第23卷第2期北京理工大学学报（杜会科学版）Vol.23 No.22021年3月JOURNAL OF BEUJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY (SOCIAL SCIENCES EDITION)Mar.2021●D0:10.15918/i.bitss1009-3370.2021.7380碳中和目标下中国碳排放路径研究余碧莹，赵光普，安润颖，陈景明，谭锦潇，李晓易(北京理工大学管理与经济学院能源与环境政策研究中心，北京100081)摘要：气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。中国是第一大碳排放国，在全球气候治理中起着关键作用。继2015年气候变化巴黎大会之后，中国在2020年联合国大会一般性辩论和气候雄心峰会等重要会议上，首次提出了争取2030年前碳达峰，2060年前碳中和，2030年碳强度下降65%、非化石能源比重达到25%等中长期战略目标。这一系列里程碑意义的新目标，彰显了中国负责任的大国担当，也是实现中国高质量发展的客观要求。为支撑国家应对气候变化战略实施，围绕磯达峰与碳中和目标，利用自主研发的国家能源技术经济模型(C'IAM/NET),从自下而上的行业视角，研究了中国中长期CO,排放的总体目标和实现路径：分析了不同经济增速和域排力度情景下，能源系统、碳捕集与封存技术以及碳汇的贡献程度。研究发现：全国CO:排放量有望于2025年实现达峰，峰值约108亿吨，最晚于2030年达峰。通过能源系统实施不同减排努力，并结合碳捕集与封存技术部署，到2060年，与能源相关的C0排放量仍将存在3亿~3引亿吨，主要来自电力、钢铁、化工、交通等行业，需要森林、海洋碳汇来吸收。并针对电力、工业、交通、建筑等重点领域和行业提出了建议。2030关键词：气候变化；碳中和：碳达峰；能源系统；碳捕集与封存技术：诚排路径；行业责任；技术布局中图分类号：F426文献标志码：A文章编号：1009-3307(2021)02-0017-08气候变化是当今人类面临的重大挑战，应对气候变化已经成为全球共识。2015年12月，缔约方通过《巴黎协定》，并明确了21世纪末将全球温升控制在不超过工业化前2℃的目标，并将1.5℃温控目标确立为应对气候变化的长期努力方向。《巴黎协定》要求各缔约方每五年提交一次“国家自主减排贡献”(NDC),由各国自主制定减排目标。多项研究表明，即使各国均兑现《巴黎协定》中各缔约方提交的国家自主减排贡献方案，全球平均温升水平有可能达到3℃以上，无法满足2℃和1.5℃温控目标的要求。因此，全球各国和地区均需要大幅提升自主贡献目标，加大减排力度，以避免长期不可逆的巨大风险。203长期以来，中国积极参与全球治理，将温室气体减排任务纳入国家五年规划和2035远景目标。在落实政策方面，通过产业结构调整、能源结构优化、能源效率提高，碳市场建设、生态碳汇增加等一系列措施，使得中国节能减排行动取得了显著成效。2019年，中国单位国内生产总值C0,排放（碳强度）较2005年降低48.1%，非化石能源占比为5,3%，已经提前和超额完成2020年气候行动目标H。为进一步强化应对气候危机，在全球碳减排进程中做出更大贡献，中国在第七十五届联大会议及气候雄心峰会上宜布了新的国家自主贡献目标和长期愿景。相比于2015年提交的国家自主减排贡献(NDC)方案，碳强度由“2030年左右达峰”提升到“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”，非化石能源比重由20%提高到25%，森林蓄积量由45亿立方米增加到60亿立方米。这些新的目标具有多重意义，展现了中国积极应对全球气候变化的责任担当，有利于推动全面绿色转型，加快形成清洁、高效、绿色、安全的现代治理体系。0实现中国碳中和，要求全国在一定时间内（一般指一年）由人为活动直接和间接排放的CO,通过碳捕集与封存或植树造林等固碳技术吸收后，达到CO,的“零排放”。