中美气候目标：展望2030及本世纪中叶的情状.pdf

REPORT Navigating the Belt and Road Initiative Daniel R.Russel and Blake Berger中美气候目标:展望2030及本世纪 中叶的情状联合报告中美气候目标:展望 2030及本世纪中叶的情状 亚洲协会政策研究院与德国气候分析联合报告伊文 邓，峨苏拉 富恩特，比尔 海尔，莱若 韦尔德，马修 吉登2020年11月 摘要 1简介3现有目标和排放预测 4 概要短期目标（国家自主贡献）长期目标（本世纪中叶）与巴黎协定之间的“目标差距”预期排放量与目标之间的“行动差距”中国 9 实现巴黎协定所需的排放路径 缩小差距的行动机会美国 14实现巴黎协定所需的排放路径 缩小差距的行动机会 拜登能源与气候总规划 16 拜登气候计划和拜登清洁能源计划概述预期影响摘要实施方案及执行权建立现代基础设施：为城市提供公共交通使美国汽车业成为二十一世纪的赢家:道路交通的电气化创造数百万工作岗位：2035年实现零碳电力大规模投资节能建筑保护措施：修复井漏结论 27缩写、方法、参考文献 29 目录1亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状摘要2020年9月，习近平主席宣布中国努力争取2060年前实现碳中和，并加强巴黎协定中现有的2030年达峰承诺。这意味着中国将与欧盟及拜登政府领导的美国一起发挥大型排放国对于长期气候行动的领导作用。本项研究表明，如果中国这一新发布的长期目标涵盖所有温室气体（GHG），而不仅仅是二氧化碳（CO2）排放，那么中国将能实现巴黎协定中全球平均升温不超过1.5C这一目标下本世纪中期所需的减排量。但是，如果习近平主席宣布的新目标仅指二氧化碳减排，那么中国则需要在2050年左右实现碳中和并与巴黎协定保持一致。1 无论哪种方式，中国的短期行动都需要迅速与其新长期目标进行匹配。习近平主席提出2030年前二氧化碳排放量达到峰值，然而本研究表明，中国需要在2025年前提前达峰，并在此后迅速减少排放，才能与巴黎协定保持一致。这意味中国需要对其巴黎协定下现有国家自主贡献（NDC）所确定的其他可量化目标进行重大调整，并加大实现这些目标的行动力度。尽快减少并在2040年之前完全淘汰燃煤发电，是实现提前达峰和快速减排的重要环节。特朗普政府执政期间，美国违背了之前的气候行动承诺，并撤消了现有政策，导致排放量与奥巴马执政期间相比有所增加。因此，本报告着重指出，即使在当选总统拜登政府的领导下，美国也很可能无法实现巴黎协定所规定的2025年减排目标。但是，拜登政府上任意味着美国有可能扭转特朗普政府所导致的退步，并通过力度更大的2030年国家自主贡献来缩小与巴黎协定目标的差距。事实上，通过努力重启美国的减排行动，实施拜登竞选期间承诺的能源与气候总规划2050年达到净零排放，美国有机会在2030年前实现大规模减排。2 例如，我们的分析表明，如果拜登竞选承诺的政策在国会的支持下得到充分实施（详见下文），并继续得到地方行动的有力支持，那么美国可以实现38%54%的减排量（相比2005年温室气体减排量，包括土地利用、土地利用变化和林业3），因而将2030年目标差距消除一半以上。中国最近宣布的减排目标能使2100年全球平均升温幅度降低 0.2C0.3C，而美国如果充分实施上述政策，能使2100年全球平均升温幅度再降低0.1C。本项研究显示，如果按照当选总统拜登的计划，2035年美国电力系统实现脱碳，那将成为迄今为止最大规模的减排，并且符合实现巴黎协定目标的方向。拜登能源与气候总规划中，2030年减排总潜力约为18.10亿吨二氧化碳当量（1,6302,100MtCO2e），而电力系统脱碳将贡献约13.50亿吨。然而，据本研究初步估计，如果国会不支持采取行动，仅靠行政机关所能实现的减排量只占总潜力的一半，尽管这一估计存在很大的不确定性。我们也初步分析了其他领域的减排潜力，包括货运和工业等领域终端用户电气化和绿色氢能的相关减排潜力。1 无论中国宣布的2060年前实现碳中和还是拜登气候计划所述的实现零净排放的目标，都没有明确表明是特指二氧化碳碳中和，还是所有温室气体的中和。这两者之间存着重大的区别，意味着其2050年预估排放值存在很大的差异。本研究报告中分别就这两种不同情况进行了分析。欧盟所使用的“气候中和”术语明确指2050年所有温室气体零净排放的目标。2 参见脚注1。3 如果不包括土地利用、土地利用变化和林业，相比2005年温室气体减排量预期为40%47%。2亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状如果美国和中国充分实施其雄心勃勃的减排计划，并能够在本世纪中叶左右实现温室气体净零排放，这将为实现巴黎协定目标迈出极为重要的一步。这也意味着，占全球排放量超过60的国家首次都拥有了明确的经济脱碳路径。然而实现这些目标需要在经济中的各个领域都采取大幅的行动，尽早淘汰煤炭对中美两国都至关重要。图1：中美两国当前政策曲线、国家自主贡献目标、已公布的长期目标，及对比巴黎协定升温不超过1.5 C的长期目标所评估的国内排放路径。为方便进行比较，图1页展示了与较高升温的排放途径。不同升温情景（图中彩色带）基于德国气候分析自有的分析数据，分析所用方法源于Gidden et al.(2019)，所用数据源于Huppmann et al.(2019)。此外，图1还显示了美国实施拜登能源与气候总规划的预期排放水平。2050 年数据针对中国2060年碳中和目标和拜登2050年净零排放目标，估算了仅含二氧化碳和包括所用温室气体的两种不同情况。注：由于林业和土地利用排放的核算存在不确定性，本图排放量未计入土地利用、土地利用变化和林业（简称LULUCF）的排放。碳中和（即二氧化碳净排放量为零）和温室气体中和（温室气体总净排放量为零）目标的计算中已考虑LULUCF排放量的预测和情景，其排放大部分是二氧化碳。这意味着，本图不含LULUCF的2050年数据存在一定的不确定性。中美都必须在国内实现图1所示的巴黎协定所需排放途径。但是，考虑到“公平份额”，美国也应该通过气候融资支持其他国家的减排。关于公平份额排放量的详细信息，请参阅climateactiontracker.org中的“气候行动跟踪器”。20052018203020402050987654321020052018203020402050181614121086420排放量（不含LULUCF，单位GtCO2e）排放量（不含LULUCF，单位GtCO2e）当前政策 历史排放 国家自主贡献 奥巴马中期战略 美国当前政策历史排放 国家自主贡献 2060 CO2 Neutral2060年温室气体中和中国碳中和2温室气体中和 慢速转型快速转型拜登能源与气候总规划 4C3C2C1.5C4C3C2C1.5C中美气候目标与1.5 C所需路径3亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状简介巴黎协定的签署和生效意味着世界各国应致力于实现达成共识的长期目标将全球平均气温上升幅度控制在2C以内，并努力控制在1.5C以内。这需要碳排放快速达到峰值，且2030年全球温室气体排放量与2010年相比要降低45，并在本世纪中叶达到净零碳排放量（IPCC 2018；Schaeffer et al.2019）。各国政府还承诺每五年提高其减排目标或国家自主贡献。然而现有目标加起来，仍不足以实现巴黎协定的目标，导致本世纪末升温幅度预计为2.7C（气候行动追踪报告2020d）。根据协议要求，各国政府应在2020年之前提交第一轮更新，以便为联合国COP26气候会议做准备，但新冠疫情的爆发导致许多国家进展推迟，会议本身也已推迟到2021年下半年。2015年以来排放量一直呈上升趋势，并且2021年或2022年经济全面复苏后，预计排放量还会继续增加。这与IPCC最新报告中明确呼吁大幅、快速减排形成鲜明对比（IPCC 2014;IPCC 2018）。美国和中国是世界上两个最大的温室气体排放国，合计占全球温室气体排放量近40。因此中美两国以及欧盟的领导将是国际气候行动的重大推动力。2020年9月，中国宣布提高国家自主贡献目标，碳排放2030年之前达到峰值，2060年前实现碳中和 4。欧盟的目标是2050年实现温室气体净零排放，并正在讨论提高2030年的国家自主贡献。中国所宣布的新目标堪称是一个真正的里程碑，其减排力度已经与欧盟齐肩并进。随后几周，日本和韩国也做出类似承诺。这意味着目前全球所有温室气体排放中近一半排放量都已经纳入了净零排放目标（图2）。4 见脚注1。图2：中国公布2060新目标之后，全球近一半（48%）的温室气体排放现在已纳入净零排放目标。如果美国也加入，这一比例将增加到61%。日本和韩国最近也宣布了本世纪中叶的净零目标，因此在本研究中纳入“已公布国家”中。注：数据源于德国气候分析根据 Gtschow et al.(2019)而自行开展的研究。