■本報記者 馮麗妃

“2060年，可再生能源發(fā)電占比將達到70%以上，工業(yè)部門終端煤炭消費比例低于15%，新能源車占比達到60%以上，民用部門能源全面清潔化。全國人群PM2.5年均暴露水平達到每立方米8微克左右……”

在近日發(fā)表于《國家科學評論》的研究中，中國工程院院士、清華大學環(huán)境學院教授賀克斌與該校地球系統(tǒng)科學系教授張強等勾勒了這樣的未來能源結構與藍天圖景。

“實現這些目標不是一件容易的事?！辟R克斌在接受《中國科學報》采訪時說，挑戰(zhàn)很嚴峻，但機遇絕不可放過?！斑@其中有很強的產業(yè)競爭意味，必須靠技術創(chuàng)新來拉動，絕不能‘掉鏈子’。”

從“地面部隊”到“空軍”和“炮兵”

隨著“大氣十條”（《大氣污染防治行動計劃》）和“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”行動計劃（《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》）的實施，2013年到2020年我國PM2.5濃度持續(xù)下降，空氣質量明顯改善。然而，當前PM2.5濃度仍然較高。

“當前我國仍有約43%的人口生活在PM2.5年平均濃度超過國家空氣質量標準每立方米35微克的環(huán)境中，99%的人口生活在超過世界衛(wèi)生組織每立方米10微克指導值的環(huán)境中?！闭撐耐ㄓ嵶髡邚垙姳硎?，由于空氣污染對老年人的傷害更大，人口老齡化的趨勢迫使我國制定更清潔的空氣質量目標。

然而，隨著污染治理進程的深入，污染物減排幅度逐漸收窄。2017年，針對“大氣十條”的相關報告表明，我國大氣污染末端治理的潛力在變小。從2018年“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”開始，已轉向對四大結構——產業(yè)結構、能源結構、運輸結構、用地結構的調整。

“從中國工程院今年1月完成的評估報告來看，與末端治理相比，結構調整與社會經濟的碰撞更大，難度更高。如果要藍天，但在結構上不進行大幅度調整，推動力會有一些不夠?！辟R克斌說。

在此背景下，碳達峰、碳中和目標的提出，為統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排指明了方向，為空氣質量持續(xù)改善注入了全新動能。今年2月，生態(tài)環(huán)境部提出，“十四五”時期，將突出以“減污降碳協同增效”為總抓手，把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，指導各地統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排。

“如果說打贏‘藍天保衛(wèi)戰(zhàn)’靠的是‘地面部隊’，那碳中和就是‘空軍’和‘炮兵’，是對地面部隊的增援?！闭劦教贾泻唾x予的“新動能”，賀克斌如是比喻。

他解釋說，以前安裝末端設備以及增加監(jiān)管的治理措施都是基于地面，而未來被寄予厚望的風能和光能都來自天上。同時，以前的末端治理是“一顆子彈打死一個敵人”，而未來的產業(yè)和能源結構調整將會帶來更大的“殺傷力”。

遠景實現“并非遙不可及”

據國家能源局統(tǒng)計，2020年，我國可再生能源發(fā)電量達到2.2萬億千瓦時，占全社會用電量的29.5%。另據公安部交通管理局相關數據，截至2020年底，全國新能源汽車保有量達492萬輛，占汽車總量的1.75%。

如何在未來40年的時間里改變現狀，讓可再生能源發(fā)電占比達到70%以上，新能源車占比達到60%以上？同時，讓困擾我國的空氣污染問題得到根本解決？

基于“三十載磨一劍”自主研發(fā)的中國碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺（CNCAP），賀克斌、張強等首次構建了碳達峰、碳中和背景下中國2015—2060年中長期排放情景，提出了全國及重點區(qū)域未來PM2.5污染持續(xù)改善路徑。

他們指出，在加大源頭治理力度的同時，深挖末端治理的減排潛力，在2030年實現碳達峰目標的同時，使全國絕大部分地區(qū)PM2.5年均濃度可達到每立方米35微克的現行環(huán)境空氣質量標準。然后，通過深度低碳能源轉型措施實現碳中和，同時可使全國人群PM2.5年均暴露水平達到每立方米8微克左右，空氣污染問題得到根本解決。

實現氣候和環(huán)境協同，大面積降碳、減排污染物，絕非易事。

以京津冀及周邊地區(qū)為例，張強表示，該地區(qū)PM2.5濃度之所以高，根源在于這里是重工業(yè)基地?！昂颖本奂舜罅康匿撹F和水泥產業(yè)，而這些產業(yè)最難減排，現在的低碳技術也是最不成熟的。而且，重工業(yè)配套的長途運輸重卡實現電動化的技術挑戰(zhàn)也比較大。”他說，未來產業(yè)大規(guī)模調整對于這一地區(qū)的降碳減污將十分關鍵。

盡管挑戰(zhàn)重重，但賀克斌依然對實現目標抱有極大信心。他舉例說，上世紀90年代以來，光伏發(fā)電的大踏步前進使成本每10年降低一個數量級，已從最初的1度電100美元降至今天的1美分，成本遠低于煤電和火電。

“以此推演，盡管現在新能源的穩(wěn)定性以及空間布局、儲能技術仍有許多問題待解決，但相信隨著技術的進步，實現上述目標并非遙不可及?！彼f，其他政策杠桿（如海南省宣布2030年禁售傳統(tǒng)燃油車）和市場杠桿也會加速這一進程。

“自我加壓”搶占發(fā)展先機

2060年似乎仍很遙遠，但在采訪中，賀克斌卻反復提及“緊迫”二字。

“很多能源基礎設施的投入使用都有一定時間周期，即‘鎖定效應’。比如今天建燃煤電廠，生命周期是40年甚至更長。如果從‘十四五’開始做，過40年就是2060年，所以這并不是還可以緩兩年的事情?！彼f。

同時，他表示，其他國家也在發(fā)展相關技術。當新的技術形成之后，整個格局會發(fā)生轉變，國際上的碳稅約束措施也會出現。如果技術競爭的“武器”落后了，在世界貿易中就要“挨打”。

對此，張強表示，現在我國在光伏組件、鋰電池等方面的市場占有率已經位居世界第一，但在前瞻性的低碳或零碳技術上，跟歐美國家相比仍存在差距。以氫能煉鋼為例，他表示，歐洲已有商用的氫能煉鋼的示范，而我國仍在探索相關技術。

“中國的工業(yè)化比西方晚了100年，但我國碳中和的承諾比歐盟和美國只晚10年，現在我們仍是高碳能源、高碳產業(yè)，還在中高速發(fā)展，面臨的壓力和難度肯定更大?！辟R克斌說。

“但如果低碳技術搶先，也是未來發(fā)展的一個機遇。它來勢兇猛，別人不會等你，我們要抓住機遇，就要自我加壓?！?/p>

“這是一個非常有價值的分析，結果具有指導意義?！薄斑@項研究非常及時，也極具政策意義?！薄秶铱茖W評論》審稿人如是評價。

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab078