“碳中和”的前世
应对全球气候变化,人类需要拯救自己
应对全球气候变化,人类需要拯救自己
“碳中和”的诞生
“碳中和”是什么
“碳中和”是指实现二氧化碳净零排放。这可以通过去除二氧化碳来平衡二氧化碳排放(通常是通过碳抵消),或者通过消除社会排放(向“后碳经济”的过渡)来实现它被用于与运输、能源生产、农业和工业相关的二氧化碳释放过程。碳中和的概念,最早由伦敦未来森林Future Forests公司(后改名为碳公司The Carbon NeutralCo)在1997年提出,指为消费者种植一定数量的树木从而抵消其一年的碳排放量,碳排放量主要利用消费者在交通旅游、家庭生活和个人行为等领域的数据进行估量与测算,消费者通过购买“碳信用”来抵消碳排放。
“碳中和”是指实现二氧化碳净零排放。这可以通过去除二氧化碳来平衡二氧化碳排放(通常是通过碳抵消),或者通过消除社会排放(向“后碳经济”的过渡)来实现它被用于与运输、能源生产、农业和工业相关的二氧化碳释放过程。碳中和的概念,最早由伦敦未来森林Future Forests公司(后改名为碳公司The Carbon NeutralCo)在1997年提出,指为消费者种植一定数量的树木从而抵消其一年的碳排放量,碳排放量主要利用消费者在交通旅游、家庭生活和个人行为等领域的数据进行估量与测算,消费者通过购买“碳信用”来抵消碳排放。
“碳中和”就是排放=吸收
“碳中和”的诞生
气候危机促成“碳中和”愿景
随着人类活动对全球气候的影响,气候危机的影响范围越来越大,越来越严重,几近无处不在。从1880年至今,全球平均气温上升了约1.2℃,明显的上涨出现在两个阶段:第一阶段是20世纪30年代至50年代,第二次世界大战的爆发带动了全球工业化水平提高,大规模的战争和工业生产排放,导致了全球温度的上升;第二阶段是20世纪70年代末至今,信息技术发展、全球互联带来的生产力大幅度增长,以及人类可探索的领域扩张,大量的排放以及对环境的破坏,也导致了全球气温快速升高,也正是从此时开始全球平均气温超过0℃。2020年,全球平均气温已经达到1℃以上。全球升温已经导致气候风险越来越高,包括但不限于海平面上升、粮食减产、生态系统恶化、极端天气增加以及能源消耗增加。温室气体能吸收并重新放出大气中的红外辐射,是地球表面平均气温上升的重要原因,目前温室气体排放有多种,但主要是二氧化碳为主,占比73%,所以“碳中和”势在必行。
全球升温带来的危害
气候变化的主要原因
“碳中和”的历程
随着人类活动对全球气候的影响,气候危机的影响范围越来越大,越来越严重,几近无处不在。从1880年至今,全球平均气温上升了约1.2℃,明显的上涨出现在两个阶段:第一阶段是20世纪30年代至50年代,第二次世界大战的爆发带动了全球工业化水平提高,大规模的战争和工业生产排放,导致了全球温度的上升;第二阶段是20世纪70年代末至今,信息技术发展、全球互联带来的生产力大幅度增长,以及人类可探索的领域扩张,大量的排放以及对环境的破坏,也导致了全球气温快速升高,也正是从此时开始全球平均气温超过0℃。2020年,全球平均气温已经达到1℃以上。全球升温已经导致气候风险越来越高,包括但不限于海平面上升、粮食减产、生态系统恶化、极端天气增加以及能源消耗增加。温室气体能吸收并重新放出大气中的红外辐射,是地球表面平均气温上升的重要原因,目前温室气体排放有多种,但主要是二氧化碳为主,占比73%,所以“碳中和”势在必行。
全球升温带来的危害
气候变化的主要原因
“碳中和”的历程
第一个里程碑文件:《联合国气候变化框架公约》(1992年) 确定 “共同但有区别的责任“原则,迈出解决气候变化问题的第一步。
第一个限制温室气体排放的全球性制度安排:《京都议定书》(1997年) 首次以国际性法规的形式对发达国家温室气体减排做出明确;引入市场机制作为减少温室气体排放的新路径,催生出碳排放权交易市场。