48%61%没有净零排放目标的国家零排放目标已公布净零排放目标的国家欧盟27国及英国中国美国4亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状5 欧盟的提法是“气候中和”。本报告使用“温室气体中和”。6 见脚注1。如果中国的碳中和目标涵盖所有温室气体排放量，而不仅仅是二氧化碳，那么其排放水平将符合巴黎协定的长期温度目标。中国公布的新目标直追欧盟的减排力度。2019年欧盟成员国通过了2050年实现温室气体中和的目标，为确保这一目标的实施，欧盟委员会提议将2030年国家自主贡献目标从目前的减排至少40提高到至少55（相对1990年）。5 欧洲议会建议则减排60。预计欧盟将在2020年底之前将这一加强版2030年目标纳入其修订的国家自主贡献中，以响应巴黎协定的“加强机制”。2020年11月4日，美国正式退出巴黎协定。当选总统拜登已提出将于2021年1月份上任第一天启动重新加入巴黎协定的流程。这一承诺也体现了美国公众对气候变化危险性认识的提高，尤其是2020年美国西南部出现失控的炎热天气和野火，东部出现强列风暴。但是，即使有一些方法可以在此期间阐明政府的预期战略，美国可能也要到2021年第三季度才能正式提交新的国家自主贡献（Biniaz 2002）。拜登竞选期间公布了一个“能源与气候政策平台”的提议，其中包括气候行动计划，以及“确保美国不迟于2050年实现100的清洁能源经济和净零排放”的目标。6 这样就使全球纳入净零目标的排放份额提高到61（见图2）。如果美国、中国和欧盟以更大的雄心壮志更新其2030年国家自主贡献，那将向其他国家发出强烈信号，鼓励他们也提高其2030年国家自主贡献排放目标，使其与巴黎协定的目标保持一致。现有目标和排放预测概要中美两国气候目标和政策行动目前距离实现巴黎协定目标都还存在差距（见图 3）。长期看，“目标差距”（即目标减排值与巴黎协定所需的减排水平之间的差距）正在缩小，但短期国家自主贡献目标则仍然存在较大差距。而且还存在一定的“行动差距”，即目标排放值与按照当前政策（尤其是美国）预期将会产生的排放值之间的差距。5亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状7 人均排放量数据源于气候行动追踪器（CAT）对中国的分析预测。鉴于以NDC和GDP排放强度目标计算排放水平，CAT使用了中国向UNFCCC提交的最新清单中的历史排放数据、中国2018年统计年鉴的历史GDP数据，以及WEO 2019和IMF的GDP预测。CAT的预测计算基于IEA WEO 2019年的GDP增长率（即20182030年间，年均增长5.2%），但2020年和2021年例外，这两年使用了纳入疫情影响的其他预测。有关完整的解释，请参阅（气候行动追踪报告2020a。）奥巴马长期目标拜登能源与气候总规划巴黎协议区间快速转型中国长期目标巴黎协议区间05101520奥巴马政府目标差距20502050美国中国目标差距人均温室气体排放（不含LULUCF）2025203005101520当前政策曲线国家自主贡献巴黎协议区间当前政策曲线国家自主贡献巴黎协议区间当前政策曲线巴黎协议区间美国中国行动差距目标差距目标差距2030美国目标差距行动差距人均温室气体排放（不含LULUCF）图3：美国和中国中期（2025/2030）和长期（2050）的预期人均排放量（不含LULUCF）。2025/2030数据展示了两国当前政策途径（CPP）、当前NDC目标、拜登总规划预期路径、巴黎协定所需减排路径。2050年数据展示了长期目标（LTT）与巴黎协定所需的减排路径。这些目标范围存在不确定性，因为不确定非二氧化碳排放量是否纳入净零目标中。注：由于林业和土地利用排放的核算存在不确定性，本图排放量未计入土地利用、土地利用变化和林业（简称LULUCF）的排放。碳中和（即二氧化碳净排放量为零）和温室气体中和（温室气体总净排放量为零）目标的计算中已考虑LULUCF排放量的预测和情景，其排放大部分是二氧化碳。这意味着，本图不含LULUCF的2050年数据存在一定的不确定性。中期目标：人均排放量长期目标：人均排放量6亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状短期目标（国家自主贡献）两国政府先前都已根据巴黎协定提交了国家自主贡献（NDC）。奥巴马政府提交的美国NDC包含一个绝对目标，即2025年温室气体净排放量（包括土地使用）减少到2005年水平的26 28。