世界上最大的小汽车生产和消费市场，每年产销2500—3000万辆，这个量是美国和日本加起来的总和，这么大的量，对钢材会有比较大的需求。一家承诺了整个产业链上要减碳的跨国公司在生产小汽车时，就会要求上游生产钢材的厂家也要跟着它减碳，这样会形成倒逼，炼钢厂如果达不到它的要求，它就会去找其他能达到要求的供应商，所以在自主减排的目标实现里会形成新的压力传递，这是未来产业重构里非常重要的驱动因素。

工业产业链也会发生重大变化，传统石油炼制形成汽柴油输送给燃油车，燃油车消费后会排放大量的二氧化碳，未来这一产业链的市场空间会被大大压缩。新能源大幅推广后，通过石油生产基础化工原料，产出橡胶、塑料、纤维这样的产品还有很大市场空间，而相关新材料还会进一步拓展市场空间。因此化工生产系统未来的主要方向会是燃料变成原料、能源变成资源，这样在终端产品里碳排放的压力会明显减少。

除了观念重塑、价值重估和产业重构以外，碳中和对我们的社会生活也会造成广泛影响。先看出行方面。比如大幅度使用新能源汽车，特别是电动车，在全国会形成比较大的消纳风电、光伏电的能力，这些也是虚拟电厂的组成部分。一个电动小汽车的用户，可能根据充放电的过程做优化选择，未来可能会通过虚拟电厂的方式，在整个优化系统里发挥调节作用，当光伏电、风电特别充足的时候，电价相对低，可把小汽车的电充满，就会形成一个分布式的储能系统。当风电、光伏电不足时，电价就会涨，那么小汽车用户可以去放电，相当于在卖电。国家电网在北京一个双向充放电互动桩试点，结果表明，一辆小汽车选择合适时段充放电，一度电能挣4毛钱，一年下来能挣4000块钱。此外，小汽车用户白天到单位上班，把车充满光伏高峰电，晚上回到家，停车位可以直接和家里的用电系统关联，晚上用的就是白天充的便宜电，将来怎么优化这个系统也是很有意思的课题。据《节能与新能源汽车技术路线图》研究报告预测，2040年中国电动汽车保有量将达到3亿辆，每辆车平均65千瓦时，车载储能容量约达200亿千瓦时，将与中国每天消费总电量基本相当。

其次是住——建筑。现在有个概念叫“光储直柔建筑”，“光”指的是利用建筑的表面去发展光伏电，有研究表明，理论上如果把全北京的屋顶都装上光伏电，获得的电能可能是北京市用电量的2倍。“储”就是建筑物里可以链接建筑物外充电桩或蓄电池。“直”是内部直流配电。“柔”是弹性负载、柔性用电，直流和交流用电会有15%左右效率的提升，同时如果用了柔性用电系统，建筑在用电上会有15%-30%的调节能力，所以在适应未来高比例的风电、光伏电的时候，会成为非常重要的系统。如果是典型的住宅建筑和办公建筑群的组合，它可以消纳近百公里范围的光伏电，春夏秋三季基本可以实现供电平衡，冬季因为有供暖需要，供电量会有缺口。柔性用电是充分利用风、光这些非化石可再生资源。

第三，对普通老百姓的个人行为也有影响。在上海已经开始实施碳普惠行动，无论是垃圾分类、绿色出行、节约用电，还是光盘行动等，方方面面都可以积分制，这个分叫做碳币，你可以在一定范围内使用它，购买一些你需要的其他商品、服务，这是鼓励简约生活，这使得人人都可以对减碳行动做出或大或小的贡献。

碳中和通过能源产业、交通结构大幅度的调整，可以根本性地解决PM2.5、臭氧污染等大气污染问题，使我们长期稳定地获得蓝天。同时由于增加碳汇的需要，我们的陆生生态系统、海洋生态系统的建设会加速改善，也就是生态恢复和生态工程的建设会大幅度加速推进。习主席已经宣布了，到2030年，中国的森林蓄积量要比2005年增加60亿立方米，这个数字将来还会增加，此外对土壤碳汇、海洋碳汇、矿物碳汇和地质碳汇改善都会有不同程度的加速推进。因此，碳中和能大大促进美丽中国的目标稳定实现。

