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賀克斌院士:治霾與減碳的目標須協同實現

劉毅
2020年11月09日09:17 | 來源:人民日報中央廚房-藍藍天工作室
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國家主席習近平9月22日在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話時表示:“中國將提高國家自主貢獻力度,採取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。”

“這個重大宣示,對未來我國碳和霾的治理路徑會有重大的影響,對我國社會經濟發展、能源結構的調整會有重大的影響。”中國工程院院士、清華大學環境學院教授賀克斌說。

賀克斌在11月3日舉行的2020第九屆中國鹽城環保產業博覽會上,作題為《我國中長期大氣環境質量改善:藍天與低碳的協同之路》主旨演講時表示,我國目前實施的空氣質量標准中,PM2.5達標標准為年均濃度35微克/立方米,選的是世衛組織最低檔的一個達標標准,未來我國的空氣質量國家標准會不斷提升。“隻有大氣環境治理和氣候治理協同,才能使我們的空氣質量逐漸走到高標准,為未來穩定、不反彈的空氣質量改善奠定基礎。

上圖:11月3日,2020第九屆中國鹽城環保產業博覽會上,中國工程院院士、清華大學環境學院教授賀克斌在綠色產業創新發展大會上作主旨演講。本屆中國鹽城環保產業博覽會由江蘇省生態環境廳、中國環境保護產業協會和鹽城市人民政府共同主辦,以“堅持綠色創新導向、貢獻環境治理力量”為主題。(劉毅/攝)

未來空氣質量標准不斷提升將給治理帶來嚴峻挑戰,治霾須跟減碳、能源結構調整結合

我國2013年頒布實施《大氣污染防治行動計劃》以來,空氣質量顯著改善。不過,我國大氣環境形勢總體依然嚴峻,區域復合性污染突出。PM2.5濃度與發達國家水平和世界衛生組織指導值差距依然明顯,臭氧表現出持續上升態勢。區域大氣污染問題依然突出,京津冀及周邊地區、汾渭平原、長三角地區PM2.5濃度仍分別超標62.6%、57.1%、17.1%。秋冬季重污染依然多發頻發,重點區域秋冬季PM2.5濃度是春夏季的1.6—2.1倍、重污染天數佔全年90%以上。

“空氣質量標准的不斷提升,是拉動整個空氣質量改善和治理進程的重要因素。”賀克斌指出。我國於1982年制定並發布了首個環境空氣質量標准《大氣環境質量標准》,並於1996年、2000年、2012年進行了修改,2012年把PM2.5納入其中。

我國已經明確建設美麗中國的兩個階段性目標:到2035年,生態環境質量實現根本好轉,美麗中國目標基本實現﹔到本世紀中葉,生態文明全面提升,實現生態環境領域國家治理體系和治理能力現代化。這對空氣質量改善也提出了較高要求。

現在,很多研究者在開展我國未來空氣質量標准提升的研究。例如,目前已有60%的城市達標,未來到“十四五”結束,可能會有80%的城市已達標,到那時2012年的大氣環境質量標准已實施13年,我國是不是應該將空氣質量標准提升到新的階段?我國PM2.5達標標准什麼時候從35微克/立方米提升到25微克/立方米,從25微克/立方米再提升到15微克/立方米?

賀克斌表示:“其中一個研究的結果是,2030年到2035年期間,所有城市會達到空氣質量PM2.5濃度35微克/立方米的標准。2035年之后,進入建設美麗中國的第二階段,我們的分析表明,到2050年有可能達到PM2.5 濃度15微克/立方米的標准。”

要實現PM2.5 濃度15微克/立方米是非常難的,未來一個很重要的因素,就是治霾和減碳的結合。如果僅僅是單獨治霾,要治到15微克/立方米,沒有跟碳的結合、跟能源結構的結合,那會是一個非常困難的事情。”賀克斌強調。

上圖:11月3日,河北省武安市裕華鋼鐵有限公司的工作人員在駕駛新能源重型載貨車。近日,200輛新能源重型載貨車在裕華鋼鐵公司投入使用。使用新能源重型載貨車代替柴油車,能夠減少運輸污染,為城市低碳發展和節能減排做出貢獻。(新華社記者 王曉/攝)

大幅降低碳排放的同時改善空氣質量,對能源結構、產業結構調整提出極高要求

《巴黎協定》提出全球控制溫升不超過2℃並努力控制在1.5℃以下的目標。我國正努力實現這一目標下的減排路徑,為全球生態文明建設作出貢獻。隨著我國經濟發展、國內生態環境根本好轉和國際影響力的提升,強化二氧化碳減排的目標導向將越來越重要。

清華大學氣候變化與可持續發展研究院組織18個單位,一起開展了中國低碳發展戰略和轉型路徑研究。其中,賀克斌負責環境和氣候的協同治理分析這部分內容。

研究者按減排力度由弱到強,將我國可能出現的情況分為4種情景:政策情景,強化政策情景,與全球控制溫升目標相一致、將全球溫升控制在2℃以內的情景,將全球溫升控制在1.5℃以內的情景。賀克斌介紹,針對這4種情景的研究結果是:

