全球变暖问题与碳中和

工业革命以来的人类活动导致地球气温异常地快速上升，这已经是主流科学界的共识。根据美国国家航空航天局的数据，目前全球地表平均气温相比1880年高出约1.2℃，远超出此前一万年地球平均气温的正常波动区间。

全球变暖会带来严重的后果：两极冰川融化、海平面上升、极端天气灾害增加、土地沙漠化和海洋酸化等。联合国一份报告显示，2000年至2019年全球记录了6681起气候灾害，相比之前20年的统计数据增加了83%。放任全球变暖的潜在经济损失也是惊人的，据耶鲁大学教授、气候经济学家威廉·诺德豪斯(WilliamD.Nordhaus)测算，如果按本世纪末全球升温为3°C、4°C和5°C的情境测算，届时对应的全球年度经济损失分别为GDP的2.3%、4%和6.5%;美联储全球化研究所的研究则表明，若不采取气候行动，到2100年全球气温将上升3.7°C，届时全球年度人均GDP可能会损失7.2%。和现在困扰世界的疫情比较一下:新冠肺炎疫情对2020年全球GDP的负面影响约为6%，也就是说因为全球变暖，本世纪末人类每年都要面对新冠肺炎疫情级别的经济损失。

全球变暖是因为工业革命以来人类对化石能源的大量使用，大规模的制造业、房屋基建等行为排放了大量的温室气体(以二氧化碳为主，还包括甲烷、一氧化二氮和氯氟碳化合物等)，或者用现在大家常说的词：碳排放。不考虑疫情对经济活动影响的话，现在每年人类的碳排放还是持续增长的。要限制全球变暖的危害，必须快速降低全球碳排放。据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)测算，至本世纪末全球升温控制在1.5℃的可能性已极小，为了守住2℃的升温红线，需要全球在将来30年内快速达到碳中和：即通过“收支相抵”的方式做到大气中二氧化碳不增长。

为什么碳中和是巨大的经济博弈

达成碳中和的挑战非常巨大，首先，能源的使用是碳排放最重要的来源，而人类的经济发展、生活水平的提高和对能源的利用是紧密相关的，用历史数据来测算，GDP增速与能源用量增速的相关系数高达90%。说服人们减少能源使用、降低生活水平来减排是极为困难的。发展碳排放少的新能源，并且新能源的成本还不比化石能源高才能既减排又能让经济、生活水平继续往前发展。

其次，碳减排是需要全球合作的，而达成如何分担责任的共识很困难，不同的国家看待这个问题的角度很不一样。中国是目前最大的碳排放国，2019年排放量占全球27.9%(美国占14.5%)，其他发展中国家的碳排放也在持续增长。但从历史累计来看，西方国家从工业革命开始就不断排放，自1751年以来，美国碳排放量约4000亿吨，占历史排放量的25%，居世界首位;欧盟28国贡献22%;中国排放占比为13%。那么应该以历史累计碳排放量还是以现在的碳排放量来分担责任就引起了巨大的争议。

另外，从人均排放的角度来看，中国人均碳排量为7.1吨/年，仅为美国的44%，韩国的59%;而印度人均碳排量甚至仅为中国的26%。美国人住着大房子(平均住房面积65平方米)，在住宅领域的人均能耗(取暖、降温、照明等)是中国的3.2倍，是印度的5.4倍;在交通领域的人均能耗更是中国的8.7倍，印度的27.4倍。中国或其他发展中国家人民有没有权利去追求美国人民的这种生活?

从这个意义上来讲，发达国家和发展中国家是有核心矛盾的，发达国家说全球50多亿人口在发展中国家，现在总排量最大，应该承担责任;发展中国家则可以辩驳，我们有平等的发展权，从历史和人均来说，与发达国家相比，我们还可以排放更多。这是两层巨大的博弈。

碳中和的技术方法

要想达到碳中和，需要三个办法的配合。

一是能源供给端用新能源代替碳基能源。

二是在能源使用端去碳。能源使用端的电气化是一个方向，通过能源使用端的电气化和供给端的清洁化互相配合，形成良性循环互促发展，如果燃油车将来还是主流，就无法和能源供给端的清洁化匹配，也无法促进供给端的清洁化转变。除了电气化，能源使用端还有很多碳排放的场景需要找到合理的减排方案，比如工业领域中炼钢等场景用氢气来代替煤的经济方案;交通领域中飞机、轮船的清洁动力解决方案;农业领域中养牛产业甲烷(甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍，养牛对温室气体的排放占畜牧业的65%)减排的解决方案等。

三是固碳。供给端和使用端的方法实施之后，也不可能做到完全不排放碳了，这时候就需要用固碳的方式来“中和”掉剩余的碳排放。目前有两种方法：第一个方法是植树造林，中国在这方面的举措全球瞩目，森林覆盖面积在过去几十年大幅提高，对固碳的贡献十分显著;第二个方法是用工业化的方式进行碳捕捉。

在去碳的过程中，供给端和使用端的同步协调非常重要。美国阿贡国家实验室一项研究表明，能源供给端的类型对新能源汽车相比燃油车的减排优势影响很大。他们对丰田卡罗拉(燃油，7.13L/100km)和特斯拉Model3(电动，54kWh)在不同能源供给情况下的排放表现做了测算：如果能源供给是纯火电，汽车里程达到12.6万公里以后，Model3才会比卡罗拉更有碳排放优势;但如果全部使用清洁能源，则行驶超过1.35万公里以后，Model3就具有了排放优势。可见