中国如何控制温室气体排放?

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    人为温室气体排放一直是导致气候变化的最大元凶,而其中很大一部分来自中国。2004年以来,中国的碳足迹一直保持世界第一。2017年,中国二氧化碳排放量占全球总量的28.3%。

    作为全球最大温室气体排放国,中国不仅仅遭到国际社会的口诛笔伐,更面临来自国内各界的压力,要求其在环境保护的同时保持经济增长。因此,中国在2016年的《巴黎协定》中承诺减少60%-65%的碳排放强度。有鉴于此,中国如何面对日益严峻的减排挑战不仅事关中国能否成为可持续发展的领军者,也在更广泛的意义上影响全球应对气候变化的行动。

    Top Emitters of Carbon Dioxide


    中国各产业的二氧化碳排放

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    煤炭一直是推动中国经济增长的主要能源,1985年至2016年间占中国能源消费总量的69.9%。而烧煤的环境成本极高,其产生的二氧化碳量最高能达到其他化石能源的两倍。虽然2014年以来全国煤炭使用量已呈下降趋势,中国的煤炭消费仍超世界其他国家的总和。2017年,煤炭占中国能源使用量的60.4%

    Global Carbon Dioxide Emissions

    中国对煤炭的高度依赖则导致了国内大约73%的二氧化碳排放都来自烧煤。与其他国家相比,中国烧煤产生的二氧化碳排放量比欧洲、非洲和拉丁美洲的总量还要高。石油产生的二氧化碳则仅占中国二氧化碳排放的15%。中国的碳排放源主要集中于煤炭,这一点与其他主要经济体不同。以日本为例,虽然煤炭占日本发电量的25%,但却只占其二氧化碳排放量的38.7%,相较之下,石油则占36.7%,二者近乎持平。对美国而言,石油是最大的二氧化碳排放源(44%),其次是天然气(28.6%)。

    工业是中国煤炭消费的主体。2015年,制造业、农业、矿业和建筑业共计占中国能源使用量的67.9%。这些产业的煤炭使用量占中国煤炭使用总量的54.2%。值得一提的是,这还不包括发电用煤。中国41.8%的煤炭消费用于发电。

    建筑业及其相关活动是二氧化碳的主要排放源之一。中国城市化进程高歌猛进也带来了建筑活动的兴盛。水泥和钢铁是中国基础设施建设的两大支柱,而水泥生产和钢铁精炼都会排放大量二氧化碳。

    中国2011年至2013年的水泥消费量就超过了美国整个20世纪的使用量。由于生产一吨水泥会排放1.25吨二氧化碳,2017年光水泥就占了中国碳排放的7.8%,约8亿吨二氧化碳,将近是印度的7倍。

    中国钢铁产量占据全球半壁江山,是欧盟的5倍。与水泥类似,生产钢铁同样耗费大量煤炭和焦炭。生产一吨钢铁会排放两吨二氧化碳。有估算称,钢钉生产占中国二氧化碳排放量的10%以上。1

    全球最大水泥生产国以及排放量 (2017)
    国家 水泥生产量 (百万吨) 二氧化碳综合排放量 (百万吨)
    中国 2400 769
    印度 270 109
    美国 86 40
    土耳其 77 37
    越南 78 30
    资料来源:The USGS Mineral Survey, The Global Carbon Atlas,
    Boden et al. (2017), UNFCCC (2018), BP (2018).

    尽管这些材料大部分都供国内消费,还是有相当比例销往海外。2017年,中国约25%的水泥和9%的钢铁都出口国外。鉴于产能规模之巨,虽然出口比重不高,但中国的钢铁和水泥出口量仍高居世界之首。


    减少化石燃料排放

    中国多措并举减少工业排放。2018年5月,生态环境部提出,具备条件的钢铁企业要实施超低排放改造,力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨。同时,中国也在升级电网,使用耗煤更低、产能更高的“超临界”燃煤电厂。这一举措会将标准提高到让现今的美国望尘莫及的水平。美国进步中心称,在2020年,“美国的燃煤电厂将没有一家能够达到中国标准。”其他政府主导的措施包括2013年引入的碳捕获与封存技术(CCS),不过该技术仍仅仅初具雏形。

