王燦 叢建輝 王克 祁悅 蔡聞佳 李玉龍 傅莎 王文濤 魏媛媛 鄭馨竺 蔣佳妮 陳敏鵬 劉文玲 張永香 田之濱 陳濟(jì) 李銳 左海清
摘要:應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單(簡(jiǎn)稱“氣候技術(shù)清單”)的編制對(duì)于促進(jìn)技術(shù)研發(fā)、示范、推廣具有重要引導(dǎo)作用,對(duì)中國(guó)加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)、提升全球氣候治理能力具有重要意義。文章首先對(duì)已有氣候技術(shù)清單進(jìn)行分類梳理,提出現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、技術(shù)需求清單、未來(lái)技術(shù)清單的劃分框架;以此為基礎(chǔ)集成不同方法和信息,提出了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化未來(lái)技術(shù)清單共4份技術(shù)清單,并從技術(shù)成熟度、減排成本、減排潛力、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)影響、不確定性等方面對(duì)部分核心技術(shù)進(jìn)行了分析。研究認(rèn)為:中國(guó)重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均已有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的支撐,多部門協(xié)作推廣氣候友好型技術(shù)的體系已經(jīng)建立且在發(fā)揮積極作用;氣候技術(shù)需求集中在傳統(tǒng)技術(shù)裝備升級(jí)改造類技術(shù)、可再生能源技術(shù)和管理決策類支撐技術(shù),關(guān)鍵核心技術(shù)集中在3大領(lǐng)域12個(gè)亟須突破的技術(shù)方向;關(guān)乎碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的深度減排/零碳排放技術(shù)和地球工程類技術(shù)(CDR和SRM)在未來(lái)全球減排格局中的作用備受關(guān)注,對(duì)其綜合成本效益、技術(shù)融合方向、技術(shù)成熟度以及道德倫理、生態(tài)影響等方面不確定性程度的判斷,關(guān)乎著國(guó)家技術(shù)戰(zhàn)略方向。同時(shí),針對(duì)中長(zhǎng)期技術(shù)部署、提升技術(shù)轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、形成技術(shù)清單協(xié)同更新與發(fā)布機(jī)制等國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化創(chuàng)新體系的重要環(huán)節(jié),從多個(gè)角度提出了相關(guān)政策建議。
關(guān)鍵詞:應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù);技術(shù)清單;碳達(dá)峰;碳中和;關(guān)鍵核心技術(shù)
中圖分類號(hào)X24;X32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104(2021)03-0001-12DOI:10.12062/cpre.20210201
氣候變化已經(jīng)對(duì)全球自然系統(tǒng)和人類社會(huì)產(chǎn)生了嚴(yán)重、普遍和不可逆的影響[1-2]。為將全球溫升幅度控制在相對(duì)于工業(yè)化前水平2℃/1.5℃以內(nèi),需要一系列應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)在全球范圍內(nèi)的研發(fā)、部署與大規(guī)模推廣應(yīng)用。技術(shù)的突破與創(chuàng)新,同時(shí)也是全球氣候治理領(lǐng)域面臨的最為顯著的挑戰(zhàn)[3]。中國(guó)經(jīng)過(guò)“十二五”“十三五”時(shí)期的快速發(fā)展,應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新體系已經(jīng)初步形成,為提前實(shí)現(xiàn)減緩氣候變化目標(biāo)和提高適應(yīng)能力起到了重要支撐作用[4]。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰和2060年前碳中和的強(qiáng)化國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo),需要繼續(xù)加速推廣應(yīng)用成熟的現(xiàn)有技術(shù)以及創(chuàng)新發(fā)展高潛力、高效益的新技術(shù)[5-8]。
應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單(簡(jiǎn)稱“氣候技術(shù)清單”)是全球氣候治理體系的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。根據(jù)技術(shù)研發(fā)、推廣、轉(zhuǎn)移等目的的不同,按照特定方法流程對(duì)大量氣候友好型技術(shù)信息進(jìn)行分析梳理,可提出不同類型的氣候技術(shù)清單[1,9]。氣候技術(shù)清單通常包括技術(shù)描述、技術(shù)成熟度、技術(shù)成本、技術(shù)減排潛力或適應(yīng)能力等信息[9-10]。國(guó)際最具代表性的氣候技術(shù)清單為《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》技術(shù)相關(guān)機(jī)制下經(jīng)技術(shù)需求評(píng)估(TechnologyNeedsAssessments,TNA)提出的技術(shù)需求清單[11]。自2001年馬拉喀什第七次締約方大會(huì)首次提出TNA概念以來(lái),已有80個(gè)國(guó)家提出了各自的技術(shù)需求清單[12]。此外,還有旨在促進(jìn)能源技術(shù)推廣應(yīng)用的英國(guó)能源技術(shù)清單(EnergyTechnologyList,ETL)[13]以及美國(guó)能源部定期發(fā)布的能源技術(shù)研發(fā)清單等。近年來(lái),中國(guó)也不斷加強(qiáng)氣候技術(shù)清單研制工作,公開發(fā)布的影響力較大的氣候技術(shù)清單有國(guó)家科技部牽頭發(fā)布的《節(jié)能減排與低碳技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣清單》、國(guó)家發(fā)展改革委牽頭發(fā)布的《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》和中國(guó)科學(xué)技術(shù)交流中心出版的《南南科技合作應(yīng)對(duì)氣候變化適用技術(shù)手冊(cè)》等[14-16]。
現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)氣候變化友好技術(shù)進(jìn)行了大量討論,主要集中在技術(shù)減排潛力、減排成本和社會(huì)影響的研究分析等方面[17-18],關(guān)注的重點(diǎn)包括可再生能源技術(shù)[19-21]、氫能技術(shù)[22-25]、碳捕集與封存(CCS)技術(shù)[26-28]以及生物能源與碳捕獲和儲(chǔ)存(BECCS)技術(shù)[29-31]等戰(zhàn)略性減排技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,也逐漸出現(xiàn)了專門針對(duì)氣候技術(shù)清單的研究,整體來(lái)看可大致分為五類。第一類為針對(duì)技術(shù)需求清單評(píng)估方法學(xué)的分析與改進(jìn),如Nygaard和Hansen[32]在第一階段TNA報(bào)告基礎(chǔ)上總結(jié)了技術(shù)三個(gè)維度的內(nèi)涵,分析了技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散過(guò)程中的障礙,并從技術(shù)分類、技術(shù)信息、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)評(píng)估四個(gè)方面提出優(yōu)化建議。第二類為基于技術(shù)需求清單信息的再分析,進(jìn)一步識(shí)別應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求的區(qū)域特征、優(yōu)先領(lǐng)域和影響因素等,如辛秉清等[33]基于20份發(fā)展中國(guó)家的TNA報(bào)告,分析了區(qū)域和自然地理?xiàng)l件對(duì)國(guó)家優(yōu)先技術(shù)選擇的影響,江心悅[12]基于發(fā)展中國(guó)家技術(shù)需求評(píng)估,識(shí)別了可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀、電力供應(yīng)現(xiàn)狀、地理位置和教育水平四項(xiàng)影響技術(shù)需求的重要因素。