一、弁言
碳中和愿景的提出既是环球景象管理进程推进的一定结果，也是我国经济社会发展和生态文明培植的一定哀求。过去30年来，环球应对景象变革的科学认知、政治进程和家当行动不断深入并加速推进。在环球景象管理的大背景下，实现碳中和是环球各国应对景象变革的一定阶段。我国向天下许下庄严的碳中和承诺将为我国经济社会发展带来巨大的机遇与寻衅。我国碳排放的基本特色是碳排放总量大、碳排放强度高，两者均居于天下前列。当前和今后一段期间，我国仍处于工业化和城市化后期，同时也处于经济上升期、排放达峰期，经济发展与碳排放尚未实现脱钩，我国碳排放总量和碳强度“双高”的状况仍将持续较永劫光。我国从碳达峰到碳中和的韶光仅为30年旁边，这意味着我国实现碳中和愿景目标的任务十分艰巨，要付出比欧美发达国家更多的努力。我国实现当代化的过程中还面临能源安全、经济安全和生态安全等必须要办理的重大计策问题，碳中和愿景正好供应理解决这些问题的机遇。我国迈向碳中和愿景，便是迈向新发展路径，不再走大规模花费化石能源的老路。这意味着通过构建新的能源体系和工业体系，我国在保障能源和生态安全的同时，能够加快促进家当经济走向更广阔的新增长空间。
二、中国碳中和目标的演进
2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一样平常性辩论上首次对外宣告中国将提高国家 自主贡献力度，采纳更加有力的政策和方法，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这一重大宣示是中国基于推动构建人类命运共同体的任务担当和实现可持续发展的内在哀求作 出的重大计策决策，也是党中心、国务院统筹国际海内两个大局作出的重大计策支配。从国际上来看，“双碳” 目标的提出表示了中国对多边主义的武断支持，并为各国携手应对景象变革寻衅，共同保护年夜大好人类赖以生存 的地球家园贡献中国聪慧和中国方案，充分展现了中国作为负任务大国的担当。从海内来看，“双碳”目标与 我国21世纪中叶建成社会主义当代化强国目标高度契合，关乎中华民族永续发展，影响深远、意义重大，也为 我国当前和今后一个期间，乃至本世纪中叶应对景象变革事情、绿色低碳发展和生态文明培植提出了更高的 哀求、擘画了宏伟蓝图、指明了方向和路径。
中国的景象政策目标是连贯同等且不断加强的。2009年中国首次提出“2020年单位国民生产总值二氧化碳排放较2005年低落40%～45%”的碳强度承诺，并在2015年将该承诺更新为“2030年单位国民生产总值二氧化碳排放较2005年低落60%～65%”。2014年中国提出碳达峰目标，承诺2030年旁边二氧化碳排放将达到峰值 并尽可能提前达峰。2020年的碳中和目标是中国景象政策的进一步强化。自我国对外宣告碳中和目标以来， 国家领导人已多次在联合国生物多样性峰会、第三届巴黎和平论坛、金砖国家领导人第十二次会晤、二十国集团领导人利雅得峰会、景象年夜志峰会、天下经济论坛达沃斯议程、中心经济事情会议、中心财经委员会第九次会议、领导人景象峰会等国内外主要场合就碳中和目标揭橥系列主要讲话（王灿和张九天，2021）（见图1）。国家领导人对碳中和的频繁提及且一次比一次更有力度，愈加表明了我国对2060年实现碳中和的武断决心和强有力信心；从2060年碳中和目标到进一步更新国家自主贡献目标，再到加强非二氧化碳温室气体排放管控，表现出我国碳中和目标的管控范围正逐步扩大、详细事情在有序推进与落实。实现碳中和无疑是一场硬仗，也是对我们党治国理政能力的一场大考，以是碳中和事情须要稳步推进，更须要全体社会成员的共同参与。
三、实现中国碳中和目标的支撑技能体系
（一） 技能体系概述
碳中和愿景的技能体系紧张由零碳电力系统、低碳/零碳化终端用能系统、负排放以及非CO2温室气体 减排技能四大类技能构成。个中前三项是CO2净零排放技能体系的主要支撑（见图2）。
个中，电力系统的快速零碳化是实现碳中和愿景的必要条件之一。其重点因此全面电气化为根本，全经济部门遍及利用零碳能源技能与工艺流程，完成从碳密集型化石燃料向清洁能源的主要转变。这既须要大力发展传统可再生能源电力（如风能、光伏、水电），还要大幅度提高地热、生物质、核能、氢能等非传统可再生能源在供能系统里面的比例。为了支撑这类高比例的可再生能源供电，须要匹配上强大的储能系统和智能电网，从而完成能源利用办法的零碳化。
低碳/零碳终端用能技能每每集中于减排本钱曲线最左端，具有减排成效显著、减排本钱较低、减排收益显著等特点。该类技能的运用领域涉及工业、建筑、交通等主要的能耗部门。个中，工业领域可细分为钢铁、水 泥、化工等，因此该类技能涵盖范围较广，门类浩瀚，工艺上存在较大差异。但从减碳办法上，该类技能可以分为两个方向：一是通过构造调度、产品替代、工艺再造、行为改变来提高单位产出的用能效率、减少能源消费；二是通过新型燃料替代、电气化替代来减少终端能耗过程中化石能源的直策应用进而减少碳排放。例如根据已有研究测算，目前各运用领域的能源效率仍有较大提升空间，例如交通部门能效仍有可能提高50%，工业部门能效提高潜力可达到10%～20%旁边（能源转型委员会，2020）。
负排放技能可为以可再生能源为主的电力系统增加灵巧性，这类技能紧张包括农林碳汇，碳捕获、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，CCUS），生物能源和碳捕获与封存（Bioenergy with Carbon Capture and Storage，BECCS）以及直接空气碳捕集与封存（Direct Air Carbon Capture and Storage，DACCS），其经济性将取决于各地区可行且安全的碳封存有效容量的大小（能源转型委员会， 2020）。
（二） 零碳电力系统
能源系统尽快实现零碳化是我国碳中和愿景的必要条件之一，这对零碳电力系统提出了更高哀求。工业、交通、建筑等多部门实现碳中和均依赖零碳电力系统，在各部门全面电气化的根本上，全经济部门须要普遍利用零碳的电力，完成能源系统从碳密集型化石燃料向清洁能源的转变，从而实现能源利用办法的零碳化（王灿和张雅欣，2020）。在我国实现碳中和的达峰期、平台低落期及中和期三个阶段，新能源技能均将承担主要角色。2030年前达峰期需推广节能减排技能、可再生能源技能；2050年前平台低落期紧张减排手段集中为脱碳零碳技能规模化推广与商业化运用，脱碳燃料、质料和工艺全面替代；2060年前中和期中，脱碳、零碳技能将进一步推广，全面支撑碳中和目标实现。碳中和愿景将引发能源革命，重构能源家当，以低碳为核心，能源系统中的煤炭等化石能源将逐步被新能源取代，能源系统向绿色、低碳、安全、高效转型，实现电气化、智能化、网络化、低碳化。
零碳电力系统包括三个部分：零碳电源、储能和电网。碳中和愿景下的新型电力系统包括以可再生能源 （光伏、风能、水力等）为核心的零碳电力生产端、以规模化储能技能为支撑的零碳电力利用端和以智能电网 为核心的零碳电力分配端。同时，新能源汽车、物联网、人工智能等多个计策新兴技能家当也将共同支撑能源系统安全稳定运行。
零碳电源技能是构建零碳电力系统的核心。目前比较成熟的技能包括风力、光伏、水力、生物质能源、地热和潮汐能、核能等发电技能。风电和光伏发电是较为成熟的零碳电源技能，具有正面的就业、局地环境和康健效益，以及相对较高的技能成熟度和"大众年夜众接管度，发电本钱已随累积装机容量的增加而低落至与传统火电比较具有商业竞争力的水平，在经济本钱和技能水平上均具有较为明显的上风。水电具有技能成熟度 较高、能源密度高以及经济性优秀的特点，长期以来在我国能源系统的低碳转型中发挥着重要浸染（能源转型委员会，2020）。然而，水电资源相对有限，随着各流域的下贱地区首先完成开拓，未来可开拓的水电 资源紧张集中在四川、云南、青海、西藏等中上游地区，开拓造价本钱持续提升，发展潜力有限（中金公司， 2020）。核能技能包括已达到实用阶段的重核裂变和尚处于研究试验阶段的轻核聚变。与光伏或生物质发电比较，核电具有更加显著的减排效益（Zwaa n，2013；国际能源署，2015）和更加积极的就业红利；但核电也面临着来自供应链培植、经济性、核安全、政治成分、"大众接管度等多方面的寻衅。地热资源包括温泉、通过热泵技能开采利用的浅层地热能、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源 等，具有储量丰富、分布较广、稳定可靠、能源利用系数高的优点，但是同时也受到资源分布不屈衡、勘查程度较低、核心技能欠成熟和政策管理系统编制不成熟的制约，总体上还处于起步阶段。生物质能源的来源包括污泥、农林残留物、能源作物、多年生木质纤维素植物等（国际能源署，2017）。生物质能技能相对成熟，但废弃物生物质总量偏低，而生物质能源作物的大规模发展又可能带来占用地皮资源、增加水资源压力等生态风险。
由于未来零碳新能源的分布式特性，储能系统、电网及电源构造将会发生根本性的变革。着眼于2060年碳中和愿景，氢储能、氨储能、电化学储能三种储能办法被认为是未来须要持续发展的技能。不同储能办法在储能时长、储能效率、储能规模上各有千秋。对短期与低容量输电来说，电池储能系统是最快与方便的办法， 但是如果要长期储电或是大规模运用，氨气储能系统可能更有效。电网的调度模式和能力将极大程度地影响能源的利用效率，催生了电网智能化调度、聪慧能源做事、电网智能掌握的涌现。电网系统须要从传统聚焦稳 定性、可靠性、倔强性的集中性网络，向更加智能、灵巧的分布式网络进化。
（三） 低碳、零碳终端用能技能
实现碳中和不仅须要能源来源的低碳化，也须要终端利用侧做出脱碳努力。低碳、零碳的终端用能技能分为五大类：节能、电气化、燃料替代、产品替代与工艺再造，以及碳循环经济。
节能技能险些适用于所有终端用能部门，这类技能可以通过提高能效、调度构造和转变生活办法，在担保人们生活水平的条件下实现脱碳。根据国际能源署的估算，建筑行业可以通过高效烹饪、高效供冷供热技 术、低碳设计等方法对环球能源效率提升做出超过40%的贡献（国际能源署，2019）。交通部门的节能紧张包括传统燃油载运工具的降碳技能、运输构造的优化调度、运输装备和根本举动步伐用能清洁化等。工业生产过程中节能技能涉及范围较广，干系技能繁多，总体上是通过实现换热流程优化、设备效率提升、数字化转型来提高系统能源效率。
电气化是实现碳中和的主要推动力，是合营低碳或零碳能源供应实现能源系统碳中和的主要工具。据估算，中国当古人类活动温室气体排放量的脱碳约50%将通过利用清洁电力来实现，包括交通运输系统的电气化、生产绿色氢能和各种工业流程的电气化（Sachs，2021）。交通电气化为5G通信、人工智能、大数据、超算等前沿技能的接入供应了空间，未来这些前沿技能与车路协同系统的领悟发展将成为帮助交通部门脱碳的主要技能趋势。在建筑部门，照明、制冷、家用电器等已基本实现电气化，热泵供暖将成为电气化技能早期支配的关键领域。估量到2030年，环球家庭热泵取暖和利用比例将提高到22%，这将为建筑部门减少50％的碳排放 （国际能源署，2020）。
新型燃料替代是终端用能领域实现零碳化必不可少的技能。氢能可以用于燃料替代以应对减排难度最大的20%温室气体排放，例如交通业可利用氢+燃料电池办理长间隔运输问题，工业生产可以利用氢办理钢 铁和化工业的高排放问题，建筑业可以通过在天然气网掺混氢气降落燃气供热碳排放（Renssen，2020）。生物质从全生命周期的角度看具有近零碳排放的属性，具有良好的景象效应，在北方屯子清洁供暖、交通运输，以及水泥、钢铁、化工等工业领域均有广阔的运用空间。
产品替代与工艺再造是适用于工业部门的低碳终端用能技能。产品替代紧张表示在混凝土和钢铁等建筑材料方面。例如，煅烧黏土和惰性填料是减少水泥熟料含量的最被广泛利用的方法，据估计，通过该种方法每年可减少水泥行业6亿吨CO2的排放量。其余，通过智能化、新技能、新装备及具有颠覆性的节能工艺等工业流程再造技能研发，可降落工业生产的能耗，提高能源和资源利用率，有效降落碳排放。
循环经济因此再生和规复为根本的经济模式，其目标是让经济增长不再依赖有限的资源，转而打造更加坚韧、可持续的经济社会系统。循环经济策略在工业领域有巨大的减排潜力，这类策略包括在产品设计源头避免废弃、重复利用产品和部件、材料再循环等。据测算，若在水泥、钢铁、塑料和铝四大关键工业领域利用循环经济策略，则能在2050年前减少其40%的二氧化碳排放量，约为37亿吨（能源转型委员会， 2018）。循环经济策略不仅具有减排潜力，也具有较高的本钱效益。通过共享商业模式、高质量回收利用、 在建筑施工过程减少废弃等举措有望实现负减排本钱，即在减排的同时创造收益（Material Economics，2018）。
