中國如何控制溫室氣體排放?

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    人為溫室氣體一直是導致氣候變化的最大元兇,而其中很大一部分來自中國。自2004年以來,中國的碳足跡持續名列世界第一。單於2017年,中國便佔全球二氧化碳排放總量的28.3%。

    作為全球最大溫室氣體排放國,中國不僅廣受國際社會的口誅筆伐,更面臨來自國內各界的壓力,要求其在保護環境的同時維持經濟成長。因此,中國在2016年的《巴黎協定》中承諾減少60%-65%碳排放強度。有鑒於此,中國要如何面對日益嚴峻的減排挑戰,不僅事關其能否成為永續發展的領軍者,也在更廣泛的意義上,影響全球應對氣候變遷的行動。

    Top Emitters of Carbon Dioxide


    中國各產業的二氧化碳排放

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    煤炭一直是推動中國經濟增長的主要能源,1985年至2016年間佔中國能源消費總量的69.9%。而燒煤的環境成本極高,其產生的二氧化碳量,可能高達其他石化能源的兩倍。雖然2014年以來全國煤炭使用量已呈下降趨勢,中國的煤炭使用量仍超過世界所有其他國家的總和。單在2017年,煤炭便佔了中國能源使用量的60.4%。

    Global Carbon Dioxide Emissions

    中國高度仰賴煤炭,國內大約73%的二氧化碳排放量來自燒煤。與其他國家相比,中國燒煤產生的二氧化碳排放量比歐洲、非洲和拉丁美洲的總量還要高。石油產生的二氧化碳,則僅佔中國二氧化碳排放的15%。中國的碳排放源主要集中於煤炭,這一點與其他主要經濟體不同。以日本為例,雖然煤炭占日本發電量的25%,但卻僅佔其二氧化碳總排放量的38.7%,相較之下,石油則佔36.7%,二者近乎持平。對美國而言,石油是最大的二氧化碳排放源(44%),其次是天然氣(28.6%)。

    工業是中國煤炭消費的主體。2015年,製造業、農業、礦業和建築業共計佔中國能源使用量的67.9%。這些產業的煤炭使用量佔中國煤炭使用總量的54.2%。值得一提的是,這還不包括發電用煤。中國41.8%的煤炭消耗量用於發電。

    建築業及其相關活動是二氧化碳的主要排放源之一。中國高歌猛進的都市化步調,也帶來了建築活動的興盛。水泥和鋼鐵是中國基礎設施建設的兩大支柱,而水泥生產和鋼鐵精鍊都會排放大量二氧化碳。

    中國光是於2011年至2013年的水泥消耗量,就超過了美國在整個20世紀的使用量。由於生產一噸水泥會排放1.25噸二氧化碳,水泥光在2017年就佔了中國總碳排放量的7.8%,約等於8億噸二氧化碳,將近是印度的7倍。

    中國鋼鐵產量佔據全球半壁江山,是歐盟的5倍。同水泥製程,生產鋼鐵同樣耗費大量煤炭和焦炭,每生產一噸鋼鐵,會排放兩噸二氧化碳。有估算稱,單鋼釘生產便佔中國二氧化碳排放量的10%以上。1

    全球最大水泥生產國以及排放量 (2017)
    國家 水泥生產量 (百萬噸) 二氧化碳綜合排放量 (百萬噸)
    中國 2400 769
    印度 270 109
    美國 86 40
    土耳其 77 37
    越南 78 30
    資料來源:The USGS Mineral Survey, The Global Carbon Atlas,
    Boden et al. (2017), UNFCCC (2018), BP (2018).

    儘管這些材料大部分供給國內需求,還是有相當比例銷往海外。2017年,中國約25%的水泥和9%的鋼鐵用於出口。鑒於產能規模甚巨,雖然出口比重不高,但中國的鋼鐵和水泥出口量仍高居世界之首。


    減少化石燃料排放

    中國多措並舉減少工業排放。2018年,生態環境部提出,具備條件的鋼鐵企業要實施超低排放改造,力爭2020年底前完成鋼鐵產能改造4.8億噸。同時,中國也對電網進行升級,並興建耗煤更低、發電量更高的「超臨界」燃煤電廠。這一連串措施。會將中國的排放標準提升到現今美國望塵莫及的水平。美國進步中心稱,在2020年,「美國將沒有一家燃煤電廠能夠達到中國的標準。」其他由中國政府主導的措施,包括了2013年引進的碳捕獲與封存技術,不過該技術尚未普及。