第三類是針對(duì)某一領(lǐng)域的應(yīng)對(duì)氣候變化具體技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,如對(duì)能源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市等部門減緩或適應(yīng)潛力進(jìn)行測(cè)算分析[34-37],此類研究已具有技術(shù)清單雛形,具備一定量的技術(shù)信息,但未以規(guī)范的清單形式呈現(xiàn)。第四類文獻(xiàn)則是對(duì)特定領(lǐng)域應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估與比較,旨在對(duì)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略優(yōu)先序提供建議,如趙一冰等[38]建立了包括技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、生態(tài)影響在內(nèi)的多維度成本效益評(píng)估框架,探討了風(fēng)電、光伏發(fā)電、CCS、生物質(zhì)能、氫能、核能等六種未來(lái)關(guān)鍵減緩技術(shù)的成本、收益及其面臨的不確定性。第五類為從宏觀角度出發(fā)針對(duì)技術(shù)清單整體框架的研究[9,39-40],如劉燕華等[9]分析歸納了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、海岸帶、生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康等領(lǐng)域的適應(yīng)技術(shù)框架,李闊等[40]從區(qū)域、領(lǐng)域、目的、機(jī)制、實(shí)效等方面對(duì)氣候變化適應(yīng)技術(shù)進(jìn)行分類。
已有研究成果加深了對(duì)氣候友好型技術(shù)整體進(jìn)展及在不同領(lǐng)域布局的認(rèn)識(shí),但仍存在需要彌補(bǔ)的差距,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①缺少系統(tǒng)全面的氣候技術(shù)清單框架[41],相關(guān)信息較為分散,難以幫助形成對(duì)氣候技術(shù)進(jìn)展的整體性、動(dòng)態(tài)性認(rèn)識(shí)。②部分重點(diǎn)氣候技術(shù)清單信息仍有缺失,特別是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)所需的減排技術(shù)以及應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)清單信息不足。面向“十四五”乃至更長(zhǎng)一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)氣候治理創(chuàng)新能力提升和科技自立自強(qiáng)的需要,亟須對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)存量與研發(fā)方向做出新的評(píng)估判斷,以推動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的研發(fā)、部署、推廣、市場(chǎng)化應(yīng)用與國(guó)際合作。
基于以上分析,本研究構(gòu)建了一個(gè)氣候技術(shù)清單的分類及評(píng)估方法學(xué)框架,闡述了各類清單的評(píng)估方法、基本框架與關(guān)鍵信息,并進(jìn)行了比較分析,尤其對(duì)實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和目標(biāo)的相關(guān)技術(shù)以及應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)討論,在此基礎(chǔ)上從技術(shù)清單編制、重點(diǎn)技術(shù)推廣、未來(lái)技術(shù)研發(fā)方向、國(guó)際技術(shù)合作等角度對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新體系的完善提出了相應(yīng)政策建議。
1應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單分類及評(píng)估方法學(xué)
氣候技術(shù)清單可以分為現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、技術(shù)需求清單和未來(lái)技術(shù)清單三大類?!艾F(xiàn)有技術(shù)推廣清單”所識(shí)別的技術(shù)成熟度和先進(jìn)性較高但市場(chǎng)普及率低,清單研制的目的主要在于促進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用、加速技術(shù)產(chǎn)業(yè)化以及服務(wù)于國(guó)際技術(shù)轉(zhuǎn)移,其更新頻率相對(duì)較高,技術(shù)篩選更為關(guān)注技術(shù)產(chǎn)業(yè)化指標(biāo)?!凹夹g(shù)需求清單”所識(shí)別技術(shù)為與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距的技術(shù),差距表現(xiàn)為部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于空白狀態(tài),或是部分技術(shù)國(guó)內(nèi)起步較晚、減排能力落后于國(guó)外先進(jìn)水平。清單編制的目的主要在于為技術(shù)引進(jìn)提供指引,一般通過(guò)企業(yè)征集和調(diào)研收集的方式獲取技術(shù)需求信息,技術(shù)篩選時(shí)對(duì)技術(shù)的本地適用性、協(xié)同效應(yīng)等指標(biāo)重視程度較高。應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單本質(zhì)上為技術(shù)需求清單,但由于技術(shù)封鎖等原因?qū)е缕潆y以通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式引進(jìn),所識(shí)別技術(shù)均為該領(lǐng)域的瓶頸技術(shù),亟須有所創(chuàng)新、突破?!拔磥?lái)技術(shù)清單”所識(shí)別技術(shù)主要為對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期目標(biāo)貢獻(xiàn)顯著而當(dāng)前應(yīng)用緊迫性相對(duì)較弱的技術(shù),清單編制目的主要為技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)投資提供指引,更注重對(duì)技術(shù)熱點(diǎn)、技術(shù)前沿方向的分析。截至目前,國(guó)內(nèi)部分代表性氣候技術(shù)清單如圖1所示。
氣候技術(shù)清單研制的方法學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)完備的體系,主要包括技術(shù)信息來(lái)源、技術(shù)的類別劃分、優(yōu)先技術(shù)的識(shí)別與排序方法、技術(shù)清單的呈現(xiàn)形式等。本研究的技術(shù)信息主要來(lái)自文獻(xiàn)調(diào)研(調(diào)研范圍包括學(xué)術(shù)專著、政府報(bào)告、經(jīng)同行評(píng)議的研究報(bào)告、國(guó)際組織和國(guó)際研究機(jī)構(gòu)報(bào)告等)、企業(yè)調(diào)研和專家咨詢等,除此之外的方法學(xué)核心步驟如下:①中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單的研制,依據(jù)各部門行業(yè)現(xiàn)有排放量、未來(lái)減排潛力識(shí)別重點(diǎn)領(lǐng)域;收集分析不同情景下重點(diǎn)領(lǐng)域各種技術(shù)的減排潛力和減排成本等;整理形成技術(shù)清單,顯示各項(xiàng)技術(shù)的所屬行業(yè)、技術(shù)名稱、核心子技術(shù)、技術(shù)說(shuō)明、減排效果等基礎(chǔ)信息;分行業(yè)部門選取重點(diǎn)技術(shù),從技術(shù)定義、技術(shù)減排潛力、技術(shù)應(yīng)用前景及現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)描述。②中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單的研制,根據(jù)國(guó)家宏觀戰(zhàn)略、部門溫室氣體排放量、部門未來(lái)排放趨勢(shì)和減排潛力識(shí)別重點(diǎn)領(lǐng)域與部門;通過(guò)技術(shù)現(xiàn)狀、減排潛力、經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)效果、社會(huì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響五個(gè)指標(biāo)篩選重點(diǎn)技術(shù);整理技術(shù)名錄,初步列出技術(shù)清單(長(zhǎng)清單);基于技術(shù)減排潛力、減排成本等指標(biāo)進(jìn)一步篩選出優(yōu)先減緩技術(shù),形成優(yōu)先減緩技術(shù)清單(短清單);通過(guò)重點(diǎn)技術(shù)案例研究,分析國(guó)內(nèi)外優(yōu)先技術(shù)和核心子技術(shù)在減排潛力、減排效率等方面的差距;識(shí)別技術(shù)轉(zhuǎn)移過(guò)程中利益相關(guān)者并分析梳理技術(shù)轉(zhuǎn)移障礙;最終整理形成技術(shù)清單報(bào)告與案例研究報(bào)告。