（四） 负排放技能 负排放技能又称为碳移除技能（Carbon Dioxide Removal, CDR），是实现“1.5℃目标”不可或缺的关键技能。随着碳中和观点的提出和地球碳循环宏不雅观视角的扩大，负排放技能也逐渐被用来总括所有能够产生负碳效应的技能路径，紧张包括陆地碳汇和CCUS技能。
陆地碳汇是主要的基于自然的办理方案（Nature-based Solutions，NbS），按照介质分为林地、草原、农田和湿地碳汇。林地碳汇紧张通过提升森林积蓄量和森林改造进行提升，详细手段包括森林保护、封山育林、 森林抚育、林分改造、森林可持续经营等森林减排增汇技能方法；草原碳汇提升须要保护草原和防止过度开垦放牧，包括建立草原生态补偿的长效机制、履行退牧还草工程；农田碳汇紧张通过提高农田生产率和改进土壤质量实现接管固定碳的功能。特殊是提升农田土壤有机质含量，能够增强土壤对温室气体接管和固定；湿地碳汇的增加紧张通过湿地的总量增加和生态规复实现，紧张办法包括保护湿地、湿地生态规复与重修、 增加湿地面积等。
CCUS技能一贯是被认为是实现化石能源真正清洁利用的唯一办理方案。CCUS技能的紧张事理是阻挡各种化石能源在利用中产生的CO2进入大气层。在碳中和目标下，化石能源在能源消费体系中面临大幅度低落，终极将保留一定的占比以支持电力系统稳定、难脱碳工业部门和其他部门的运用等。这部分化石能源的利用须要匹配CCUS技能以担保其净零排放的目标。CCUS技能作为一项可以实现化石能源大规模低碳利用的技能，是未来我国实现碳中和与保障能源安全不可或缺的技能手段。生物能源、BECCS技能和DACCS技能因此传统的CCUS技能为根本发展而来的负排放技能，BECCS是通过生物能源在成长过程中的光合浸染 捕集和固定大气中的CO2，DACCS则是利用人工制造的装置直接从空气中捕集CO2。由此可见，比较传统的 CCUS技能，BECCS和DACCS能够实现大气中CO2浓度的降落，是真正实现“负排放”的技能手段，且捕集装置的分布地点可以更加灵巧便捷。
无论是BECCS，还是DACCS，二者的大规模发展以CCUS技能的成熟商业化运用为根本，当前还处于示范阶段，技能本钱依旧是制约其发展的主要成分。DACCS当前还处于根本研究阶段，其本钱约在134~345美 元/吨CO2（国际能源署，2020），但也可能是CO2去除潜力最高的负排放技能。比较DACCS，BECCS技能在价格上更具有落地潜力，其本钱在15-85美元/吨CO2（国际能源署，2020）。同时，广泛存在的生物能源质料也为BECCS的快速发展供应了现实可能。不过BECCS的广泛支配依然依赖于CCUS技能的大规模成熟运用，而当前制约CCUS技能的本钱成分自然也成为BECCS技能快速发展的限定成分之一。
四、重点行业碳中和路径
（一） 电力部门
中国电力部门的减排脱碳是中国实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标的关键部分和主要行动抓手， 也对环球景象变革温升掌握目标的实现具有主要代价。
在碳中和路径下，电力系统面临着重大的构造性调度，从当前以高温室气体排放的化石燃料为根本的电力生产构造，逐渐调度为以零碳排放的可再生能源为主体，合营高灵巧性的电力传输供应网络，构建当代化新型零碳电力系统。随着碳中和路径下工业、交通、建筑等能源需求部门电气化水平的不断提高，未来经济社会对零碳电力的需求将迅猛扩展，这也将成为中国电力部门低碳转型的新寻衅和新机遇。
根据王灿和张九天（2021），电力部门碳中和的三个阶段如下：
第一阶段（2021～2030年），紧张目标是实现电力部门的碳排放达峰。紧张事情：在电力生产侧，光伏和风电等可再生能源本钱持续低落，新能源发电低于标杆电价水平，核能、水电稳步发展，煤炭等化石能源发电需求量和利用量达峰，电力系统碳排放达峰；针对火力发电进行灵巧性改造，使其具有以更低的本钱为电力系 统稳定供应赞助支持的能力；规范可再生能源电力生产标准，减少因规范不匹配导致的弃风弃光问题。在电力传输供应侧，持续推进特高压电网培植，增强电网的传输能力，推进灵巧性电网技能的研发，与可再生能源并网能力相匹配，加大力度推进储能技能的研发，推进智能化需求侧相应管理系统的研发。在此阶段中，非化石能源发电量占比将从2020年的32%增长至2030年的46%～53%，非化石能源装机量将从2020年的43%增长 至2030年的65%～69%（中金公司，2020；落基山研究所和能源转型委员会，2021）。当前紧张研究认为，电力系统有较大的可能性在2030年前乃至是2025年旁边实现碳达峰（能源基金会，2020；清华大学景象变革与可持 续发展研究院，2020）。
第二阶段（2031～2045年），紧张目标是实现电力部门的碳排放的快速低落。紧张事情：在电力生产侧，可再生能源的发电量和装机占比不断增加，通过非化石能源发电补足新增电力需求增量，并逐渐通过非化石能 源发电加速替代已有化石能源产能存量；在电力传输供应侧，灵巧性电网技能基本成熟，与非化石能源高比例装机发展速率相匹配，智能化的生产与用户需求双向管理技能基本成熟，新商业运营模式涌现。在此阶段将实现电力需求侧储能技能的率先运用，期间储能本钱将显著低落，并实现可再生能源电力生产端加储能成 本低于标杆电价水平（中金公司，2020），加速可再生能源的支配发展。到2045年，非化石能源发电量将增长至 88%旁边，装机量将达到94%旁边（中金公司，2020），电力部门的碳排放量随着高比例可再生能源的运用而显著低落。
第三阶段（2046～2060年），紧张目标是实现电力部门的碳中和。紧张事情：通过长期发展，氢能生产技能本钱达到具有竞争力的水平，随着以工业为主的电力需求侧部门对氢能利用的增加，电解制氢所须要的电力供给进一步增长。因此，从电力生产侧，非化石能源发电技能随着电力需求的增加进一步增长，并在上一阶段 的根本上进一步完成必要的化石能源发电的存量替代；从电力传输供应侧，灵巧性电网技能完备成熟，智能化的电力生产与消费匹配技能完备成熟并广泛运用于电力系统管理调度，电力部门完备实现碳中和。现有研究认为，电力部门有很大的可能性在2050年旁边实现零碳排放（能源基金会，2020；清华大学景象变革与可持续发展研究院，2020），并于2060年利用生物质能等技能实现电力部门的负碳排放，从而促进全经济系统于2060年实现碳中和（能源基金会，2020）。到2050年，电力部门的发电量将达到11万亿～18万亿千瓦时，个中非化石能源发电量占比约80%～94%，化石能源发电量占6%～20%。
提高能源需求部门的电气化水平，并确保电力生产来源于零碳资源，是现有研究公认的实现碳中和目标 的关键。因此，电力系统的低碳转型同时面临着零碳能源替代的构造性调度、高电气化水平的电力需求扩展两方面的寻衅，而这也被环球越来越多的国家视为碳中和愿景下的新需求和新机遇。已有研究基于不同的情景假设，预测了中国碳中和路径下电力生产的规模和机构构成，如表1所示。研究结果普遍认为，中国在碳中和愿景下2050年的发电量在11万亿～18万亿千瓦时旁边，相较于2020年中国总发电量7.6万亿千瓦时提高了 0.4～1.4倍，而个中80%将用于建筑、轻型公路运输、铁路运输和工业等部门直接电气化的终端消费，20%用于生产氢气、合成氨等以电力为根本的燃料生产（能源转型委员会，2020）。
图3展示了已有研究在碳中和图景下各种电源装机容量的预估结果，个中风电的装机容量占比将从当前 的12.8%增长至31.3%～43.6%，约为23.1万亿～27.4万亿千瓦，是当前装机容量的9倍旁边。光伏发电装机占比将从当前的11.5%增长至35.2%～44.4%，为22.1万亿～35.5万亿千瓦，是当前装机容量9～14倍。核电装 机容量比例将从当前的2.3%增长至3.1%～5.8%，约为2.3万亿～3.3万亿千瓦，是当前装机容量的4.6～6.6 倍。水电装机将增长至6.6%～7.8%，为4.2万亿～5.8亿千瓦，是当前装机容量的1.5倍旁边。在碳中和图景 下，非化石能源发电装机将显著增加，具有广阔的发展前景和投资机会。