我们前面讲到了资源增效减碳、能源结构降碳、地质空间存碳和生态系统固碳，通过碳市场全面地推进这四大方面技术的应用，使政府、企业和个人的行动，都向有利于全国实现“双碳”目标的方向改变，为人类命运共同体作出更大的中国贡献。这场经济社会系统性的变革，会引发观念重塑、价值重估、产业重构和广泛影响，要适应这些影响，需要政策的引导、技术的变革和人才的培养，这三个是最关键的重要支柱。碳中和可能是改革开放40年后对于中国社会未来具有巨大影响的下一个重大事件，它将对我们的自然科学、工程科学、社会科学的发展和创新提出巨大需求，需要多学科协同，通过科技创新和人才培养来实现这个重要目标。

这几天刚刚完成了今年新一轮的高考，我们未来的产业和未来的发展模式会有很多新的领域，首先欢迎考生选择环境专业，但是“双碳”不仅仅限于环境专业，为“双碳”作贡献的专业很多，和它们结合得越紧密，可能未来个人的发展空间和个人为中国、为世界作贡献的机会和潜力就越大。从现在到2060年，又是一个40年，碳中和的目标绝不是像我们这个年龄段的人可以彻底完成的，需要几代人来传承。所以，我们非常希望有更多年轻的同学投身新事业，包括今天在座的和将要进入大学校园的，为了“双碳”目标共同努力。

我们追求的美丽中国的目标中，现阶段在一些时空和地域里像蓝天、碧水、净土这样的目标还是奢侈品，要经过非常大的努力才能获得，但是当我们把“双碳”目标特别是碳中和目标逐步实现以后，蓝天就会从奢侈品变成我们习以为常的日用品。这是老百姓对未来美好生活的追求，也是我们共同的奋斗目标。

1. 网友：碳中和是发达国家给发展中国家挖的陷阱吗？

贺克斌：应对气候变化是全球共同的责任，要避免灾难性的情况出现，必须要大幅度减碳。1992年的《联合国气候变化框架公约》，是一个应对气候变化的根本性文件，里面有个基本原则即“共同但有区别的责任”原则，大家都有责任共同减碳，但是发达国家和发展中国家累计碳排放量的贡献不一样，碳本身是具有长寿命和长周期影响的东西，工业革命以来近二百年累积的碳现在都对气候变化产生作用，按照这样的责任看，发达国家占有的排碳空间在过去积累了很大的数量，所以发达国家要带头承担更多的责任。中国作为发展中国家，还处在中高速发展阶段，又是14亿人口的大国，因此减碳目标不可能一步到位，但是随着国力提升，我们不断增加压力提升减碳空间。

2. 网友：都说全球变暖，为什么近两年多地出现了极寒天气？

贺克斌：政府间气候变化专门委员会(IPCC)是支撑全球气候变化应对的政府间组织，包括为气候公约谈判提供科学依据。它多年来的系列报告均指出全球平均温度上升有明确的科学证据。平均温度上升是时空的一个平均统计，和局部出现极寒天气，二者不矛盾。但是这也恰恰说明，全球平均温度上升过程中一个最大的威胁就是把气候系统和生态系统搞紊乱了，所以在一些地方出现极寒，造成灾害性的现象。但是整体上地球是变暖了。

3. 观众：为了处理固体废弃物，我国在建的垃圾站数量和电站都保持一定增速，将固体废弃物用于发电有利于“双碳”目标实现吗？垃圾发电技术的前景如何？

贺克斌：大家可能听说一个词，“无废城市”，这也是我们在国家层面上最近几年开始大幅度推进的，其中最重要的就是处理生活垃圾和工业垃圾，所谓的无废，在固体废物里讲“三化”，减量化、资源化和无害化，首先不是说让它有多少产生多少，然后后面再去想办法怎么做后端处理，要在前端就减量，像碳普惠获得碳币、光盘行动帮助减少厨余垃圾、节约用电等都是在前端减量。但是毕竟还会产生一些垃圾，所以现在又在做垃圾分类，分类是有讲究的，分为可回收物、不可回收物、危险品等等，这就会大大地把这些混合的东西最大限度地循环利用。垃圾焚烧是最终无害化处理又利用一部分资源的一个选择，但是不应该是量越来越大的主流选择，我觉得应该是在大幅度减量化的前提下再去考虑末端治理，应该把控制点放在前端。我们也讲到无废城市，将来会发展到无废社会，并且不仅要关注固体废弃物，还要关注废水、废气、废热，这“四废”都应该通过减量化、资源化、无害化处理掉，因为它们和碳之间有直接的关联，如果那些地方量少了，利用率提高了，那就成为资源增效减碳的重要组成部分。