③中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單的研制,通過(guò)深度剖析國(guó)際氣候技術(shù)前沿報(bào)告,分析國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵核心技術(shù)差距;從發(fā)展緊迫性、戰(zhàn)略前沿性、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)性等因素識(shí)別關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展方向;呈現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的技術(shù)名稱、技術(shù)方向等信息。④中國(guó)未來(lái)技術(shù)清單的研制,首先通過(guò)研究國(guó)際科研報(bào)告里的長(zhǎng)期減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑反推技術(shù)信息;其次通過(guò)國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃確定未來(lái)技術(shù)信息;對(duì)國(guó)際報(bào)告與國(guó)內(nèi)規(guī)劃的信息進(jìn)行歸并匯總,確定未來(lái)技術(shù)信息;從技術(shù)定義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、影響、存在問(wèn)題和挑戰(zhàn)等方面描繪相關(guān)技術(shù),并從技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)影響、局地環(huán)境影響、生態(tài)影響、人群健康影響和公眾接受度等方面對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行綜合成本效益評(píng)估。另外,主要基于學(xué)術(shù)文獻(xiàn)評(píng)估了負(fù)排放技術(shù)、地球工程技術(shù)。
根據(jù)上述分類及其對(duì)應(yīng)的方法學(xué),本研究評(píng)估形成了中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單、中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求清單(包括中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)清單和中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單)、未來(lái)技術(shù)清單。完整的氣候技術(shù)清單應(yīng)包括技術(shù)類型、技術(shù)名稱、核心子技術(shù)、技術(shù)說(shuō)明、信息來(lái)源,并對(duì)該領(lǐng)域識(shí)別為重要領(lǐng)域的原因、重點(diǎn)技術(shù)的成本、技術(shù)減排潛力等做出分析說(shuō)明。但因篇幅所限,下文所展示的氣候技術(shù)清單僅為包含幾項(xiàng)代表性技術(shù)部分信息的簡(jiǎn)表,省略了清單研制的具體過(guò)程以及有關(guān)技術(shù)減排潛力、技術(shù)成本、技術(shù)優(yōu)先級(jí)排序等詳細(xì)信息。
2中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單
中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣清單基于《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014—2020年)》《第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》和國(guó)際能源署(IEA)《能源技術(shù)展望》等研究報(bào)告,從資源保護(hù)、溫室氣體排放量、國(guó)民經(jīng)濟(jì)比重、戰(zhàn)略性地位等角度重點(diǎn)識(shí)別了能源、工業(yè)、建筑、城市、交通、農(nóng)林業(yè)、水資源和氣候監(jiān)測(cè)等行業(yè)領(lǐng)域作為主要減排/適應(yīng)領(lǐng)域,同時(shí)根據(jù)文獻(xiàn)對(duì)不同減排情景模擬下各類技術(shù)減排潛力、減排成本、適應(yīng)能力等信息進(jìn)行梳理,形成了9個(gè)重點(diǎn)部門的技術(shù)清單,包括了5個(gè)重點(diǎn)部門的188項(xiàng)重要減緩技術(shù)和4個(gè)重點(diǎn)部門的74項(xiàng)重要適應(yīng)技術(shù),清單的簡(jiǎn)要信息見(jiàn)表1。
整體來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)體系較為完整,技術(shù)門類齊全,重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)氣候變化目標(biāo)的支撐。技術(shù)清單以列表形式對(duì)各項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)基本信息進(jìn)行展示,此外還對(duì)部分關(guān)鍵技術(shù)的減排潛力、應(yīng)用推廣價(jià)值等進(jìn)行了詳細(xì)描述。在減緩領(lǐng)域,能源部門集中了一批影響力大、關(guān)注度高的先進(jìn)技術(shù),如超超臨界發(fā)電、特高壓輸變電、第三代核電等技術(shù)水平領(lǐng)先世界。另外,風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電技術(shù)快速突破,發(fā)電成本在近十年的時(shí)間里大幅下降,部分地區(qū)已低于火電度電成本。有研究預(yù)計(jì),至2030年水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等零碳能源發(fā)電技術(shù)將貢獻(xiàn)碳減排量約28.2億t,核電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)減排約8.8億t,超超臨界及IGCC等先進(jìn)火電技術(shù)可減排約3.4億t[43-44]。在適應(yīng)領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)部門與水資源部門重點(diǎn)適應(yīng)技術(shù)占比最高,農(nóng)業(yè)部門中抗逆育種、節(jié)水灌溉等技術(shù)與水資源部門中水源工程建設(shè)、非常規(guī)水資源利用等技術(shù)在中國(guó)適應(yīng)氣候變化具體工作中發(fā)揮著重要作用。
針對(duì)此類成熟技術(shù),中國(guó)已經(jīng)構(gòu)建了多主體、常態(tài)化協(xié)同進(jìn)行應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)推廣的工作體系,形成了政府引導(dǎo)和行業(yè)聯(lián)盟主導(dǎo)的兩種推廣模式以及中介服務(wù)推廣、工程示范推廣、行業(yè)聯(lián)盟推廣三個(gè)推廣渠道。例如,自2014年起國(guó)家發(fā)改委通過(guò)向社會(huì)發(fā)布《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》的方式,對(duì)煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、機(jī)械、輕工、紡織、建筑、交通、通信等13個(gè)行業(yè)的減緩技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)推廣。以《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》(2017年本,節(jié)能部分)為例,入選的微電網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)、光伏直驅(qū)變頻技術(shù)、竹林固碳減排技術(shù)等260項(xiàng)技術(shù)可形成的總碳減排潛力約為6.03億t。就氣候變化現(xiàn)有技術(shù)而言,中國(guó)不同區(qū)域存在著一定的技術(shù)差距,現(xiàn)有技術(shù)的跨區(qū)域推廣預(yù)計(jì)將會(huì)形成巨大的減碳潛力。
3中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求清單
3.1中國(guó)減緩氣候變化技術(shù)需求清單
