作为主要的碳排放经济体和最大的发展中国家，中国面临着在2030年前实现碳达峰并在40年内实现碳中和的严峻挑战。本研究综合考虑了碳中和目标和《巴黎协定》温升控制目标要求，设计了6种长期发展情景（NDC情景、强化NDC情景、2℃温控目标情景、1.5℃温控目标情景、2℃导向路径情景、1.5℃导向净零情景），并对每种情景下的碳排放路径、能源转型、技术、政策和投资需求进行了定量评估。本研究结合了“自下而上”和“自上而下”的方法，包括对终端部门和电力行业能源消费的模拟和分析（自下而上），以及宏观层面的情景分析、投资需求和技术评估（自上而下）。

研究表明，中国实现2060年碳中和目标意味着将付出巨大的努力和应对严峻的挑战，需要在2030年之前实现稳定达峰，2050年基本实现CO₂净零排放，2060年实现全部温室气体净零排放，2030—2050年CO₂排放量的年均下降速度将需要达到每年4～5亿吨的高水平。实现碳中和的技术途径将高度依赖于常规减排技术和突破性低碳技术的发展。与此同时，这也意味着新增的、巨大的投资规模。在1.5℃温控目标情景下，仅能源系统基础设施投资规模就约为年均GDP的2.6%。实现碳中和的技术路径将高度依赖于节能和提高能效、建立以非化石为主体的能源供给体系、终端部门电气化、碳捕获和封存技术、非CO₂温室气体减排技术，以及改变消费模式而降低能源消费水平。

文章亮点

1. 中国实现2060年碳中和目标意味着将付出巨大的努力和应对严峻的挑战；

2. 到2050年，非CO₂温室气体排放量需要比2020年平均水平减少50%；

3. 在1.5℃温控目标情景下，能源基础设施投资规模约为年均GDP的2.6%；

4. 中国实现碳中和的技术路径将高度依赖于常规减排技术和突破性低碳技术的发展。

文章配图

图1 研究框架与方法

图2 2℃导向路径情景和1.5℃导向净零情景的温室气体减排路径

图3 2℃导向路径情景和1.5℃导向净零情景的终端部门能源消费构成

图4 2℃导向路径情景和1.5℃导向净零情景的电力部门装机与发电量构成

作者信息

第一作者

清华大学何建坤教授为本文的第一作者。何建坤，清华大学气候变化与可持续发展研究院学术委员会主任，主要研究领域为能源系统工程和应对气候变化。

通讯作者

李政，清华大学能源与动力工程系教授、清华大学气候变化与可持续发展研究院常务副院长，主要研究领域为热动力设备及系统数学模型与仿真，能源系统分析与能源发展战略。

董文娟，清华大学气候变化与可持续发展研究院副研究员，主要研究领域为气候变化与能源政策、气候融资。

论文ID

原文题目

Towards carbon neutrality: A study on China's long-term low-carbon transition pathways and strategies

引用信息

He, J., Li, Z., Zhang, X., Wang, H., Dong, W., Du, E., ... & Zhang, D. (2021). Towards carbon neutrality: A study on China's long-term low-carbon transition pathways and strategies. Environmental Science and Ecotechnology 9: 100134.

doi: https://doi.org/10.1016/j.ese.2021.100134