    中国在其他方面也采取了益于减排的举措。美国能源情报署称,中国正在逐步增加天然气使用量。天然气在燃烧过程中的碳排放比煤炭低50%-60%。

    2017年,中国是世界第三大天然气消费国,仅次于美国和俄罗斯。中国还是美国液化天然气的第大购买国。除了环境上考量,中国加大液化天然气进口也是为了抵消与美国的贸易顺差。2018年初,中国石油天然气集团与美国切尼尔能源公司签署了一份长达25年的合同,承诺每年购入高达120万吨液化天然气。虽然中美这两个世界最大经济体间持续的贸易争端尚未对液化天然气造成影响,但日益剑拔弩张的局势或许会将其推上风口浪尖。

    中国液化天然气供应国(2017)
    排名 国家 中国液化天然气进口百分比
    1 澳大利亚 47
    2 卡塔尔 21
    3 马来西亚 11
    4 印度尼西亚 7
    5 巴布亚新几内亚 6
    5 美国 6
    资料来源:Brookings

    2017年底,中国自然资源保护协会发布了《全国碳排放权交易市场建设方案》,从而建立了全国排放交易体系。该方案相当于给二氧化碳“定价”,以鼓励企业减排。其2011年在湖北和广东的5个城市展开的试点项目被纳入中国的“十二五”规划(2011-2015)。碳排放交易体系如今已初见成效。自发布以来,各区域碳市场已累计交易3800万吨二氧化碳。


    家庭碳排放

    数十年来,煤炭一直主导着中国的能源消费。2015年,中国72%的发电量来自于燃煤电厂,这使煤炭成为家庭二氧化碳排放的主要来源。值得一提的是,家庭用煤量也是中国城乡差距的缩影。2015年,城市家庭二氧化碳的排放大部分来自天然气(33.2%)和液化石油气(26.1%)。这与欧洲和北美的发达国家的家庭情况类似。中国农村家庭的情况恰恰相反,超过65%的排放来自煤炭。

    为了减少家庭用煤,中国大举推出“煤改气”政策。在2017年,中国生态环境部指挥河北、山东、河南和山西省的地方官员, 为农村和城市地区的三百万户家庭安装电暖或天然气供暖设备并提供一定补贴。同时,燃煤炉也被禁止使用。但因中央和地方政府协调不力,导致“煤改气”进展缓慢

    北京也在努力提高公众的节能环保意识。中国生态环境部举办的“全国节能宣传周”、“全国低碳日”等活动,皆旨在向公众宣传“十三五”规划和《巴黎协定》中提出的环境目标。

    中国政府计划到2020年将电动汽车保有量提高到500万辆。

    机动车也是主要排放源之一。中国机动车保有量超过3亿辆,比美国3000万辆。除了体量庞大,中国机动车在节能方面通常也不及日本、欧洲或美国生产的机动车。

    中国政府已开始着手解决该问题。2016年,中国工业和信息化部提出将限制新款摩托车和助动车车型的油耗。两年后,超过500个汽车车型因未能达到严格的油耗标准而被停产

    新车排放量 (2014)
    国家 二氧化碳排放量 (克/公里)
    中国 209
    美国 206
    欧盟 169
    日本 168
    资料来源: The International Council on Clean Transportation

    另外,中国政府还多措并举来推动汽车行业向电动汽车转型。2017年,中国电动汽车保有量为123万辆,超过欧洲(82万辆)和美国(76万辆)。这一数字着实让人眼前一亮,而中国的电动汽车大军仍在扩张。中国政府计划到2020年将电动汽车保有量提高到500万辆。

    鉴于中国发电主要依靠煤炭,这场电动汽车转型并不如表面上那么环保。绿色和平组织,若把电力消费带来的排放也计算在内,中国的电动汽车和传统汽车“每公里的二氧化碳排放和PM2.5水平”相差无几。此外,生产电动汽车的锂离子电池需要大量电力,生产一块电池的耗电量可高达制造一台标准内燃机汽车的两倍


    其他类型的温室气体排放

    和其他国家一样,中国的温室气体排放也不仅限于二氧化碳。甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)和氟化气体约占中国总排放量的20%,这一比例与全球平均水平大致相同。

    二氧化碳的排放已对环境造成不小压力,而这些温室气体或让情况雪上加霜。大气中甲烷困住的热量是二氧化碳的28倍。一磅一氧化二氮的制暖效应是等量二氧化碳的三百倍。

    随着中国经济的发展,一氧化二氮和甲烷的排放量亦扶摇直上。荷兰环境评估署的数据显示,2017年中国甲烷排放量(17亿吨)全球总量的18.8%,一氧化二氮(5.45亿吨)占18.4%,均超过印度、法国、德国和俄罗斯的总和。