特朗普政府退出巴黎协定意味着该NDC不再适用，实际上，自从2017年政府宣布打算退出开始，这一协议在美国就已经搁浅。近年来，许多相关配套政策也被撤消，美国早已脱离了能够实现其承诺的轨迹。中国的国家自主贡献不包含绝对排放量目标，而是承诺最迟在2030年使目前仍在增长的二氧化碳排放量达到峰值，并致力于尽早达峰，且2030年之前将其单位GDP碳强度比2005年降低6065。中国还明确承诺2030年非化石燃料在一次能源供应总量中所占份额达到 20左右，并增加森林蓄积量。表1显示了中国温室气体的预测排放情况（假设GDP继续增长和2030年实现达峰）。7 如果中国政府按照预期实现提前达峰，并修订NDC目标，其排放情况会有所降低。(a)这些值基于更严格的达峰和非化石目标计算。如果只考虑碳强度目标，排放水平会提高。(b)由于林业和土地使用排放的核算存在不确定性，因此我们将排放水平始终表示为不包括该部门的排放（土地使用、土地使用变化和林业，简称LULUCF）。碳中和（即二氧化碳净排放量为零）和温室气体中性（温室气体排放总量净额为零）的量化目标考虑了LULUCF排放量（主要为CO2）的预测和情景。这意味着，在不包括LULUCF的情况下，中性目标下的2050年排放量存在一定的不确定性，如此处的数字所示。(c)总体范围涵盖不确定性的整个范围，包括不确定性是碳中性目标还是气候中性目标，并假设在目标日期之前达到净零排放。如果提前实现目标，将能大大增加2050年的减排量。目标美国巴黎协议目标及首次NDC重申目标（不含LULUCF）长期目标重申目标（不含LULUCF）温室气体2025年比2005年减少 26%28%（含LULUCF）温室气体2025年比2005年减少 16%19%（不含LULUCF）奥巴马：温室气体2050年比2005年减少 80%（含LULUCF）拜登：温室气体2050年比2005年减少88%93%（碳中和定义）温室气体（含LULUCF）2050年比2005年减少100%（GHG中性定义）总体（含LULUCF）：2050年比2005年低88%100%温室气体（不含LULUCF）2050年比2005年减少68%-76%温室气体（不含LULUCF）2050年比2005年减少约98%（碳中和定义）温室气体（不含LULUCF）2050年比2005年减少87%-91%（GHG中性定义）总体（不含LULUCF）:2050年比2005年减少87%98%（不含LULUCF）(b,c)表1：当前美国和中国的气候目标概述资料来源：摘自气候行动追踪报告（2020b）和德国气候分析的计算。中国二氧化碳最迟2030年达峰2030年碳强度比2005年减少60%65%2030年非化石能源占一次能源的20%2030年森林比2005年增加45亿立方米温室气体2030年比2005年增加 74%92%（不含LULUCF）(a)2060年之前碳中和温室气体（含LULUCF）2050年比2005年减少17%37%（碳中和定义）温室气体（含LULUCF）2050年比2005年减少33%49%（GHG中性定义）总体（含LULUCF）：2050年比2005年减少17%49%温室气体（不含LULUCF）2050年比2005年减少19%37%（碳中和定义）温室气体（不含LULUCF）2050年比2005年减少 33%49%（气候中性定义）总体（不含LULUCF）:2050年比2005年减少19%49%（不含LULUCF）(b,c)7亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状长期目标（本世纪中叶）巴黎协定请各国政府提交长期的低碳发展战略。巴黎协定的全球排放路径要求2050年左右（20452055年）二氧化碳必须达到净零排放量，2070年左右（2065-2080年）全部温室气体必须达到净零排放（IPCC 2018）。不同国家使用了不同的术语来描述这一目标，包括“碳中和”（指二氧化碳）、“温室气体中和”或“气候中和”（包括全部温室气体）。在这些日期之前达到二氧化碳或温室气体净零排放将有利于早日停止变暖，并大幅降低21世纪对森林和土壤碳汇和二氧化碳负排放技术的总需求。当净排放量降低到零值时，随即不久温度就应该可以停止上升。这促使人们制定2050年或提前达到温室气体净零排放的目标，特别是大型排放国及G20国国家。8 美国在奥巴马政府时期提交的战略目标是温室气体排放量2050年比2005年减少80，尽管特朗普政府一上任就把这个战略目标从美国所有政府网站上删除。