    中國也採取了其他有益於減排的措施。據美國能源資訊局表示,中國正在逐步增加天然氣使用量。天然氣在燃燒過程中產生的碳排放比煤炭低50%-60%。

    2017年,中國是世界第三大天然氣使用國,僅次於美國和俄羅斯。中國也是美國液化天然氣的第三大購買者。除了環保上考量,中國增加液化天然氣進口,也是為了抵消與美國的貿易順差。2018年初,中國石油天然氣集團與美國切尼爾能源公司簽署了一份長達25年的合約,承諾每年購入高達120萬噸的液化天然氣。雖然中美這兩個世界最大經濟體間持續的貿易爭端,尚未對對中國液化天然氣的供給造成影響,但目前日益劍拔弩張的局勢,或許會將此議題推上風口浪尖。

    中國液化天然氣供應國(2017)
    排名 國家 中國液化天然氣進口百分比
    1 澳大利亞 47
    2 卡達 21
    3 馬來西亞 11
    4 印度尼西亞 7
    5 巴布亞紐幾內亞 6
    5 美國 6
    資料來源:Brookings

    2017年底,中國自然資源保護協會發布了《全國碳排放權交易市場建設方案》,從而建立了全國排放交易體系。該方案相當於給了二氧化碳一個「定價」,以鼓勵企業減排。而中國的「十二五」規劃(2011-2015)中,便包含了自此方案於2011年起,在湖北和廣東5市展開的試點項目。碳排放交易體系如今已初見成效。自《方案》發布以來,各區域碳市場已累計交易共3800萬噸二氧化碳。


    家庭碳排放

    數十年來,煤炭一直佔中國能源消費的大宗。2015年,中國72%的發電量來自於燃煤電廠,這使煤炭成為家庭二氧化碳排放的主要來源。值得一提的是,家庭用煤量也是中國城鄉差距的縮影。2015年,城市家庭的二氧化碳排放大部分來自天然氣(33.2%)和液化石油氣(26.1%)。這與歐洲和北美已開發國家的家庭情況類似。中國農村家庭的情況則恰恰相反,超過65%的排放量來自煤炭。

    為了減少家庭用煤,中國大舉推出「煤改氣」政策。在2017年,中國生態環境部指示河北、山東、河南和山西省的地方官員,為農村和城市地區的三百萬戶家庭,安裝電暖或天然氣供暖設備並提供一定補貼。同時,也禁止使用燃煤爐。但因中央和地方政府協調不力,導致「煤改氣」進展緩慢

    中央政府也努力提高公眾的節能環保意識。中國生態環境部舉辦的「全國節能宣傳周」、「全國低碳日」等活動,皆旨在向公眾宣傳「十三五」規劃和《巴黎協定》中提出的環保目標。

    中國政府計劃到2020年將電動汽車保有量提高到500萬輛。

    機動車也是主要排放源之一。中國機動車保有量超過3億輛,比美國3000萬輛。除了體量龐大,中國機動車在節能方面通常也不及日本、歐洲或美國生產的機動車。

    中國政府已開始著手解決該問題。2016年,中國工業和信息化部公告將限制新款摩托車和助動車車型的油耗。兩年以來,超過500款汽車,因未能達到嚴格的油耗標準而被迫停產。

    新車排放量 (2014)
    國家 二氧化碳排放量 (克/公里)
    中國 209
    美國 206
    歐盟 169
    日本 168
    資料來源: The International Council on Clean Transportation

    另外,中國政府並多措並舉,以推動汽車工業向電動汽車轉型。2017年,中國電動汽車保有量為123萬輛,超過歐洲(82萬輛)和美國(76萬輛)。眼睛為之一亮,而中國的電動汽車大軍目前仍在不斷擴張。中國政府計劃在2020年前,將電動汽車保有量提高到500萬輛。

    鑒於中國發電主要依靠煤炭,這場電動汽車轉型並不如表面上那麼環保。綠色和平組織聲稱,若把電力消費帶來的排放也計算在內,中國的電動汽車和傳統汽車「每公里的二氧化碳排放和PM2.5水平」相差無幾。此外,生產電動汽車的鋰電池需要大量電力,生產一顆電池的耗電量,可達製造一台標準內燃機汽車的兩倍


    其他類型的溫室氣體排放

    和其他國家一樣,中國的溫室氣體排放也不僅限於二氧化碳。甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)和氟化氣體約佔中國總排放量的20%,這一比例與全球平均水平大致相同。

    二氧化碳的排放已對環境造成不小壓力,而這些溫室氣體或讓情況雪上加霜。大氣中甲烷困住的熱量是二氧化碳的28倍。一磅一氧化二氮的制暖效應是等量二氧化碳的三百倍。

    隨著中國經濟的發展,一氧化二氮和甲烷的排放量亦扶搖直上。荷蘭環境評估署的數據顯示,2017年中國甲烷排放量(17億噸)佔全球總量的18.8%,一氧化二氮(5.45億噸)則佔18.4%,均超過印度、法國、德國和俄羅斯的總和。