    能源输配、家畜养殖、废水处理、垃圾填埋是甲烷排放的主要来源。2016年,中国42.9%的甲烷排放来自诸如煤矿开采和燃气运输等能源行业活动,38.2%来自农业活动。同年,美国能源产业的排放量占该国甲烷排放的43.7%,农业占34.9%。

    中国农业相关的排放主要来自水稻种植,2016年占农业甲烷排放的55%。荷兰环境评估署的数据显示,日本的情况与中国类似,水稻种植也是日本农业主要的甲烷排放源(62%)。而美国作为全球最大牛肉产地,大部分农业甲烷排放来自牲畜养殖。

    中国非二氧化碳排放量 (2016)
    排放来源 排放量 (百万吨 二氧化碳当量) 百分比
    能源 796 31.2
    工业生产过程 324 12.7
    农业 1042 40.8
    废物 336 13.2
    其他 52 2
    资料来源: PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

    农业和能源行业也是一氧化二氮的主要排放源。包括施肥在内的农业土地管理活动以及其他工业活动造成了大部分的一氧化二氮排放。其中农业是中国第一大一氧化二氮排放源,占总排放量的73.7%。与之相比,印度的情况大同小异,农业活动占其一氧化二氮排放的76.9%。

    全球减排领军者

    近年来,中国在全球减排行动中发挥着日益积极的作用。从2009年参与签署非约束性的《哥本哈根协议》到2016年批准《巴黎协定》,中国正在引领各国应对气候变化。中国坚守气候承诺,而美国却截然相反,于2017年8月宣布退出《巴黎协定》。习近平主席随后强调,中国正“引导应对气候变化的国际合作。” 继任以后,习近平主席更组建了生态环境部。 新建立的生态环境部以改善生态环境质量为目标, 取代了原环保部,并整合了分散在各部门的生态环境保护职责。

    中国的环保承诺和减排目标
    协定 目标 目标日期
    哥本哈根协议 中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%~45% 2020年
    非化石能源占一次性能源消费比重达到15%
    巴黎协定 二氧化碳的排放量达到峰值 2030年
    碳强度在2005年的基准上降低60-65%
    非化石能源在中国的能源需求比例中提升至20%
    资料来源: The Climate Action Tracker

    应注意的是,中国承诺减少碳排放强度,而非设定一个硬性的排放上限。碳排放强度指经济活动每产出一美元价值所带来的碳排放。因此,如果经济增速超过排放,总排放将不减反增。许多经合组织国家情况均如此,虽然排放强度下降,但整体排放水平却仍不断攀升或持平。

    2018年3月,中国政府宣布,中国已完成在《哥本哈根协议》中提出的2020年减排目标,包括减少碳排放强度40%-45%,以及将非石化能源比重提升至15%。北京方面声称,能取得如此成就,2011年正式建立的碳排放交易体系功不可没。中国的碳交易体系虽然无疑是一个里程碑,但目前仅适用于能源产业,远非十全十美。至于全国排放上限和交易体系的建立,则由于面临多重技术难题,包括缺少可靠的排放数据,而被迫延缓。

    FDI

    为了减少排放,中国在积极开并发利用可再生能源。 点此阅读 中国目前的能源结构及其对新能源开发的现况.

    为了增加替代能源使用量,北京承诺“到2020年,常规水电规模达到3.4亿千瓦,风电装机规模达到2.1亿千瓦,太阳能发电规模1.1亿千瓦。”中国也计划发展核能来减少温室气体排放。“十三五”规划提出,2015年至2020年,核电产能要实现年均增长16.5%。随着可再生能源比重不断上升,中国预计将超额完成《哥本哈根协议》中所定15%的目标。

    虽然中国计划在2020年会将非化石燃料比重提高到15%,然而,这一举措还不够帮助中国实现《巴黎协定》中设定的目标。2《巴黎协定》表示要把21世纪全球平均气温工业化前水平升高控制在2摄氏度之内。但若要完成这一指标,中国预计需要将非化石燃料的比重提升至26%。

    本文由国际战略研究中心中国实力项目发表,如有转载,请标明出处。ChinaPower

    1. Kaile Zhou and Shanlin Yang, “Emission Reduction of China’s Steel Industry: Progress and Challenges,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 61 (2016), 319-327.
    2. DNB, “China Energy Outlook,” China Update, July 12, 2017
    Photo Credit: Kevin Frayer/Getty Images

    China Power Team. "中国如何控制温室气体排放?" China Power. 十一月 1, 2018. Updated 三月 26, 2019. Accessed November 19, 2019. https://chinapower.csis.org/china-greenhouse-gas-emissions/?lang=zh-hans