当选总统拜登的能源与气候总规划包括2050年净零排放的目标 10，响应本世纪中叶净零排放的科学需求。中国尚未提交战略，但已经宣布了长期目标，预计会在对G20集团做出承诺后不久提交战略。2020年9月，中国宣布“努力在2030年前使二氧化碳排放达到峰值，并在2060年前实现碳中和”（习近平2020）。根据最新报告及清华大学的相关研究，这一目标具体指二氧化碳还是温室气体的中和，相关方仍在积极讨论和分析中。10如果将其解释为碳中和，那么该目标意味着2060年所有温室气体排放量达到约2,050 MtCO2 1,8302,260，不包括土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF），假设直到2080年才完全淘汰非二氧化碳气体。根据2060年路径，2050年预期排放达到5,670 MtCO2 4,960-6,400（不含LULUCF），具体排放值取决于非CO2排放的速度，例如，能源工业和农业的甲烷减排情况。如果将中国的目标解释为涵盖所有温室气体，那么2060年排放量估计约为600 MtCO2（不含LULUCF），假设LULUCF汇量大约等于这个数值，则2050年排放量约为4,670MtCO24,070-5,300。预期排放量与目标之间的“行动差距”美国和中国是否有望实现其目标？图4显示了基于中美当前政策前景的预期未来排放量。我们预计由于新冠疫情，2020年美国排放量将大幅下降1011，而中国由于疫情后经济复苏更早些，排放量下降幅度较小甚至略有上升，如果不出台更多的减排政策（包括绿色复苏计划），随着预期的经济复苏排，放量可能会再次上升，2030年乃至可能恢复到疫情爆发前的水平。8 联合国秘书长自2018年以来一直呼吁这一点，并在最近重申：我请求 G20国家领导绿色复苏，承诺在2050年之前实现零净排放，并在明年格拉斯哥举行COP26之前向巴黎协定提交更大力度的国家气候计划（联合国秘书长安东尼古特雷斯2020a），此外，“我们必须动员全世界实现碳中和，2050年实现温室气体净零排放。越来越多的国家和公司已承诺实现这一目标”（联合国秘书长安东尼古特雷斯2020b）。9 见脚注1。10 由清华大学气候变化与可持续发展研究院领导的研究团队和在10月12日的一次会议上提出了中国的可能排放轨迹，提出习近平主席9月公布的2060年目标可能涵盖所有温室气体排放，而不仅仅是二氧化碳（He 2020）。8亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状200520102015202020252030200520102015202020252030排放量（不含LULUCF，单位GtCO2e）9876543210疫情后当前政策181614121086420疫情前当前政策疫情后当前政策疫情前当前政策历史排放 历史排放 美国中国图4：当前政策情景下，疫情爆发前的排放量预测及中美疫情爆发后的排放量预测。疫情影响：经济波动对排放量的影响图1（见上文）显示，以当前疫情后排放轨迹而言，美国将无法实现其2025年的NDC目标，因为过去四年中减排政策全面回落，脱碳正在停滞。中国有望实现其NDC目标，甚至可能会超额实现，产生比NDC目标更大的减排量，其中部分原因是疫情导致排放量下降。这意味着即使不增加减排政策行动，中国也有能力加强其国家自主贡献。但是，如果两国仅实现其国家自主贡献中规定的减排量，就都必须加大2030年以后的脱碳力度以确保实现其长期目标。如果中国能将达峰时间从2030年提前到2025年，就可以减少2030年后的脱碳压力。与巴黎协定之间的“目标差距”达到目标是否足以使我们获得气候安全，换言之，减排目标能否确保实现巴黎协定 目标？符合巴黎协定长期目标（升温不超过1.5C或更低）要求：全球排放尽快达到峰值；2030年所有国家/地区平均排放比2010年降低至少45；2050年实现碳中和，即二氧化碳净零排放；2070年左右实现温室气体中和。在此排放范围内，经济快速发展、排放仍在增加的国家可以稍后达到这些里程碑，而完全工业化的国家可以并应该更早实现这些目标。9亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状11 欧洲议会支持减少60%的目标。最终数值确定必须在欧盟理事会（代表欧盟成员国）和欧洲议会之间达成一致。欧盟委员会提出温室气体净排放量比1990年减少至少55%的目标。不含LULUCF的话相当于减少约51%。