    能源輸配、家畜養殖、廢水處理、垃圾填埋是甲烷排放的主要來源。2016年,中國42.9%的甲烷排放來自諸如煤礦開採和燃氣運輸等能源行業活動,38.2%來自農業活動。同年,美國能源產業的排放量占該國甲烷排放的43.7%,農業佔34.9%。

    中國農業相關的排放主要來自水稻種植,2016年占農業甲烷排放的55%。5荷蘭環境評估署的數據顯示,日本的情況與中國類似,水稻種植也是日本農業主要的甲烷排放源(62%)。而美國作為全球最大牛肉產地,大部分農業甲烷排放來自畜牧業。

    中國非二氧化碳排放量 (2016)
    排放來源 排放量 (百萬噸 二氧化碳當量) 百分比
    能源 796 31.2
    工業生產過程 324 12.7
    農業 1042 40.8
    廢物 336 13.2
    其他 52 2
    資料來源: PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

    農業和能源產業也是一氧化二氮的主要排放源。大部分的一氧化二氮排放,來自包括施肥在內的農業土地管理活動以及其他工業活動。其中農業是中國第一大一氧化二氮排放源,佔總排放量的73.7%。與之相比,印度的情況大同小異,農業活動占其一氧化二氮排放的76.9%。

    全球減排領軍者

    近年來,中國在全球減排行動中發揮著日益積極的作用。從2009年參與簽署無約束性的《哥本哈根協議》到2016年批准《巴黎協定》,中國逐漸引領各國應對氣候變遷。中國堅守相關承諾,而美國卻截然相反,於2017年8月宣布退出《巴黎協定》。習近平主席隨後強調,中國會「引導應對氣候變化的國際合作。」繼任以後,習近平組建了生態環境部。 新建立的生態環境部以改善生態環境質量為目標, 取代了原環保部,並整合了分散在各部門的生態環境保護職責。

    中國的環保承諾和減排目標
    協定 目標 目標日期
    哥本哈根協議 中國單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40%~45% 2020年
    非化石能源佔一次性能源消費比重達到15%
    巴黎協定 二氧化碳的排放量達到峰值 2030年
    碳強度在2005年的基準上降低60-65%
    非化石能源在中國的能源需求比例中提升至20%
    資料來源: The Climate Action Tracker

    應注意的是,中國承諾減少碳排放強度,而非設下一硬性的排放上限。碳排放強度指經濟活動每產出一美元價值所帶來的碳排放。因此,如果經濟成長速度超過排放量上升幅度,則總排放將不減反增。許多經合組織(OECD)國家情況均如此,雖然排放強度下降,但整體排放水平卻仍不斷攀升或持平。

    2018年3月,中國政府宣布,中國已完成在《哥本哈根協議》中提出的2020年減排目標,包括減少碳排放強度40%-45%,以及將非石化能源比重提升至15%。北京方面聲稱,能取得如此成就,2011年正式建立的碳排放交易體系功不可沒。中國的碳交易體系雖然無疑是一個里程碑,但目前僅適用於能源產業,遠非十全十美。至於全國排放上限和交易體系的建立,則由於面臨多重技術難題,包括缺少可靠的排放數據,而被迫延緩。

    FDI

    為了減少排放,中國在積極開並發利用可再生能源。 點此閱讀 中國目前的能源結構及其對新能源開發的現況.

    為了增加替代能源使用量,北京承諾「到2020年,常規水電規模達到3.4億千瓦,風電裝機規模達到2.1億千瓦,太陽能發電規模1.1億千瓦。」中國也計劃發展核能來減少溫室氣體排放。「十三五」規劃提出,2015年至2020年,核電產能需實現年均增長16.5%的目標。隨著再生能源比重不斷上升,中國預計將超越《哥本哈根協議》中所訂15%的目標。

    雖然中國計劃在2020年將非石化燃料比重提高到15%,然而,單靠此一措施並不足以讓中國實現《巴黎協定》中訂定的目標。《巴黎協定》提出要在21世紀,將全球平均氣溫的上升,相較於工業化前,控制在攝氏2度之內。2但根據估計,中國若要達到這一目標,則需要將非石化燃料的比重提升至26%。

    本文由國際戰略研究中心中國實力項目發表,如有轉載,請標明出處。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. "中國如何控制溫室氣體排放?" China Power. 11 月 1, 2018. Updated 3 月 28, 2019. Accessed November 19, 2019. https://chinapower.csis.org/china-greenhouse-gas-emissions/?lang=zh-hant