相比于欧洲、美国等发达国家的历史进程，中国实现碳中和目标，面临时间紧、任务重的严峻挑战，需要用比发达国家更短的时间去实施收稿日期：2021-01-21基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFA0602603):国家自然科学基金项目(71822401,71603020,71521002)：北京市自然科学基金项目(JQ19035)作者简介：余碧莹(l986一)，女，博士，教授，博士生导师，E-mal:yubiying_j@bit.edu.cnt(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net2030D北京理工大学学报（社会科学版）2021年3月更大体量的碳中和。那么，中国应该如何走出自己的碳中和道路？此外，由于碳达峰的时间点和峰值直接决定从碳达峰到碳中和转变的可用时间和需要完成的减排体量，因此碳达峰的行动方案必须在碳中和目标的牵引和约束下统筹规划。但是，目前关于中国实现碳达峰、碳中和目标路径的研究极为缺乏，特别是在当前百年未有之大变局形势下，后疫情时代社会经济发展存在较大的不确定性，数字化、智能化、网络化等新技术对人们生活形态和工作业态带来了极大的改变。因此，如何在综合考虑社会经济技术不确定性的前提下，提出适用于中国新发展格局的碳中和行动方案，是当前必须要回答的问题。为了探索实现中国碳达峰、碳中和目标的可行性路径，本文自主构建了一个自下而上的中国气候变203化综合评估模型/国家能源技术模型(China's Climate Change Integrated Assessment Model/National EnergyTechnology Model,CIAM/NET)O模拟能源供给一加工转化一运输配送一终端使用一末端治理的全过○程。在统筹考虑后疫情时代的经济发展水平、能源系统的低碳转型力度，碳捕集与封存技术(CCS)的)部署规模以及森林碳汇可用量等多方面不确定性基础上，进一步回答：后新冠疫情时代不同经济复苏情况下，能源系统的低碳转型能否实现碳中和目标？各行业应该如何分担减排责任？应该如何部署CC$技术？实现碳中和目标需要多少碳汇？最终为国家制定低碳发展战略，引领全球气候治理提供科学支撑。一、研究方法：C'IAM/NET模型库(一)模型介绍20国家能源技术模型(National Energy Technology Model,NET)是中国气候变化综合评估模型(CLAM)的子模型，由北京理工大学能源与环境政策研究中心自主研发阿。C1 AM/NET模型是以自下而上的角度，从工艺流程出发，模拟了从次能源供应、到加工转换、再到终端行业生产运行全过程中产生的能源消费及排放。目前已应用于多个部门，涵盖一次能源供应、电力热力、钢铁、水泥、化工、有色造纸、居民、商业、客运、货运、其他工业等二十多个细分行业，共涉及六百余类具体技术。模型不仅可以评估技术创新和能源经济政策的节能减排潜力和减排成本，而且可以寻找实现能源消费或排放控制等环境目标的最佳技术路径。C'IAM/NET模型框架如图1所示。图1展示了模型总体框架，包括三个模块（数据模块、绿色政策模块和输出模块）和两个子模型数据模块203060社会经济时间利用家庭消费服务需求价格参数部门参数设备参数能源消费排放因子政策规划社会经济情景基准年和目标年设置时间分配模式基年分行业活动服务需求政策情景设计家庭消费模式分行业工艺技术参数设置政策参数设置3060双碳产品和服务需求预测模型技术一能源一环境模型节能减排政策热力需求(煤炭其他钢铁节能减排技术：水泥需求客货运输需求先进工艺技术推广、CCS居民脱硫、脱销、除尘+化工产品需求取暖制冷需求电力、热力供应有色金属需求照明用电设备通财政手段：化工203060电力能源税、碳税、财政电需求其他产品需求建筑有色其他结果输出3060双质分行业能源技术发展路径及成本分行业分能源品种消费需求温室气体和污染物气体排放图】C'LAM/NET模型框架(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net