12 2030年5.2-7.3 GtCO2e（不含LULUCF）的排放水平相当于比2010年降低34%53%（不含LULUCF）或39%60%（含LULUCF），这也符合2030年比2010年降低45%的全球基准。13 该排放水平相当于比2005年减少54%-69%（不含LULUCF），或减少62%79%（含LULUCF）。与2010年相比，相当于降低60%-78%（含LULUCF）。这个减排力度大于全球平均水平，符合对高度工业化国家的要求。14 每个国家都必须达到图1所示的巴黎协定所需排放路径。但是，基于“公平份额”的考虑，美国也被预期通过气候融资支持其他国家的减排。有关公平份额排放的更多信息，请参阅climateactiontracker.org上的“气候行动追踪器”。欧盟认可发达国家需要比全球平均水平更快地减排，因此正在积极提高其国家自主贡献目标，从2030年比1990年降低至少40，调整到至少55甚至6011。这相当于比2010年减少4652，其意图是协助欧盟2050年实现气候中和（温室气体中和）的目标。美中目标与巴黎协定的温度目标相比如何？图1（见上文）将两个国家的预期排放量与不同温度情况下的预期排放路径进行了比较，以彩色带显示。每个彩色带表示与该温度情况下全球排放概况一致的国内排放范围。这些数据计算结果源于采用综合评估模型估算的全球最低成本路径（Gidden et al.2019;IPCC 2018;Huppmann et al.2019）。图1中的比较显示，尽管中国有望实现其NDC目标，但该目标仍远高于巴黎协定1.5C所需的路径要求。中国需要在2030年之前将排放量降低到5.27.3 GtCO2e（不含LULUCF），并尽快达峰，才能符合巴黎协定所需的路径。12 根据当前的GDP预测，这将意味着2030年碳强度目标需要从目前的60-65提高到87-93之间。如果2060年之前实现碳中和的长期目标涵盖所有温室气体排放，按快速转型路径实现中和，尽早达到峰值，并且2030年大幅减排，那么中国是可以达到巴黎协定所需路径要求的。我们下文中会详细讨论中国实现净零路径曲线的重要性。美国国内排放量如果达到其2025年NDC目标的下限，并且与奥巴马政府的长期目标一致，本可以实现巴黎协定2C的所需路径；但上限则只能达到3C升温的路径。美国将需要加强其 美国将需要加强其NDC目标，2030年将国内排放量进一步减少至2.33.4 GtCO2e（不含LULUCF），从而带入实现1.5C的轨道。13当选总统拜登的能源与气候总规划包括2050年净零排放的目标，这符合巴黎协定1.5C所需的路径，特别是如果这一目标指的是全部温室气体净零排放。14 中国 巴黎协定所需的排放路径全球建模界已将巴黎协定的长期温度目标转化为全球排放路径曲线，显示实现巴黎协定目标所需的一系列未来排放情景。全球最低成本路径展示了如何将全球排放在不同和国家和地区之间进行区分，考虑其历史排放量、能源结构、发展需求、脱碳技术以及和经济能力等情况。10亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状15 我们将巴黎协定所需路径定义为能实现1.5C目标的兼容路径子集，关于1.5C目标详见 IPCC的特别报告（IPCC SR1.5）（IPCC 2018）。我们进一步排除了1.5C兼容路径中那些超出IPCC SR1.5（）所确定的生物质能碳捕存（BECCS）和农林业及土地利用碳固存（AFOLU）可持续性界限的情景（Schaeffer等2019）。IPCC SR1.5中1.5C兼容路径定义为将升温限制在1.5C之内，不超标或不大幅（0.1C）超标的路径。在这些路径中，整个二十一世纪全球平均温度比工业化之前升高控制在1.6C以下，到2100年控制在1.5C以下（通常为1.3C）。IPCC SR1.5还根据可持续性和经济约束条件确定了二氧化碳清除（CDR）的限制。我们根据这些限制，进一步排除了超出限制的路径。16 标记路径路径基于IMAGE模型的SSP1-19-SPA1-v17场景（van Vuuren等，2018）图5显示了与巴黎协定兼容的中国国内排放路径范围，其中重点介绍一个我们用来推演基准指标的情景。15,16 图5显示，2065年-2070年之间温室气体总排放量（不含LULUCF）需要达到净零水平，有些情景甚至2055年之前就要降到零线。如果包括LULUCF，温室气体总排放量需要在2060年左右达到净零水平。如果该目标适用于所有温室气体排放源和汇，并且从现在到2060年的排放轨迹足够陡峭，则可以与巴黎协定基准保持一致。