2020之后全球气候治理安排:《巴黎气候变化协定》签署(2015年),并于2016年11月4日生效,是继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》之后,人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本,形成2020年后的全球气候治理格局。《巴黎气候变化协定》有4个特点:1)有目标:全球升温控制在2摄氏度以内,各国尽快达到峰值。2)有时间:每五年提交一次新的国家自主贡献(INDC)。3)有评估:各国定期评定协定执行情况,全球每五年进行一次盘点,全面评估减缓、适应和支持活动的落实情况。4)有效力:2016年4月开始签署,生效后成为普遍法律协定。
“碳中和”的今生
把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局
各国为“碳中和”愿景而努力
《巴黎协定》所规定的目标,是要求联合国气候变化框架公约的缔约方,立即明确国家自主贡献减缓气候变化,碳排放尽早达到峰值,在21世纪下半叶实现碳中和,在21世纪末将全球地表温度相对于工业化前上升的幅度控制在2℃以内。不仅如此,各缔约方还将为争取实现1.5℃的温控目标付出努力。目前多数发达国家在实现碳排放达峰后,明确了碳中和的时间表。例如芬兰确认在2035年,瑞典、奥地利、冰岛等国家在2045年实现净零排放;欧盟、英国、挪威、加拿大、日本等将碳中和的时间节点定在2050年。一些发展中国家如智利,也计划在2050年实现碳中和。目前全球总共有超过40个国家给出了碳中和时间表。
欧盟气候中性经济路线图
作为“碳中和”愿景的主要倡导者,为了实现零碳足迹的宏伟目标,欧盟委员会提出了成员国必须共同追求的七个战略构建模块
1)建筑能源效率:居住和服务建筑占欧盟能源消耗的40%,因此,房屋改造对提高能源效率水平至关重要。考虑到欧盟约75%的建筑是在现行能源性能标准存在之前建造的,此项战略任务较多。
2)部署可再生能源:目标是通过促进可再生能源的发展,将欧洲对进口能源的依赖从目前的55%降低到2050年的20%左右。除了明显的环境效益,此举还将有助于提高能源安全和国内就业水平。
3)清洁、安全、互联的交通:交通运输目前占欧盟温室气体排放总量的四分之一。要遏制这种巨大的碳足迹,就需要优先考虑可持续的城市交通替代方案,如公共交通或骑自行车,以及改进现有的车辆和交通工具,提倡使用低排放或零排放技术。
4)竞争性工业和循环经济:欧盟认识到必须使工业生产现代化,以便减少温室气体的排放。这包括回收,作为促进有效利用资源的一个关键因素,特别是对于依赖于生产集中在欧盟以外少数国家的材料,如钴或石墨技术等。
5)基础设施和互联互通:需要在欧洲层面找到协同效应,这包括需要建立泛欧能源网络。
6)生物经济和自然碳汇:生物质原料可以在热生产应用中替代污染最严重的材料方面发挥关键作用,因为它有可能转化为生物燃料。
7)通过捕获和存储来解决剩余的二氧化碳排放:欧盟委员会强调有必要促进旨在改进碳捕获和存储技术的研究。这些技术能够分离、储存和隔离该行业的碳排放,目前成本极高。事实上,欧洲科学院科学咨询委员会(Scientific Advisory Committee of the European Academies)2018年的一份报告排除了它们作为气候问题解决方案的可能性。但是,欧洲联盟认为,在无法消除排放的情况下,碳捕捉和存储应该列为备选办法。
拜登当选后,美国重新回归巴黎协定
美国总统拜登于2021年1月20日宣誓就职后,当晚宣布美国将在39天内重返应对气候变化的《巴黎协定》
2021年2月,美国正式重新加入巴黎协定;2021年4月,在美国主 办的“领导人气候峰会”上,白宫发表声明,美国计划到2030年温室气体排放量在2005年水平上减 少50%~52%,并在2050年前实现碳中和。
2021年2月,美国正式重新加入巴黎协定;2021年4月,在美国主 办的“领导人气候峰会”上,白宫发表声明,美国计划到2030年温室气体排放量在2005年水平上减 少50%~52%,并在2050年前实现碳中和。
拜登宣誓就职时,承诺美国将重返巴黎协定
如何达到“碳中和”
达到碳中性的状态主要有两种方法,无外乎增加碳吸附以及减少碳排放
1)碳抵消。用碳吸附抵消来平衡二氧化碳排放——减少或避免温室气体排放或从大气中去除二氧化碳以弥补其他地方排放的过程。如果排放的温室气体总量等于避免或消除的总量,那么这两种影响将相互抵消,净排放是“中性的”.