当前，电力部门零碳转型路径已经较为明晰，但是必要的支撑性技能仍处于研发或待研发阶段，碳中和图景的实现须冲要破性技能的支持，特殊须要关注当前仍不太成熟、本钱较高，但发挥计策性关键浸染的技能。提高电力系统稳定性高度依赖电网技能、储能技能、分布式可再生能源技能和需求侧相应技能，然而与已经具备竞争力的可再生能源发电技能比较，上述技能的运用本钱仍较为高昂，部分技能仍处于研发阶段，尚未有成熟的运用案例。安全稳定的电力供应对零碳电力系统的构建至关主要，是当前面临的主要技能热点和难点。
在电源侧，以风电、太阳能发电为主的可再生能源发电技能，虽然经由多年的发展造就，其经济本钱已经具备一定的竞争力，但是发电效率和经济效益仍有待进一步提高。核能、生物质能、CCUS技能作为未来零碳电力系统中主要的组成部分，在未来的碳中和路径中不可或缺，干系技能的更新换代、研发推广至关主要。此外，基于技能研发进程，兼顾能源转型的综合影响，从研究的角度合理方案现有化石能源发电产能退役路径， 合营以科学的政策勾引，对电力系统以更经济有效的办法进行零碳转型至关主要。
（二） 工业部门
工业部门碳排放量大、机制繁芜、脱碳难度高、减排技能种类繁多。与发达国家比较，我国在关键性低碳技能领域仍有一定的差距，亟须加快研发进程。工业部门碳排放占全国人为碳排放总量的比例也呈现先升后降的趋势，目前约占到40%旁边，是仅次于能源行业的最大碳排放源。表2至表4展示了不同研究对未来中国工业部门减排路线的描述和认识。研究普遍表明，目标年份下，工业部门仍会有一定的正碳排放。在与碳中和靠近的情景中，工业部门的正碳排放普遍认为在0～15亿吨旁边，个中水泥和钢铁部门仍是工业部门中紧张排放的子部门，分别会保留3亿～4亿吨的碳排放。这意味着全体经济社会净零排放的情形下，工业部门仍须要靠其他部门（例如能源部门和农林碳汇等）的负碳排放去抵消其难以完备脱碳的部分。
工业碳中和目标的达成须要关注以下重点。能源消费构造调度是我国工业部门实现碳中和的主要抓手。详细而言，钢铁、水泥、化工等工业部门，须要进一步提高电力及其他非化石能源的比例，逐步降落煤炭、石油、天然气等化石能源的消费比例。对付钢铁部门，我国须要加大对氢能炼钢技能的研发。对付水泥部门，我国在能源效率提高和降落熟料系数方面已走在前列，须要加大对燃料替代和质料替代技能的研发。在燃料替代方面，可利用沼气或生物质（高热值固体废物）代替化石燃料，依托海内垃圾分类制度的推进，研发多源替 代燃料的综合处理与运用技能；同时可利用脱硫石膏、电炉渣等低碳排放的替代质料，降落石灰石分解带来的碳排放，研发氧化镁和碱/地质聚合物粘合剂等更广泛替代质料的综合运用技能。
研发重点工业部门的CCS技能有助于保障我国工业部门打赢碳中和目标下的“决胜战”。由于工业生产过程不可避免会开释二氧化碳，因此CCS技能将是工业部门深度脱碳的兜底技能。目前CCS技能还未能实现商业化运用，只在国际上有一些大型试点项目，我国目前研发则较为掉队，应该在钢铁、水泥等重点部门开展重点研发事情。例如可采取创新的窑炉设计，将燃料燃烧的废气（低二氧化碳含量）与煅烧废气（高二氧化碳含量）分离。
（三） 交通部门 随着我国经济发展水平的不断提高，交通运输业步入快速发展阶段。交通已经成为仅次于工业的第二大CO2排放生产做事部门（黄晗，2017），且排放量年均增长率保持在7.5%以上。若交通部门无法尽快进行绿色转型，排放量不容小觑。加之交通部门的碳排放具有很强的锁定效应和路径依赖，温室气体减排本钱高于其他部门；且由于涉及主体较多，受制于技能进步和行为变革，其减排难度较大，因此也被认为是碳减排最具寻衅的部门之一。2060年碳中和目标下，交通部门应尽快转向低碳发展，在培植交通强国的同时，实现二氧化碳净零排放。交通畅业碳排放量要在2030年前尽快达峰，在经历平台期后快速低落，力争到2050年排放量相较于2015年减少80%（能源基金会，2020）。不同研究对交通部门排放路径有不同的估计，表5列举了主要参数的 预测。总体而言，交通部门的碳中和可以分为以下3个阶段：