全面减少温室气体排放量需要采取额外的政策行动，包括农业、能源行业逃逸排放、工业流程、产品使用和废物处理领域。-20246810121416200520202040206020802100200520202040206020802100排放量（单位GtCO2e）温室气体二氧化碳历史排放 土地利用及森林（LULUCF)清华大学1.5C目标路径（不含LULUCF)清华大学2050净零排放区间1.5C目标所需路径1.5C目标所需路径1.5C目标所需区间图5：在长期升温不超过1.5C的目标下，中国国内温室气体总排放量（左）和二氧化碳排放量（右）。绿色部分是能够实现巴黎协定的所有排放情景（不含LULUCF），以及有无LULUCF排放的两条不同标记曲线。图5展示了LULUCF的排放量以供参考。本图还展示了清华大学He（2020）最近发表的一篇演讲中所提到的趋向净零排放的路径，：1.5C温室气体路径（橙色线）以仅基于2050年净零二氧化碳排放目标的温室气体排放范围（橙色带）。注：绿色部分为巴黎协定所需路径范围，数据源于德国气候分析自有的分析结果，分析所用方法源于Gidden et al.(2019)，所用数据源于Huppmann et al.(2019)。标记曲线基于IMAGE模型的SSP1-19-SPA1-v17情景（van Vuuren et al.2018)。对于中国而言，需要重点考察这些情景中有关二氧化碳的部分，因为中国NDC是基于二氧化碳制定的。图5显示，根据巴黎协定，二氧化碳（不含LULUCF）必须在2060年达到净零排放。如果包括LULUCF，则需要更早（2050年左右）达到净零排放。净零年之后，排放量必须变为负数，也就是说，二氧化碳清除量要超过排放量。中国：实现1.5 C 目标所需路径（不含LULUCF)（含LULUCF)11亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状根据上面所显示的中国巴黎协定标志路径，2030年温室气体总排放量（不含LULUCF）必须接近5.27.3 GtCO2e。17 根据目前GDP预测（气候行动追踪报告2020a），这相当于碳强度降低8793，比当前2030年降低6065的目标幅度更大。根据这些数值加强中国的NDC将使中国国内排放更符合对巴黎协定温度目标含义的最新科学理解。根据这一路径，到本世纪末需要实现显著的负排放量，最高可达1.5 GtCO2e。中国越早实现碳排放达峰和脱碳，本世纪后期其二氧化碳清除和净负排放的压力就会越低。路径也再次显示，减排路径对于核算长期目标是否与巴黎协定兼容至关重要。中国的2060年目标是否与1.5C情景保持一致，关键取决于这一目标的实现路径。清华大学最新研究列出了几种可能的路径，其中力度最大的路径如图5所示（He 2020）。虽然这一路径中2060年排放量将达到净零点并立即减少，意味着在这一年达峰，但整体而言路径仍会导致累积排放量显著增加，从而导致超幅度升温。中国要实现1.5C 目标，要么需要在2050年之前进一步努力实现更快速的减排，要么需要2050年之后实现更大幅度的负排放。并非所有部门都同时达到净零排放。电力行业的转型最为快速，并且是其他行业脱碳的催化剂，因此应该率先脱碳2040年在中国达到净零排放，并在此后通过增加碳捕存生物质发电（BECCS）产生越来越多的负排放。19902017年间，中国的电力排放强度已从1100 gCO2/kWh降低到750 gCO2/kWh，年均降低近1.5。如果要实现巴黎协定的兼容脱碳路径，该排放强度2030年应降至100-110 gCO2/kWh，2040年降至0-5 gCO2/kWh，此后实现负排放（气候行动追踪报告2020c）。这意味着每年脱碳率将增加十倍，达到20以上。18 要实现如此大幅的排放强度降低，需加快可再生能源技术应用，逐步减少化石燃料使用，尤其是淘汰煤炭。尽管中国正在大力开发可再生能源，但其无CCS煤电19持续开工建设又与所需的电力脱碳相矛盾。要符合巴黎协定所需的减排路径，2030年将燃煤发电的排放量迅速减少至发电量的510，并最迟在2040年前逐步淘汰所有煤电，而不是再新建无CCS煤电20。新建煤电产能意味着需要降低利用率，当前煤炭产能中可能会有很多机组无法保证整个技术生命周期内都能运行，尤其是现在新建和刚投入使用的机组（Yanguas-Parra et al.2019；Cui et al.2020）。对于2020年以后新建的无CCS天然气发电机组21更是如此，而这些天然气机组22必须在十年到二十年内逐步淘汰。