2)碳减排。减少碳排放可以通过转向产生较少温室气体的能源和工业过程来实现,从而向低碳经济过渡。转向使用水电、风能、地热和太阳能等可再生能源以及核能,可以减少温室气体排放。尽管可再生能源和不可再生能源生产都会产生某种形式的碳排放,但可再生能源的碳排放几乎可以忽略不计。向低碳经济转型还意味着改变目前的工业和农业流程以减少碳排放,例如,改变牲畜(如牛)的饮食习惯可能会减少40%的甲烷产量。碳项目和排放交易经常被用来减少碳排放,有时甚至可以阻止二氧化碳完全进入大气(例如通过碳洗涤)。实现碳中性产品的一种方法是使这些产品比耗能燃料更便宜、更经济很多公司都承诺到2050年实现碳中和或碳负,其中包括:微软、达美航空、BP、宜家、和黑石。然而,如果没有更便宜的碳中性产品,企业就不太可能转向可再生能源。
2)碳减排。减少碳排放可以通过转向产生较少温室气体的能源和工业过程来实现,从而向低碳经济过渡。转向使用水电、风能、地热和太阳能等可再生能源以及核能,可以减少温室气体排放。尽管可再生能源和不可再生能源生产都会产生某种形式的碳排放,但可再生能源的碳排放几乎可以忽略不计。向低碳经济转型还意味着改变目前的工业和农业流程以减少碳排放,例如,改变牲畜(如牛)的饮食习惯可能会减少40%的甲烷产量。碳项目和排放交易经常被用来减少碳排放,有时甚至可以阻止二氧化碳完全进入大气(例如通过碳洗涤)。实现碳中性产品的一种方法是使这些产品比耗能燃料更便宜、更经济很多公司都承诺到2050年实现碳中和或碳负,其中包括:微软、达美航空、BP、宜家、和黑石。然而,如果没有更便宜的碳中性产品,企业就不太可能转向可再生能源。
全球达到碳中和的路径主要有5条
1)发展清洁能源,降低煤电的供应。
2)减少建筑物碳,打造绿色建筑。
3)减少交通运输业碳排放,布局新能源交通工具。
1)发展清洁能源,降低煤电的供应。
2)减少建筑物碳,打造绿色建筑。
3)减少交通运输业碳排放,布局新能源交通工具。
4)减少工业碳排放,发展碳捕获碳储存。
5)减轻农业生产碳排放,加强植树造林。
5)减轻农业生产碳排放,加强植树造林。
碳定价是一种降低温室气体排放的工具,它可以记录温室气体排放的外部成本,即公共支付的排放成本,如农作物受损成本、干旱和升温带来的医疗保健成本、洪水带来的财产损失及海平面上升产生的影响等,这些成本将通过对排放的二氧化碳定价的方式展现出来。这种定价方式有助于将温室气体排放造成的损害负担转移给那些对此负责的人,或可以减少二氧化碳排放的人,如排放二氧化碳的工厂、企业等,从而引导生产、消费和投资向低碳方向转型,实现应对气候变化与经济社会的协调发展。
目前欧盟正在筹划“碳边界调节机制”,简称“碳关税”。“碳关税”最早由法国前总统希拉克提出,用意是希望欧盟国家应针对未遵守《京都协定书》的国家课征商品进口税,否则在欧盟碳排放交易机制运行后,欧盟国家所生产的商品将遭受不公平之竞争。其本质是通过对进口到欧盟的产品进行加税,以使进口产品和欧盟产品在碳成本上达到平衡。按照时间表,欧洲议会将在2021年6月底之前提出立法草案,预计2022年完成立法,2023年开始实施。根据欧洲议会的《决议》,欧盟最有可能采取的方式是镜像ETS,即在欧盟排放交易体系之外设立一个进口产品的虚拟排放额度池,虚拟排放额度的价格锚定欧盟碳市场的排放额度价格。
欧盟委员会主席冯德莱恩宣布欧盟将从2021年开始建“碳边境调节机制”