第一阶段：2020～2030年，为达峰期。该阶段的紧张目标是尽快实现交通部门碳排放达峰，严控排放峰值，为后期碳排放的低落过程留出缓冲韶光。燃油等传统能源的改造升级和氢能等新能源的开拓利用“左右开弓”应是这一阶段的主要计策。详细而言，加快交通用油构造优化，并争取用油量于2025年前后达峰（中国石油经济技能研究院，2020）。同时，加快电力、氢能、生物质能等清洁能源的替代利用，力争到2030年实现新上市乘用车全部转型为纯电动、燃料电池等新能源汽车，大幅降落新能源汽车的购置和利用本钱，使之与传统燃油车辆相称或更为经济，实现新能源汽车总体占比达到40%的目标，并实现汽车全生命周期的碳中和。清华大学景象变革与可持续发展研究院（2020）预测，2030年中国交通运输部门能源需求约为5.83亿吨标准煤，排放量为10.37亿～10.75亿吨二氧化碳当量（Carbon Dioxide Equivalent,CO2e）。
第二阶段：2030～2050年，为平台期和低落期。该阶段的紧张目标是加速脱碳。此阶段中，交通体系不断优化，用能效率持续提升，更多低碳新技能的重大打破和用能新模式的涌现和发展将进一步推动交通能耗的 低碳化和多元化。公路交通中，到2035年，新能源汽车将占到50%以上（中国汽车工程学会，2020），氢燃料电 池汽车保有量将打破100万辆，除极少部分的低油耗车型外，传统燃油车将被禁止利用。航空翱翔中，随着储能技能的进一步发展，电动和氢动力飞机将实现一定程度的商用，航空碳排放大大降落。
第三阶段：2050～2060年，为全面中和期。经由之前两个阶段的转型之后，中国交通运输部门的能源需求将在本阶段实现完备重塑。到20世纪50年代，乘用车中的电动汽车比例将靠近100%，其他类型车辆中替代燃料的经济性也将高于传统车辆。电气化铁路的占比将靠近100%，难以实现电气化的铁路可选择氢能，航空业中氢燃料渗透率也将超过50%。清华大学景象变革与可持续发展研究院（2020）预测，2050年交通运输部门能源需求将降至3.46亿～4.02亿吨标准煤，排放量也将低落至1.72亿～5.50亿吨CO2e，比峰值低落一半以 上。2050年中国交通运输领域能源花费将降至3.8亿吨标准煤，个中电力将占到40%以上（能源转型委员会， 2020）。在进一步提高交通领域能源利用的清洁化和低碳化的同时，联合多领域行动，并利用负排放技能，终极实现碳中和目标。
交通部门碳中和目标的实现须要把稳三个方面。第一，全面推进交通运输电气化是实现碳中和的根本路子。电气化是实现交通部门碳中和最为主要的技能手段，涉及公路、铁路、航空等各个领域，是最为实质、贡献最大的减排举措。第二，积极促进清洁燃料替代是实现碳中和的主要保障。公路交通领域，除纯电动汽车外， 推广稠浊动力汽车和燃料电池汽车也是去油化和清洁化的主要方向。铁路交通领域，氢能利用也将成为铁路运输脱碳的另一条主要路子（姜克隽和冯升波，2021），太阳能和生物燃料的利用也将加快铁路部门脱碳。航空领域应加快可持续性生物燃油的推广运用，降落本钱，尽快使其价格达到可接管范围。第三，交通部门碳中和须要干系领域的配套支持。这须要加强低碳交通政策勾引、大力发展公共交通、科学制订城市空间方案等。
（四） 建筑部门 中国建筑行业规模位居天下第一，与之相应的全过程碳排放总量为49.3亿吨，约占中国碳排放的51.3% （中国建筑节能协会，2021）。随着我国城镇化进程的持续和快速推进，城乡居民的建筑做事需求，炊事、热水、 取暖和、制冷、照明和电器等利用将不断增加。而城镇化，伴随着经济增长、数字化程度的提高，以及新经济增长模式下的消费转型，将给我国住宅建筑和商业建筑的碳中和带来严厉寻衅。
如表6所示，已有研究测算了中国实现碳中和目标下，建筑部门不同情景下的碳减排趋势。在基准情景下，2050年建筑部门排放相较现状将降落，而在贯彻“1.5℃”目标路径下，建筑部门需在2050年前实现50%～ 95%的碳减排。而考虑到技能和经济的不愿定性，“2℃”目标路径下，建筑部门碳排放需在2050年低落20%～ 80%。建筑部门的碳中和将会经历从高碳到低碳到零碳的过程，分别是现在至2035年，建筑部门的煤炭，天然气消费量达峰，碳排放在2035年旁边达峰；2035～2050年建筑部门大幅度降落碳排放；2050～2060年深度脱碳，实现建筑部门的碳中和目标。