“政策情景”——落實並延續2030年國家自主減排貢獻目標的政策情景﹔二氧化碳排放2030年左右達峰,2050年下降到約90億噸﹔

“強化政策情景”——“自下而上”強化2030年前國家自主貢獻目標的情景,不斷加大減排力度﹔二氧化碳排放2030年前達峰,2050年下降到約62億噸二氧化碳﹔

“2℃情景”——2050年實現與2℃目標契合的減排情景﹔2025年左右達峰,2050年下降到約29億噸二氧化碳,再加上碳捕集和森林碳匯,年淨排放約20億噸,人均碳排放約1.5噸﹔

“1.5℃情景”——2050年實現二氧化碳淨零排放,其他溫室氣體深度減排﹔2025年前達峰,2050年下降到約12億噸二氧化碳,再加上碳捕集和林業碳匯,基本實現二氧化碳淨零排放。

后兩種情景突出長期目標導向下“倒逼”的減排路徑,對能源結構、產業結構調整將提出極高要求。賀克斌表示,將溫升控制在2℃1.5℃之內的目標,對能源結構、產業結構的反作用“超乎想象”。

賀克斌說:“2℃情景下,2050年煤炭在能源消費中的比例要下降到10%以下,去年我們的這一比例還是57%左右,非化石能源要達到70%,非化石的電力要達到90%。”

“1.5℃情景來的壓力就更大,2050年非化石能源要佔到85%,化石能源在電力中的比例要達到90%,煤炭要下降到5%以下。目前,我國可再生能源佔15%,化石能源佔85%。到2050年要‘掉個個兒’,化石能源隻剩15%,再分成煤、油和氣的話,煤炭比例隻有5%以下。” 賀克斌表示,如果實現這樣的調整,才有可能實現碳中和。

“當前由於能源和經濟體系慣性,難以迅速實現2℃和1.5℃情景的減排路徑。”賀克斌表示,我國長期低碳排放路徑選擇應該是,從強化政策情景向2℃目標情景和1.5℃目標情景過渡。力爭2030年前二氧化碳排放達峰,其后加速向2℃目標和1.5℃目標減排路徑過渡。

我國建設美麗中國的目標和溫室氣體減排的目標具有密切相關性。研究表明,在2℃情景和1.5℃情景下,2050年我國常規污染物排放可以比2030年減少50%到75%不等。“現在的態勢是全國PM2.5和二氧化硫年排放量已經在千萬噸以下,但是我們的氮氧化物和VOCs(揮發性有機物)還在兩千萬噸以上。在未來的2℃情景下,這四種污染物都會降到百萬噸以下,在200萬噸到600萬噸。”賀克斌介紹。

賀克斌說:“在1.5℃情景下,這四種污染物年排放量會降到150萬噸到500萬噸左右,這樣基本上跟美國現在的情況持平。空氣質量的問題會得到相應的很好的協同效應。2℃情景下,2050年大部分城市可以實現PM2.5濃度15微克/立方米,還有一部分可以實現10微克/立方米的水平。”

能源轉型對實現長期空氣質量改善,將發揮關鍵作用。“要實現PM2.5這麼高的水准,能源結構的調整將作出最大的貢獻。其中,如果要實現15微克/立方米的話,70%左右是能源結構調整的貢獻。要降到10微克/立方米的話,能源結構調整的貢獻在75%以上。這是未來一個非常有挑戰性的任務。所以,從現在起,我們要從政策情景過渡到強化政策情景。”賀克斌表示。

上圖:10月28日,浙江省台州市仙居縣上張鄉四岙灣村貧瘠山上,一排排藍色的光伏面板蔚為壯觀。(王華斌攝/人民圖片)

未來會有很多顛覆性技術出現,我國正在研究禁售燃油車的時間表

賀克斌說,從“十四五”再到2035年,這15年裡,特別是“十五五”和“十六五”中間怎麼銜接,怎麼從強化政策情景轉到1.5℃情景,這裡面有大量需要銜接的工作。未來10到15年,怎麼銜接到1.5℃情景的路徑上去,這是我們未來3個5年規劃的重大挑戰。

展望將來,賀克斌說:“會有很多顛覆性的技術出現,我們現在強調低碳技術,將來‘零碳技術’和‘負碳技術會’有非常強的需求,特別是像BECCS(生物能源與碳捕獲和儲存)這樣的技術。”

新材料方面的突破值得期待,例如大氣二氧化碳及主要污染組分多元原位固化/轉化技術。這一技術通過研發新型吸附材料,實現超低濃度污染組分高選擇性高效原位吸附—固化等關鍵問題,有望實現常溫下大氣低濃度二氧化碳及主要污染組分的高效吸附與固化。“英國謝菲爾德大學一個示范性的海報牆用了原位吸附材料,每天可以吸收20輛汽車產生的氮氧化物。”賀克斌介紹。

目前歐美等國家已經宣布,從2025到2040年不等,要禁售燃油車。中國現在正在研究,就現在的情況看,3到5年之間,一定會走到這一步。現在大幅度提升非油的車的比例,最終到哪一年,從此隻許賣新能源車了,不許賣燃油車了,這個時間表還正在做各種各樣的分析和研究。”賀克斌表示,新能源車是我們未來發展的大的方向,在交通領域已經形成了共識。

(人民日報中央廚房·藍藍天工作室 劉毅)

(責編:余璐、李昉)

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