中國(guó)減緩技術(shù)需求清單基于國(guó)家宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃、應(yīng)對(duì)氣候變化專項(xiàng)規(guī)劃、國(guó)家自主減排貢獻(xiàn)等戰(zhàn)略文件中對(duì)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域的有關(guān)論述,確定了煤炭開采、油氣勘探開發(fā)、火電、可再生能源、鋼鐵、建筑材料、化工、有色金屬、交通運(yùn)輸、民用住宅和商業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)、森林與土地利用、CCS和廢棄物處理等13個(gè)優(yōu)先部門。綜合技術(shù)現(xiàn)狀、減排潛力、經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)效果、社會(huì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響等指標(biāo)形成由276項(xiàng)具體技術(shù)組成的“長(zhǎng)清單”,每個(gè)優(yōu)先部門至少包括了10項(xiàng)以上減緩技術(shù)需求。需要說(shuō)明的是,此清單內(nèi)的技術(shù)在中國(guó)并非完全空白,部分技術(shù)在中國(guó)已有小規(guī)模應(yīng)用,但技術(shù)水平仍然與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距。長(zhǎng)清單包含的技術(shù)大多成熟度不足,仍處于試點(diǎn)或推廣階段,但具有較高市場(chǎng)價(jià)值和減排潛力。在長(zhǎng)清單基礎(chǔ)上,進(jìn)一步使用減排成本曲線分析法、層次分析法等定量與定性相結(jié)合的方法,分析得出57項(xiàng)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化優(yōu)先需求的減緩技術(shù)(短清單)。與長(zhǎng)清單對(duì)技術(shù)的寬泛概述有所區(qū)別,短清單所列技術(shù)一方面減排潛力更大、綜合效益更強(qiáng),另一方面技術(shù)發(fā)展的國(guó)際差距也更高。因此,這類技術(shù)的研發(fā)或引進(jìn)將快速拉進(jìn)國(guó)內(nèi)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,有助于國(guó)內(nèi)重大技術(shù)創(chuàng)新與改造、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。表2對(duì)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)需求短清單進(jìn)行了簡(jiǎn)要示例。
在所有存在技術(shù)需求的領(lǐng)域中,傳統(tǒng)能源行業(yè)的技術(shù)需求相對(duì)較大,例如煤炭開采行業(yè)技術(shù)需求最多,其需求技術(shù)既包括廢棄煤礦煤層氣(瓦斯)抽采技術(shù)、極低濃度煤層氣發(fā)電技術(shù)等硬件技術(shù),也包括礦山生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制與報(bào)告決策系統(tǒng)、模塊式選煤廠系統(tǒng)技術(shù)等生產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維、質(zhì)量管理、決策優(yōu)化方面的軟件技術(shù)。大量技術(shù)需求存在于傳統(tǒng)行業(yè),說(shuō)明中國(guó)傳統(tǒng)行業(yè)占比較大,技術(shù)效率有待進(jìn)一步提高。但同時(shí)值得注意的是,傳統(tǒng)行業(yè)所需技術(shù)包括了許多因行業(yè)轉(zhuǎn)型、技術(shù)升級(jí)所需要的技術(shù),如油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的CO2驅(qū)油與埋存技術(shù)等。在可再生能源行業(yè),中國(guó)已經(jīng)有部分技術(shù)處于世界領(lǐng)先位置,需要加快規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程,如陸上風(fēng)電技術(shù)、太陽(yáng)能制熱技術(shù)、秸稈成型技術(shù)、小水電技術(shù)等,但仍存在諸如海上風(fēng)電、薄膜電池等與國(guó)外水平差距明顯的技術(shù)。在交通、建筑等碳排放增量高、減排難度大的領(lǐng)域,本清單目前分別識(shí)別了5項(xiàng)和7項(xiàng)優(yōu)先減緩技術(shù)需求。這些技術(shù)主要為整條產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵零部件,在未來(lái)5~10年有可能得到大規(guī)模應(yīng)用,但目前國(guó)內(nèi)技術(shù)水平明顯落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,此類技術(shù)缺失將影響到特定產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化水平。
3.2中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)清單
首先,通過(guò)對(duì)國(guó)際機(jī)構(gòu)和發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)前沿報(bào)告進(jìn)行整理分析,識(shí)別出國(guó)際領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)空白或發(fā)展滯后的重大技術(shù)。其次,根據(jù)中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技需求,再?gòu)倪@些技術(shù)中選擇對(duì)國(guó)家減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重大支撐作用的技術(shù),最終形成3個(gè)領(lǐng)域12個(gè)方向的技術(shù)清單,具體信息見(jiàn)表3。
在清單基礎(chǔ)上,進(jìn)一步從國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)科學(xué)理論創(chuàng)新、現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用開發(fā)以及關(guān)鍵技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化水平等角度研判相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外差距??傮w來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)自主創(chuàng)新能力偏弱,整體研究水平及部分關(guān)鍵核心技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯。
在基礎(chǔ)研究方面,中國(guó)在氣候變化觀測(cè)技術(shù)與數(shù)據(jù)利用技術(shù)方面落后于國(guó)際先進(jìn)水平。如衛(wèi)星觀測(cè)中的碳衛(wèi)星的空間分辨率不足以區(qū)分排放區(qū)域的含量分布,時(shí)間分辨率不足以監(jiān)測(cè)排放動(dòng)態(tài)過(guò)程。地球系統(tǒng)模式多為引進(jìn)改造,缺乏自主研發(fā),分辨率大多低于國(guó)際平均水平。
在適應(yīng)氣候變化科技方面,中國(guó)先進(jìn)的適應(yīng)理念和方法創(chuàng)新較少且知識(shí)體系亟須更新。增量適應(yīng)、轉(zhuǎn)型適應(yīng)、氣候可恢復(fù)力等概念以及支撐適應(yīng)決策的緊迫風(fēng)險(xiǎn)、重大風(fēng)險(xiǎn)等都是國(guó)外提出的。相比于國(guó)外開展的農(nóng)業(yè)-水-能源的關(guān)聯(lián)性研究、生態(tài)服務(wù)功能在城市適應(yīng)中的作用、利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建適應(yīng)氣候變化的決策支撐系統(tǒng)等跨部門、跨學(xué)科的綜合集成性研究,中國(guó)的適應(yīng)氣候變化研究多停留在部門領(lǐng)域分割的狀態(tài)。
在減緩氣候變化科技方面,非CO2類溫室氣體的控排技術(shù)主要掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家手中,國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)非常缺乏,如HFCs控制技術(shù)、汽車空調(diào)HFC-134a系列替代技術(shù)、房間空調(diào)制冷劑HFC-410A系列替代技術(shù)以及HFC-23減排技術(shù)、甲烷減排技術(shù)等。非CO2類溫室氣體及空氣污染物協(xié)同減排技術(shù)評(píng)估和方案研究中,對(duì)協(xié)同減排所帶來(lái)的需求側(cè)間接效益的研究相對(duì)薄弱,缺少對(duì)區(qū)域和城市層面的精準(zhǔn)研究[46]。在交通領(lǐng)域,多項(xiàng)低碳核心技術(shù)、材料及上下游產(chǎn)業(yè)鏈裝備仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,如新能源汽車領(lǐng)域的鋰電池核心材料隔膜仍大量依賴進(jìn)口,尤其是濕法隔膜工藝嚴(yán)重落后。另外,車用燃料電池仍處于驗(yàn)證階段,三種關(guān)鍵材料仍處于試驗(yàn)階段,產(chǎn)業(yè)化所需高溫爐等關(guān)鍵設(shè)備受制于人致使基礎(chǔ)研究與應(yīng)用之間出現(xiàn)斷裂。
4中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化未來(lái)技術(shù)清單
未來(lái)技術(shù)清單主要基于聯(lián)合國(guó)、歐盟、IEA、英國(guó)石油公司(BP)等眾多國(guó)際組織和研究機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期技術(shù)展望等報(bào)告識(shí)別相關(guān)技術(shù),并結(jié)合國(guó)內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)需求進(jìn)行分析確定。主要分為三個(gè)部分:一是實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù),重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行綜合成本效益和技術(shù)融合方向的分析;二是負(fù)排放技術(shù),主要為二氧化碳移除(CDR)技術(shù),重點(diǎn)對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀、減排潛力、減排成本進(jìn)行評(píng)估;三是太陽(yáng)輻射管理(SRM)技術(shù),在技術(shù)描述基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)相關(guān)技術(shù)帶來(lái)的綜合影響、科學(xué)成熟度進(jìn)行評(píng)估。具體內(nèi)容見(jiàn)表4。
4.1實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù)
實(shí)現(xiàn)深度減排/零碳排放的未來(lái)戰(zhàn)略性技術(shù)主要分為三類技術(shù):①生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、氫能等能源技術(shù)和CCS技術(shù)。此類技術(shù)將是未來(lái)建立零碳能源系統(tǒng)的基礎(chǔ),對(duì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的作用已經(jīng)形成共識(shí),對(duì)中國(guó)而言,其下一步發(fā)展的關(guān)鍵在于考慮技術(shù)的綜合成本效益,以決定其在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先序[19-21,47]。②工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)的零碳煉鋼、零碳水泥、零碳建筑、新能源汽車等技術(shù)。此類技術(shù)需要基于第一類技術(shù)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn),且是減排難度大的行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳、零碳的重要子領(lǐng)域,部分技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已有應(yīng)用,但距離實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)仍顯不足,其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和減排潛力仍需進(jìn)一步研究。③信息技術(shù)、新裝備制造技術(shù)、新材料制造技術(shù)。此類技術(shù)主要通過(guò)與其他技術(shù)進(jìn)行融合,深刻影響其他領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展方向、應(yīng)用規(guī)模與應(yīng)用方式以提升應(yīng)對(duì)氣候變化能力。
生物質(zhì)能具有易獲得、靈活性等優(yōu)勢(shì),在減少CO2排放方面具有巨大潛力。生物質(zhì)能的經(jīng)濟(jì)成本較高,在目前相對(duì)成熟的供電技術(shù)中,生物質(zhì)能的發(fā)電成本最高(超過(guò)0.6元),甚至高于核電。此外,生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,還受土地利用和水資源因素的制約。
風(fēng)電和光伏發(fā)電是非常成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù),近年來(lái)裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大,成本大幅下降。雖然面臨大規(guī)模并網(wǎng)穩(wěn)定性等技術(shù)障礙以及跨區(qū)域輸電、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等問(wèn)題,但考慮到目前的成本及未來(lái)的學(xué)習(xí)曲線效應(yīng),大范圍推廣應(yīng)用風(fēng)電、光伏發(fā)電依然樂(lè)觀,無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)將在近期實(shí)現(xiàn)。從就業(yè)影響看,風(fēng)電和光伏發(fā)電發(fā)展可帶來(lái)大量直接和間接就業(yè)機(jī)會(huì)[48];此外,由于替代了部分煤電等傳統(tǒng)化石能源,風(fēng)電和光伏發(fā)電在減少局地污染排放、改善人群健康方面效益顯著[49]。
核能的開發(fā)利用為各國(guó)低碳發(fā)展提供了一條可選路徑,在CCS技術(shù)尚未廣泛覆蓋和效率提高的情況下,核能技術(shù)是為數(shù)不多的有望實(shí)現(xiàn)零碳排放的替代技術(shù)。核能在技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有很大的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也面臨來(lái)自供應(yīng)鏈、經(jīng)濟(jì)性、安全性、政治因素、社會(huì)接受程度等多方面的挑戰(zhàn)。
氫能在近幾年發(fā)展較為迅速,技術(shù)成熟后可帶來(lái)可觀的碳減排效益和經(jīng)濟(jì)效益,直接推動(dòng)就業(yè)。國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì),2050年氫能將占全球總能耗的近18%,每年可減排CO260億t。全球氫能和氫能技術(shù)市場(chǎng)預(yù)計(jì)每年創(chuàng)收超過(guò)2.5萬(wàn)億美元,帶來(lái)超過(guò)3000萬(wàn)人的直接就業(yè),與交通、工業(yè)、建筑和電力等行業(yè)聯(lián)結(jié)緊密[50]。但氫能技術(shù)目前尚未成熟,電解制氫對(duì)其他可再生能源技術(shù)依賴性強(qiáng),成本高,價(jià)值鏈高度復(fù)雜,在儲(chǔ)運(yùn)方面的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)尚不明顯,且需要大量基礎(chǔ)設(shè)施配合氫能利用。
CCS技術(shù)是指通過(guò)一定方式將CO2捕獲,壓縮封存至地下或海底。從難減排行業(yè)和能源轉(zhuǎn)型視角來(lái)看,CCS技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的必要技術(shù)之一:①CCS技術(shù)能夠融入工業(yè)、建筑等領(lǐng)域生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,是工業(yè)、交通等難減排行業(yè)實(shí)現(xiàn)減碳、脫碳的重要支撐技術(shù)。②未來(lái)煤電比重大幅下降已成必然趨勢(shì),但出于能源保障、用電調(diào)峰、部分地區(qū)用電安全、供暖、就業(yè)、成本等原因,煤電仍需有一定量的保留,屆時(shí)搭載CCS技術(shù)的燃煤電廠在能源轉(zhuǎn)型中將起到關(guān)鍵作用[51]。據(jù)測(cè)算,至2030年中國(guó)CCS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)年均CO2減排3.9億t[43]。CCS技術(shù)體系龐雜,整體成熟度偏低,但已有部分技術(shù)處于應(yīng)用和示范階段。其中燃燒前—化學(xué)吸收法、燃燒前—物理吸收法、燃燒前—變壓吸附法、燃燒前—低溫精餾法、燃燒后—化學(xué)吸收法、富氧燃燒法已到達(dá)或接近達(dá)到商業(yè)應(yīng)用階段,燃燒后化學(xué)吸附、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)處于中試階段,燃燒后膜分離技術(shù)處于基礎(chǔ)研究階段。目前CCS技術(shù)的主要瓶頸在于提升CO2的捕集效率、提升壓縮運(yùn)輸技術(shù)成熟度和提升封存可靠性三個(gè)方面。CCS技術(shù)對(duì)電力、水資源的高耗費(fèi)以及可能改變局部區(qū)域環(huán)境造成的區(qū)域性危害需要進(jìn)一步研判。在CCS領(lǐng)域中,碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)和BECCS技術(shù)等關(guān)注度較高。CCUS技術(shù)是在碳捕集封存的基礎(chǔ)上對(duì)CO2加以利用,更有助于實(shí)現(xiàn)減排與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的協(xié)同發(fā)展[52]。BECCS是將生物質(zhì)燃燒或轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的CO2進(jìn)行捕集和封存。由于生物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程中具有碳匯作用,因此BECCS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)排放[53]。
工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度減排和零碳排放將主要依賴于零碳能源系統(tǒng),其中零碳鋼鐵、零碳水泥等技術(shù)成熟度取決于核能、氫能以及CCS的發(fā)展。在零碳煉鋼領(lǐng)域,中國(guó)目前處于早期研發(fā)階段,主要推行“核能制氫,氫能煉鋼”的技術(shù)路線,力求實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)減排與氫能、核能等清潔能源發(fā)展的協(xié)同。零碳水泥技術(shù)除對(duì)零碳能源系統(tǒng)的依賴
以外,對(duì)CCS技術(shù)的需求相對(duì)鋼鐵行業(yè)更高。實(shí)現(xiàn)零碳建筑主要依賴于光伏、風(fēng)電技術(shù)以及材料技術(shù)的發(fā)展,其中光伏建筑一體化技術(shù)在國(guó)際范圍內(nèi)已存在商用案例,但其高成本和高建設(shè)難度導(dǎo)致技術(shù)推廣普及面臨障礙。交通領(lǐng)域主要通過(guò)電氣化技術(shù)和氫燃料電池實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)拿撎?,航空和海運(yùn)的減排則主要通過(guò)生物燃料和可再生能源實(shí)現(xiàn)。
大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的交叉融合趨勢(shì)日益顯著,能夠通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程管理、監(jiān)控、信息傳遞以及優(yōu)化資源配置和節(jié)約成本等方式,提升應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的減排潛力和減排效果。目前此類技術(shù)融合仍處于初級(jí)階段,在未來(lái)具有極大的發(fā)展空間。高端裝備制造技術(shù)與應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)集中在機(jī)械工業(yè)裝備、智能電網(wǎng)裝備、可再生能源裝備、航空裝備以及新能源汽車等。其中,智能電網(wǎng)集成了新能源、新材料、新設(shè)備和新技術(shù),相關(guān)的各種技術(shù)尤其是電子電力技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)在應(yīng)對(duì)氣候變化方面具有廣闊的發(fā)展前景。新能源汽車技術(shù)的未來(lái)方向主要表現(xiàn)在向網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化發(fā)展,以更高的效率推動(dòng)交通零碳排放。新型能源材料、新型裝備材料、新型功能材料、新型建筑材料等新材料技術(shù),通過(guò)提高對(duì)能源的利用效率等方式降低CO2排放。
4.2實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和的負(fù)排放技術(shù)
實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)和碳中和,要求負(fù)排放技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間更早,應(yīng)用規(guī)模更高[54]。負(fù)排放技術(shù)(主要為CDR技術(shù))旨在通過(guò)技術(shù)手段將已經(jīng)排放到大氣中的CO2從大氣中移除并將其重新帶回地質(zhì)儲(chǔ)層和陸地生態(tài)系統(tǒng)[55]。一方面,負(fù)排放技術(shù)是實(shí)現(xiàn)2℃/1.5℃目標(biāo)的必然選擇;另一方面,依靠負(fù)排放技術(shù),可以在不完全淘汰化石能源的情況下,實(shí)現(xiàn)零排放,進(jìn)而降低社會(huì)急劇轉(zhuǎn)型的代價(jià)。主要的負(fù)排放技術(shù)有BECCS、造林和再造林(AR)、土壤碳固存和生物炭、增強(qiáng)風(fēng)化(EW)和海洋堿化、直接空氣CO2捕獲和儲(chǔ)存(DACCS)、海洋施肥技術(shù)。美國(guó)、英國(guó)、加拿大、瑞士等國(guó)部分負(fù)排放技術(shù)已可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行,研究相對(duì)成熟,中國(guó)對(duì)負(fù)排放技術(shù)的總體投入仍然較低[53]。負(fù)排放技術(shù)也面臨一些不確定性,例如BECCS技術(shù)需要以生物質(zhì)作為原材料,種植生物質(zhì)將消耗大量的土地和水資源。其余技術(shù)的簡(jiǎn)要信息見(jiàn)表5[56-59]。
4.3實(shí)現(xiàn)溫控目標(biāo)的太陽(yáng)輻射管理技術(shù)
SRM旨在通過(guò)影響太陽(yáng)輻射為地球“直接降溫”,即基于日地關(guān)系,通過(guò)改變太陽(yáng)對(duì)地球的反照率來(lái)減少太陽(yáng)輻射對(duì)地球升溫的作用。SRM并不能從物理上降低大氣中的溫室氣體含量,因此它屬于人類應(yīng)對(duì)氣候變化的一條獨(dú)特技術(shù)路線。SRM技術(shù)主要包括平流層氣溶膠注入(SAI)、海洋云層增白(MCB)、卷云減?。–CT),以及屋頂涂白、沙漠綠化等改變地表反照率(GBAM)的方法技術(shù)[60-64]。
與CDR技術(shù)相比,SRM技術(shù)成熟度更低,尤其是SAI技術(shù)的研究相對(duì)薄弱,沒(méi)有大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,關(guān)于其發(fā)展前景和實(shí)施效果的爭(zhēng)論較大。有觀點(diǎn)認(rèn)為該技術(shù)起效快、成本低,是“最有應(yīng)用前景的技術(shù)”。更多人則擔(dān)心,實(shí)施SRM技術(shù)的降溫效果難以預(yù)料,還會(huì)帶來(lái)一系列“副作用”,例如影響全球溫度和降水的分布,加劇海洋酸化等,還可能削弱各國(guó)常規(guī)減排和適應(yīng)氣候變化的積極性、帶來(lái)“道德風(fēng)險(xiǎn)”效應(yīng)等。2010年《生物多樣性公約》第10次締約方大會(huì)通過(guò)決定,明確要求在用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法對(duì)地球工程的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及文化影響進(jìn)行評(píng)價(jià)前,締約方不得開展可能影響生物多樣性的大規(guī)模地球工程活動(dòng)。2014年,IPCCAR5對(duì)SRM進(jìn)行了評(píng)估,認(rèn)為在缺乏充分研究的情況下不應(yīng)盲目開展SRM實(shí)踐活動(dòng)[63]。
5結(jié)論與建議
應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)清單編制是國(guó)家氣候治理體系建設(shè)中的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。近年來(lái),中國(guó)服務(wù)于技術(shù)研發(fā)、技術(shù)推廣、技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)轉(zhuǎn)移等不同目的需要的各類氣候技術(shù)清單不斷涌現(xiàn),方法學(xué)漸趨成熟,為應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。目前中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化現(xiàn)有技術(shù)推廣體系完整,門類齊全,重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵部門均有較為成熟的減緩/適應(yīng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的支撐,多部門協(xié)作推廣氣候友好型技術(shù)的體系也已經(jīng)建立且有效發(fā)揮作用;氣候技術(shù)需求主要集中在傳統(tǒng)技術(shù)裝備升級(jí)改造類技術(shù)、可再生能源部分子技術(shù)和管理決策類軟技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)后將極大地提升中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化能力;部分領(lǐng)域由于自然條件限制或技術(shù)適用性不足表現(xiàn)出技術(shù)領(lǐng)先與技術(shù)需求并存的局面,如煤礦開采領(lǐng)域、可再生能源領(lǐng)域;深度減排/零碳排放技術(shù)和地球工程類技術(shù)(CDR和SRM)在未來(lái)全球溫升控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中將具有重要作用,但其技術(shù)成熟度、社會(huì)及生態(tài)影響等方面尚存不確定性,需系統(tǒng)考量其綜合成本效益與風(fēng)險(xiǎn),識(shí)別確定技術(shù)戰(zhàn)略方向。
從強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化中長(zhǎng)期目標(biāo)的科技支撐、實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)視角來(lái)看,中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新體系仍面臨以下問(wèn)題:①缺乏面向2℃/1.5℃和碳中和目標(biāo)的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)部署。應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展具有研發(fā)周期長(zhǎng)、示范推廣慢、戰(zhàn)略價(jià)值高和投資風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn),需要做長(zhǎng)遠(yuǎn)打算、科學(xué)研判、長(zhǎng)期落實(shí)。截至目前,中國(guó)還沒(méi)有專門針對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新的中長(zhǎng)期規(guī)劃部署,特別是面向2℃/1.5℃溫控目標(biāo)缺乏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和長(zhǎng)遠(yuǎn)科研布局,難以確保應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展的穩(wěn)定性和延續(xù)性。②應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)的整體轉(zhuǎn)化率不高,技術(shù)推廣機(jī)制仍存障礙。目前中國(guó)氣候技術(shù)整體轉(zhuǎn)化率仍較低,僅36%左右技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,其中能夠大面積推廣并產(chǎn)生規(guī)模效益的僅占10%~15%(發(fā)達(dá)國(guó)家約為40%),主要原因有供需對(duì)接效率低、研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化成本較高、市場(chǎng)機(jī)制不完善、技術(shù)中介機(jī)制不健全等。③整體自主創(chuàng)新能力薄弱,關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)不足。盡管技術(shù)體系較為完整,但在許多領(lǐng)域尚未突破關(guān)鍵核心技術(shù),不能生產(chǎn)關(guān)鍵零部件,存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn),影響到產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。④部分氣候技術(shù)清單研究薄弱,編制與利用機(jī)制不順暢。在人體健康等適應(yīng)領(lǐng)域技術(shù)清單、不同類型省域和重點(diǎn)區(qū)域技術(shù)清單以及基于第三方國(guó)家技術(shù)需求評(píng)估的技術(shù)轉(zhuǎn)移清單評(píng)估方法學(xué)研發(fā)相對(duì)薄弱,已有的氣候技術(shù)清單中多數(shù)更新頻率較低,無(wú)法較好地服務(wù)于技術(shù)研發(fā)、推廣和國(guó)際合作需求。
為全面提升應(yīng)對(duì)氣候變化科技實(shí)力,加速構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向型綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,支撐中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè),亟須在“十四五”時(shí)期加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),充分發(fā)揮政府、市場(chǎng)和第三方機(jī)構(gòu)的作用,進(jìn)一步完善中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技創(chuàng)新體系。
(1)制定應(yīng)對(duì)氣候變化科技發(fā)展中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃,加強(qiáng)對(duì)戰(zhàn)略性技術(shù)的前瞻性研究、分類推進(jìn)與部署,以支撐碳達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)國(guó)家科技計(jì)劃,精準(zhǔn)識(shí)別、前瞻性部署一批應(yīng)對(duì)氣候變化深度減排/零碳排放/負(fù)排放技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。
(2)攻堅(jiān)關(guān)鍵核心技術(shù),打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。建立對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化關(guān)鍵核心技術(shù)的識(shí)別、追蹤機(jī)制。加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)國(guó)有化程度、供應(yīng)鏈安全等的定期研判。響應(yīng)國(guó)際社會(huì)從減緩到減緩與適應(yīng)并重的態(tài)度轉(zhuǎn)變,大幅加強(qiáng)適應(yīng)技術(shù)的研發(fā)、集成及適應(yīng)決策系統(tǒng)開發(fā),充分利用好全球適應(yīng)技術(shù)發(fā)展處于起步階段的契機(jī),搶占技術(shù)發(fā)展先導(dǎo)權(quán)。
(3)加強(qiáng)國(guó)家部門間功能整合,進(jìn)一步提升技術(shù)轉(zhuǎn)化率。優(yōu)化配置中央政府層面的技術(shù)清單研制資源,加強(qiáng)未來(lái)技術(shù)清單、國(guó)際合作技術(shù)清單的協(xié)同編制與定期更新發(fā)布。建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)平衡機(jī)制,保護(hù)知識(shí)創(chuàng)新正當(dāng)權(quán)益,同時(shí)兼顧促進(jìn)氣候友好技術(shù)擴(kuò)散和推廣。穩(wěn)步推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)建設(shè),建立碳市場(chǎng)收益優(yōu)先用于支撐和促進(jìn)氣候友好技術(shù)推廣、轉(zhuǎn)化的機(jī)制。加速建立符合我國(guó)國(guó)情的低碳技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)證與標(biāo)識(shí)體系。支持綠色技術(shù)銀行等專業(yè)化中介組織的發(fā)展。加大對(duì)協(xié)同減排技術(shù)的政策支持力度,擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,以降低技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的成本。