欧盟委员会主席冯德莱恩宣布欧盟将从2021年开始建“碳边境调节机制”
市场需要通过碳交易机制促进“碳中和”的达成
碳交易是一种碳定价的方式,企业间通过市场手段进行排放权交换以平衡各自的排放量,从而达到低成本控制碳排放总量的目的。以碳价格为信号,各国政府将引导碳排放权资源合理化配置,实现全社会减排成本的最低化。过
碳交易是一种碳定价的方式,企业间通过市场手段进行排放权交换以平衡各自的排放量,从而达到低成本控制碳排放总量的目的。以碳价格为信号,各国政府将引导碳排放权资源合理化配置,实现全社会减排成本的最低化。过
低的碳价格无法形成有效的激励。过高的碳价格则会增加企业成本,增大碳市场发展阻力。而合适的碳价格,短期价格偏低,但长期随着碳容量空间稀缺,会趋于逐步提升。
抵消机制:在实行总量控制的碳交易体系中,允许控排企业使用特定减排项目产生的减排指标进行履约,但有使用比例限制。
碳交易的覆盖范围极为重要
覆盖的主体和排放源越多,则碳交易体系里的边际减排差异就越大,就越容易降低总体减排成本,使得碳交易体系运行更有效率。同时,覆盖范围越大,对排放监测报告核查(MRV)的要求也越高,管理成本也会越高。
覆盖的主体和排放源越多,则碳交易体系里的边际减排差异就越大,就越容易降低总体减排成本,使得碳交易体系运行更有效率。同时,覆盖范围越大,对排放监测报告核查(MRV)的要求也越高,管理成本也会越高。
覆盖范围还会决定配额总量的多少 。配额是政府分配给控排企业指定时期内的碳排放额度,1单位配额相当于1吨二氧化碳当量。国家发改委制定国家配额分配方案,省发改委制定行政区域内分配指标,报国家发改委确定后实施。配额总量的多少决定了碳市场上配额的供给,进而影响配额的价格,通过设定配额总量确保碳排放权的“稀缺性”是碳交易的实践前提。按照是否收费,配额又分为免费分配和有偿分配两种。现阶段以免费分配为主,未来全国将逐步提高有偿分配的比例。
欧盟碳价经历多次暴跌,现碳价已突破历史最高水平
2006年欧盟碳价第一次暴跌,主要是欧盟发布的《2005年排放报告》显示配额存在大量剩余,导致碳价直线下跌。2006年下半年随着欧盟明确第一阶段配额不能在第二阶段使用,碳价再次暴跌,价格近乎为0,一阶段结束的时候有8300万吨过剩配额。进入第二阶段,碳价2008年经历了全球金融危机,出现大幅下跌,随后欧洲经济恢复缓慢,碳价整体回升并不明显。2011年碳价又受欧债危机的影响,再次出现大幅度下跌,之后碳价多年保持在10欧元价格以内。至第二阶段结束时,市场有近20亿吨过剩配额,这些配额被存入了第三阶段。从2019年1月开始,欧盟市场稳定保留机制每年将减少24%的超额碳排放配额,直至2023年,在此之后降幅将收窄为每年12%,再加上绿党在2019年5月的欧洲议会(EP)选举中尤其成功,欧盟减少配额竞拍量,促使碳价快速回升。2020年虽然疫情影响,导致碳价再次出现暴跌,目前由于收紧了碳配额发放和制定了更高的自愿减排贡献目标,促使碳价逐步攀升,2021年5月在能源和股市的支撑下,由于看涨的投机情绪继续占主导地位,碳排放价格攀升至50欧元以上,几家对冲基金预计2021年EUAs将高达100欧元/吨。
2006年欧盟碳价第一次暴跌,主要是欧盟发布的《2005年排放报告》显示配额存在大量剩余,导致碳价直线下跌。2006年下半年随着欧盟明确第一阶段配额不能在第二阶段使用,碳价再次暴跌,价格近乎为0,一阶段结束的时候有8300万吨过剩配额。进入第二阶段,碳价2008年经历了全球金融危机,出现大幅下跌,随后欧洲经济恢复缓慢,碳价整体回升并不明显。2011年碳价又受欧债危机的影响,再次出现大幅度下跌,之后碳价多年保持在10欧元价格以内。至第二阶段结束时,市场有近20亿吨过剩配额,这些配额被存入了第三阶段。从2019年1月开始,欧盟市场稳定保留机制每年将减少24%的超额碳排放配额,直至2023年,在此之后降幅将收窄为每年12%,再加上绿党在2019年5月的欧洲议会(EP)选举中尤其成功,欧盟减少配额竞拍量,促使碳价快速回升。2020年虽然疫情影响,导致碳价再次出现暴跌,目前由于收紧了碳配额发放和制定了更高的自愿减排贡献目标,促使碳价逐步攀升,2021年5月在能源和股市的支撑下,由于看涨的投机情绪继续占主导地位,碳排放价格攀升至50欧元以上,几家对冲基金预计2021年EUAs将高达100欧元/吨。
当碳汇价格不合理时,政府也具有调控手段
政府可以在公开市场进行拍卖、回购等操作。当价格过高时,拍卖配额,增加市场上的配额供给,促使碳汇价格回落。当价格过低时,回购市场上的多余配额,减少市场上的配额供给,从而促使碳汇价格回升。政府也可以通过调整遵约方式的形式调控碳汇价格,例如调整企业减排量的使用比例以及配额借贷等。
政府可以在公开市场进行拍卖、回购等操作。当价格过高时,拍卖配额,增加市场上的配额供给,促使碳汇价格回落。当价格过低时,回购市场上的多余配额,减少市场上的配额供给,从而促使碳汇价格回升。政府也可以通过调整遵约方式的形式调控碳汇价格,例如调整企业减排量的使用比例以及配额借贷等。
MRV即“测量、报告与核查”(Measurement,Reporting,Verification),是排放交易体系市场可信度和可靠度的重要保障。
主管机构负责颁布相关规定,确定履约企业与核查机构,并且审批排放/核查报告。履约企业需要提交年度监测计划,监测排放情况以及提交排放报告,企业提交的排放报告是第三方机构核查工作的基础。核查机构的主要工作是开展核查并提交核查报告,核查机构需要保证数据准确性,帮助企业完善监测计划和排放报告。监测的技术与标准决定了报告信息的准确性和可靠性。企业在MRV的基础上,通过对减排潜力、成本效益等进行测算,弄清楚诸如“上减排项目降低排放”还是“购买排放配额或CCER”等问题,综合确定企业实施减排的重点或优先领域,最终确定企业减排路径。
中国在行动
中国在行动
我国重视气候变化,体现大国担当。我国于2007年公布《中国应对气候变化国家方案》,为国内第一部应对气候变化的综合政策文件;随后陆续发布了一系列政策和规划,提出二氧化碳排放量下降 目标;积极参与国际事务,参与签署《巴黎协定》并提交应对气候变化国家自主贡献文件等。2020年9月,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中首次做出承诺,中国将力争“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”。习主席的承诺与中国在这段时间内将全球变暖控制在1.5°C的全球目标相一致,其中,2030年中国森林蓄积量比2005年增加60亿立方米的承诺颇为引人注目。而后,在2020年12月16日-18日召开的中央经济会议,将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年八大任务之一。
