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碳中和需要系统性思维

忽如一夜春风来,千树万树梨花开。

 

用岑参的名句来形容碳中和如今之热度,怕是再贴切不过了。气候变化并不是新生事物,今天之结果背后是人们持续多年的奔走呼号。1992年联合国就提出了气候变化框架公约,之后又出台了多个不同的公约和协定。

 

不夸张地讲,碳中和正在成为一场席卷全球的革命,其广度和烈度也许并不亚于工业革命。从广度上看,碳中和从能源领域发起,目前包括工业、交通、建筑等各领域都面临新的挑战和机遇。碳中和将深刻影响生产方式和生活方式。从烈度来看,能源的迭代改变每一次都推动经济社会科技产生巨大变革。从生物质能源到煤炭,从煤炭到石油天然气,世界经济版图、地缘政治版图、科技创新图景都天翻地覆。从化石能源转变为新能源,毫无疑问将继续延续这一趋势。在某些方面,其影响甚至要更大。

 

但是目前我们碳中和路径存在一个明显的不足:缺乏系统思考和系统解决方案。一是缺乏多行业甚至总体行业统筹。行业研究各自行业的问题,如何进行行业内的脱碳。例如能源行业主要研究限制煤电发展,积极发展风光新能源,以及配套的储能、柔性电网、虚拟电厂等路径。工业主要研究工业过程中如何进行能源替代,提高能效,推广CCUS等二氧化碳捕捉,以及氢的运用。建筑主要研究如何开发新型节能建筑、光伏建筑等问题。交通领域主要在推广终端电气化,氢能的运用等。综合分析研究多行业协调碳中和的较少。二是缺乏地域间的统筹。总体碳中和并不意味着每个城市甚至每个建筑都要碳中和。目前来看,大部分城市或地区都在自己职责范围内思考碳中和问题,在自己的区域内研究碳中和问题。

 

一、产业间需要系统化思考

 

碳不仅是燃料,也是原材料。经过几百年的发展,碳实际上是现有工业生产体系的核心,很少有生产过程不涉及碳。这就意味着思考碳中和必须要有系统思维,要建立系统解决方案。最近看到牛津大学能源研究所有篇文章提到:循环经济在碳中和的价值,很有启发性。生产物质的再利用和高效利用省去了大量碳排放。例如前段时间,福特汽车宣布将生产完全由回收物质做成的新车。

 

笔者曾经沿着煤炭的足迹,也就是煤的生产、运输、利用的整个过程走了一遍,调研了世界最大的几个井工矿:神华柳林塔和上湾煤矿;和露天矿:哈尔乌素和黑岱沟;煤炭的铁路和航运;煤化工和煤电等煤炭利用项目,包括宁煤煤制油项目。在这个过程中,发现循环经济并没有得到很好体现,而其中却有很多循环经济的机会。我们经常会看到很多工艺过程先添加某种化合物,在产业链的后续过程中却又去除这种化合物。如果将这两个或者多个工艺流程整合,不要有线性思考模式,就可以有新的解决方案。

 

前段时间,我们去一个农牧业沼气发电项目。奶牛的粪便经过处理产生沼气进行发电,沼渣烘干后作为奶牛的“床垫”,沼液作为有机肥,灌溉周边的牧草。牧草又作为奶牛的饲料。这就是一个典型的循环经济案例。

 

产业间系统思考面临的最大问题是经济性问题。由于环境问题外部性的存在,导致相应的成本无法天然内化到产业价格中去,只有依赖政策等约束。如果约束缺位,那么导致系统脱碳不具备经济性。如果约束带来的成本高于产业处理成本,产业间协作就会成为可能。

 

二、地区间系统思考

 

笔者最近经常和地方政府交流碳中和,发现大家无一例外都在追求尽快碳达峰和碳中和。但是面临不同的经济和社会客观约束,出现进退两难的窘境。

 

一个内陆经济水平不高仍需继续发展的城市,如果去除掉本地最大的煤电厂,没有了廉价可靠能源,工业发展和居民生活难以为继。一个西部能源城市,面临的情况只会更加困难。东部发达地区的有些城市能源主要依赖外部输入,产业也多以服务业为主,因此实现碳达峰和碳中和的压力相对较小。

 

部分西部城市森林覆盖率高达78%,却仍然要继续发展工业。一些东部城市要在本就紧张的地区大力植树造林,形成碳汇。如果存在合理的机制,两者可以实现某种协同,也许是一种思路。

 

从国际角度来看,德国和日本的碳中和规划都将进口氢能等新能源作为碳中和战略的重要组成部分,认为单纯依赖本国资源,难以实现碳中和。

 

地区间协同的难点也许除了政府管辖的问题外,更重要的是如何更好地平衡政府和市场的关系,本质上要依赖市场进行调配,但是政府要为市场的确立设定框架,保证市场的稳定运行。

 

毋庸讳言,碳中和是一个巨大挑战,同时系统思维也是非常困难的,需要打破惯常思维和分工模块,两者的结合更是难上加难。但是如果只有这样才能解决碳中和问题的话,我们将不得不去做这种思考和尝试。

 

 



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