(4)加強(qiáng)國(guó)際應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)創(chuàng)新合作,打造科技創(chuàng)新命運(yùn)共同體。堅(jiān)定“互利共贏、務(wù)實(shí)有效”原則,與氣候變化相關(guān)國(guó)家及機(jī)構(gòu)開展應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng),積極開展相關(guān)工作。在強(qiáng)化氣候技術(shù)轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略制定與組織實(shí)施體系、完善技術(shù)轉(zhuǎn)移各類市場(chǎng)要素、防范化解各類氣候技術(shù)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)上,完善技術(shù)開發(fā)與對(duì)外轉(zhuǎn)讓、合作機(jī)制,將應(yīng)對(duì)氣候變化技術(shù)內(nèi)容推廣到各項(xiàng)國(guó)際合作行動(dòng)中。通過(guò)建立“氣候變化領(lǐng)域國(guó)際專家咨詢工作組”、制定國(guó)別指導(dǎo)政策或行動(dòng)指南、分類推進(jìn)與不同國(guó)家的技術(shù)轉(zhuǎn)移合作、分領(lǐng)域建立技術(shù)合作路線圖、出臺(tái)“中國(guó)對(duì)外援助綠色行動(dòng)指南”等方式,為技術(shù)國(guó)際合作提供相應(yīng)指導(dǎo)。
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ResearchonChinastechnologylistsforaddressingclimatechange
WANGCan1CONGJianhui2WANGKe3QIYue4CAIWenjia5LiYulong6
FUSha4WANGWentao7WEIYuanyuan8ZHENGXinzhu9JIANGJiani10CHENMinpeng11
LIUWenling12ZHANGYongxiang13TIANZhibing14CHENJi15LIRui2ZUOHaiqing16
(1.SchoolofEnvironment,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;
2.SchoolofEconomicsandManagement,ShanxiUniversity,TaiyuanShanxi030006,China;
3.SchoolofEnvironmentandNaturalResources,RenminUniversityofChina,Beijing100872,China;
4.NationalCenterforClimateChangeStrategyandInternationalCooperation,Beijing100038,China;
5.MinistryofEducationKeyLaboratoryforEarthSystemModeling,DepartmentofEarthSystemScience,
TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;6.SchoolofManagementScienceandEngineering,Central
UniversityofFinanceandEconomics,Beijing100081,China;7.AdministrativeCenterforChinasAgenda21,Beijing100038,China;8.BeijingTechnologyInnovationServiceCenter,Beijing101101,China;
9.SchoolofEconomicsandManagement,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;10.LawSchool,MinzuUniversityofChina,Beijing100081,China;11.SchoolofAgricultureandRuralDevelopment,RenminUniversityofChina,Beijing100872,China;12.SchoolofManagementandEconomics,
BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China;13.NationalClimateCenter,ChinaMeteorologicalAdministration,
Beijing100081,China;14.ChinaEnergySavingConsultingCo.,Ltd,Beijing100142,China;15.RockyMountainInstitute,
Beijing100020,China;16.SchoolofForeignstudies,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,LiuzhouGuangxi545006,China)
AbstractThecompilationoftechnologylistsofaddressingclimatechangehasguidingeffectonpromotingtechnologicalresearchanddevelopment,demonstrationandpopularization.ItisalsocrucialforChinatostrengthenecologicalcivilizationconstruction,achievethecarbonemissionpeakandcarbonneutraltarget,andenhanceglobalclimategovernancecapabilities.Thisstudyfirstproposestheexistingclassificationoutlineofthetechnologypromotionlists,technologydemandlistsandfuturetechnologylists.Then,differentmethodologiesareintegratedonthebasisoftheexistingoutlineoffourtechnologylists:Chinasexistingtechnologicalpromotionlistforaddressingclimatechange,Chinasdemandlistforclimatechangemitigationtechnology,Chinaskeytechnologylistforaddressingclimatechange,andChinasfuturetechnologylistforaddressingclimatechange.Whatsmore,coretechnologiesareanalyzedintheaspectsoftechnologymaturity,carbonreductioncost,carbonreductionpotential,economicbenefits,socialinfluence,uncertainty,etc.Theresultsshowthat:keyindustriesandsectorsinChinaalreadyhaverelativelymaturemitigation/adaptationtechnologiestosupporttheachievementofclimatechangetargets.Themulti-sectoralsystemofpromotingclimate-friendlytechnologieshasbeenestablished,whichhasplayedanactiveroleintacklingclimatechange.Currently,climatetechnologyneedsareconcentratedinthetraditionaltechnologyandequipmentupgrading,renewableenergytechnologyandmanagementdecision-makingsupporttechnology.Thekeytechnologiesareconcentratedin3majorareasand12technologicaldirectionsthaturgentlyneedabreakthrough.Forcarbonemmissionpeakandcarbonnentrality,carbondepthreduction/zerocarbonemissionsandgeoengineeringtechnology(CDRandSRM)haveplayedanimportantroleinformingthestructureofglobalemissionsandachievingcarbonneutralityinthefuture.Thus,theuncertaintyassessmentforthecomprehensivetechnologycost-effectiveness,technologyintegrationdirection,technicalmaturity,ethicsandecologicalimpactsissupportivetothenationaltechnologystrategy.Finally,thepresentedstudyproposesseveralpolicysuggestionsformedium-andlong-termtechnologydeployment,improvingtechnologyconversionrate,promotingtheresearchanddevelopmentofkeycoretechnologies,andformingatechnologylistcollaborativeupdateandreleasemechanism.
Keywordstechnologyforaddressingclimatechange;technologylist;carbonemmissionpeak;carbonneutrality;keytechnology
(責(zé)任編輯:劉呈慶)