关于中国实现“碳中和”:首先,它必须立即采取1.5°C的途径,到2050年减少75%至85%的碳排放。但在正常情况下,到2050年,中国的碳排放量只会减少10%多一点。第二,世界其他国家需要中国取得成功,因为中国占全球年排放量的20%以上。如果中国继续按照目前的路线发展,那么到2050年,达到1.5°C的全球目标将是不可能的。鉴于中国作为全球制造业和创新中心的角色,迅速达到1.5%的碳排放目标将有助于其他国家更容易实现碳中和。第三,中国可以从积极的气候变化计划中获得切实的经济利益。我们预计,从现在到2050年,实现1.5摄氏度目标的计划将为中国的GDP贡献2%至3%,减少约80%的化石燃料需求,减少75%至85%的排放。
在1.5摄氏度的减排路径下,到2050年,中国的每个主要排放行业都需要减排65%到105%,这意味着一些行业需要比其他行业提前10年达到接近零排放的水平。
为了在2060年实现真正的碳中和,中国可能需要采取碳捕集与封存(CCS)和碳汇等减排措施,进一步减少碳排放。截至2019年,中国已经实施了10个试点项目,但规模较小;它们的集体捕获能力不到中国当前碳排放总量的0.01%。
能源:在能源产品制造领域探索脱碳技术,扩大CCS技术的应用和效果,追求CCS普及率超过90%。
能源:在能源产品制造领域探索脱碳技术,扩大CCS技术的应用和效果,追求CCS普及率超过90%。
工业:工业必须推进电力和热能生产的脱碳和工艺创新,以实现设备升级和产能互换之外的根本转型;“最后一英里”的措施包括,在内部发电和产热中100%采用CCS技术。
运输:必须从汽油汽车转向电动汽车,这必须得到公共政策的支持,持续改进电池,扩大充电基础设施的规模。
建筑:建筑供热必须加强能效创新和脱碳。完全的碳中性需要热泵的扩展和烹饪器具的电气化。
农业:农业需要经历从碳排放贡献者向碳汇者的转变。沼气项目和施肥产业改革是促进农业可持续发展的重要杠杆。必须通过垃圾焚烧处理和提高碳汇能力来实现进一步的减排。
中国的碳市场发展历程
国内碳市场发展大致分为三阶段
第一阶段为2011年至2013年的地方试点启动阶段:2011年起国家发改委先后在北京、天津、上海、重庆、广东、湖北、深圳启动7个碳交易试点,探索建立碳交易机制。
第二阶段为2013年-2017年的全国碳市场准备阶段:2013年11月国家政府将建设全国碳市场列入全面深化改革的重点任务之一。随后2014年12月国家发改委发布《碳排放权交易管理暂行方法》,确立全国碳市场总体框架。2017年12月国家发改委发布《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》标志着全国统一市场建设工作的正式启动。
第三阶段为2018年-2020年,全国碳市场的建设与完善阶段:2018年3月,中国国务院机构改革,在原环境保护部的基础上组建生态环境部,原国
家发改委主导的碳排放权交易职责也划入新的生态环境部,《碳排放权交易管理办法(试行)》于2021年1月正式出台。
国内7大试点交易机制
碳交易试点的意义
1)验证了以市场机制控制碳排放在实践上可行(试点范围内碳排放总量和强度出现双降趋势)
2)立法是建立碳市场的前提
3)不同配额分配方法的合理性得到验证
4)对碳市场相关惩罚机制进行了探索
5)企业碳管理意识得到提升
6)培养了碳交易相关专业人才
试点效果