中国要实现1.5C兼容路径，就需要从2040年起把所有无CCS燃气机组的排放用负排放技术来抵消。17 5.27.3 GtCO2e的排放量比2018年降低46%62%，比2010年降低34%53%，比2005年降低8%35%。如果包括LULUCF，则2030年巴黎协定的兼容 排放量估计为3.96.0 GtCO2e，比2018年降低52%69%，比2010年降低39%60%，比2005年降低16%45%。18 这里指复合脱碳率，即假设每年同比减少的百分比相同。19 鉴于可再生能源和储能技术成本迅速降低，考虑环境足迹和风险，我们不太可能大规模地使用碳捕存技术（CCS）来为化石燃料发电脱碳。考虑到二氧化碳的捕获率在80%至90%之间，使用CCS的化石燃料发电厂捕存之余的二氧化碳排放还必须进行清除，才能保证本世纪中叶之前实现净零排放。20 见脚注19。21 见脚注19。22 见脚注19。12亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状23 见脚注18。为降低排放强度，路径还采用其他零碳或低碳排放技术，包括核能以安装CCS的化石燃料（煤或天然气）。目前电力行业中CCS尚不具备商业可行性，而且中国目前还没有在建或在运营的大规模CCS化石燃料发电机组。三个大型CCS项目目前尚处于初期开发阶段，而且其中至少一个将利用二氧化碳提高石油采收率，而不是长期封存（全球CCS研究所2020）。预计这些项目本世纪中叶前都不会投入运营。因此我们分析认为采用CCS的煤炭和天然气相比可再生能源及先进储能不太可能具有竞争力，并基于这一分析而评估煤炭和天然气淘汰基准。目前中国电力供应中核电占4（2017年数据）。关于核电的作用，有些脱碳路径显示会越来越大，有些则认为会保持稳定甚至下降。考虑核电扩容潜力具有不确定性，成本也比可再生能源高，随着可再生能源比例不断提高、上网条件逐渐改善（例如通过储能配合），100可再生电力就成为更现实的选择，无论在中国还是在全球都是如此（Burandt et al.2019）。根据评估，我们认为带CCS化石燃料发电或核能都不太可能比可再生能源更具竞争力，因此从确保中国实现巴黎协定所需的兼容路径出发，我们推算出以下关于中国可再生能源发电比例的基准：2030年达到7590，2040年达到95，2050年达到100（气候行动追踪报告2020c；Yanguas-Parra et al.2019）。表2总结了图5所示中国实现巴黎协定目标所需兼容路径的主要特征。排放量提前达峰及逐步淘汰煤电有助于实现所有这些基准。如果排放量从2021年开始稳步下降，以每年约3的速度脱碳，那么2060年可以实现温室气体中和，每年脱碳3%也是迄今为止几乎还没有国家实现过的速度。如果排放量在2020年或平稳期之后再次增加且直到2030年才开始减少，随后的年度脱碳率则必须接近5（假设逐年减少的百分比都相同）。2313亚洲协会政策研究院与德国气候分析-展望2030及本世纪中叶的情状*注：IMAGE标记情景 的中心值，范围包括上图所示温度范围中包含的所有情景。IMAGE值可能在某些年份会超出情景范围，因为该范围只显示第5至第50个百分位数的路径。净零年处于该范围的上限的情况，通常是由于本世纪下半叶二氧化碳清除量较大导致的。资料来源：表格数据来自多项研究的成果，包括：(a)基于IMAGE模型的SSP1-19SPA1-v17情景的IMAGE标记（van Vuuren et al.2018）；(b)巴黎协定部门基准分析（气候动作追踪器2020c）。后者指出，尽管使用综合评估模型（IAM）进行的评估可以一致地估计每个基准情况达到巴黎协定兼容性所必需的最低限度减排，但还需要其他证据来全面探索实现巴黎的路径细节，包括使用自下而上模型、混合模型和部门模型的文献，以估计可能减排力度的高值范畴，尤其鉴于最近技术趋势与此处使用的IAM模型条件之间存在滞后。因此，此处的电力行业基准与2020 IAM标记情景中的基准有所不同。历史值来自两项研究：国际能源署2020a、Gtschow et al.2019。表2：中国实现巴黎协定目标所需排放路径的主要特征指标单位201720302050净零年份*全部温室气体(a)电力排放强度(b)全部二氧化碳(a)无CCS煤电比例(b)全部温室气体（不含LULUCF）(a)可再生能源比例(b)全部二氧化碳（不含LULUCF）(a)2100年负排放(a)GtCO2e/年g/kWhGtCO2/年%12.26908.368%