第一阶段（2021～2035年）：该阶段的紧张目标是实现建筑部门的煤炭、天然气消费量达峰，实现建筑部门碳排放的达峰。该阶段下，碳中和路径对应的关键策略为提升电气化率，淘汰家庭煤炭和天然气利用，提高建筑物能效。详细策略紧张包括：持续提高建筑节能设计标准，完善家电能效标准和标签操持；大规模翻新老旧建筑；提高分布式光伏发电和高效生物质利用技能在屯子建筑中的运用。估量该阶段，屯子住宅煤炭利用 将逐步被禁止，建筑材料行业在2025年前全面实现碳达峰，水泥等行业在2023年前率先实现碳达峰。2030年绿色建筑面积在新建面积中的占比达90%以上。估量到2025年装置式建筑新增面积达到10.69亿平米，建筑部门整体的电气化率达到50%以上。
第二阶段（2036～2050年）：该阶段的紧张目标是大幅度降落碳排放。此阶段下的紧张事情因此生物质、 不产生额外碳排放的工业余热以及太阳能热等替代建筑部门的电力需求，连续推进建筑部门电气化率的提 升。详细策略包括实现因时制宜的开拓高效的热泵技能提高供暖电气化率；进一步提升新建建筑中光伏一体化建筑和被动式建筑的比例；连续推广太阳能热水技能和分布式光伏技能在屯子和城市建筑中的运用等。估量该阶段下，2050年北方城商场中供暖系统将实现完备脱碳，新增建筑实现零碳排放；此外，2050年，建筑部门整体的电气化率将达到85%。住宅和商用建筑的烹饪将实现100%的电气化。
第三阶段（2051～2060年）：紧张任务是深度脱碳，实现碳中和目标。深度脱碳的关键在于电力的脱碳和负排放技能（CCUS、BECCS）。对付无法实现零碳排放的部分，通过碳汇和负排放技能实现建筑部门的碳中和目标。
建筑部门的碳中和实现须要把稳三个方面：第一，提升建筑物能效是实现碳中和的关键要素。为了达成这一点，须要提升现有电器和设备的能效标准和渗透率、设立更严格的建筑节能设计标准，实现新建建筑的近零/零碳能耗、全面实现对老旧建筑的节能改造。第二，电气化是建筑部门实现碳中和的一定趋势。2019年中国建筑部门整体的电气化率仅为37%，这一部分未来具有巨大改革潜力。第三，还应加快支配低碳建材生产技能、可再生能源建筑技能和智能支持技能等创新技能，从根本上实现建筑部门的碳中和。
五、实现中国碳中和目标的综合影响
碳中和目标将重塑我国经济和家当体系。碳中和目标给中国供应了这样一个换道超车、拓展家当竞争力的重大机遇。在新能源、电动汽车、零碳工业等领域，我国已经有了很好的技能和市场根本，部分领域已经具备领先的上风。因此，如果能够捉住机遇在这些新兴科技家当领域迅速崛起，我国就能够分开原有掉队家当竞争不利的格局，霸占环球主导家当。总体而言，在碳中和愿景下环球家当格局将发生深刻调度，在家当链的细分领域将产生浩瀚的新兴家当，创造大量的就业机会，形成新的行业标准，创造新的互助机会，布局新的天下家当格局。传统能源和重工业家当将面临较大的寻衅，绿色低碳转型势在必行，新兴绿色低碳技能家当将成为未来提高长期经济竞争力的关键所在。
碳中和目标将重构环球能源资源与家当格局。首先，碳中和愿景下，能源的资源属性降落，产品属性凸显。我国石油资源相对贫乏，须要大量入口，带来了能源安全的隐患。在碳中和愿景目标下，化石能源将逐步被淘汰，清洁能源占比将大幅提升，从而帮助我国摆脱对传统能源资源的依赖局势，从而形成既能够提升能源安全又能够促进家当发展的双赢格局。其次，电气化和数字化将联动能源供应侧与消费侧，从而改变能源消费供应模式。能源系统中终端部门电气化与电力部门脱碳是长期低碳转型计策最关键的要素，能源互联网有望成功整合未来电力系统的核心要素，创建更高效和有韧性的能源体系。未来能源消费供应模式将发生巨大变革，也将催生更多的家当增长点。
碳中和目标将重新定义区域经济版图。实现碳中和的空间尺度范围不同，实在现的难易程度、计策纵深和策略空间会有极大的不同。我国具有广阔的国土空间纵深，碳中和将发挥区域间各自资源禀赋之所长，进而重新定义我国各区域在经济版图上的角色。在达成碳中和目标的过程中，中西部地区具备清洁能源资源丰富、碳封存潜力巨大的两个上风，进而为中西部地区的经济发展带来强劲的新动能。
碳中和目标将变革技能和家当创新体系。能否化碳中和的寻衅为机遇，关键要依赖科技进步，一方面要在经济构造、技能条件没有明显改进条件下，促进碳达峰碳中和的技能进步，另一方面要加大科技研发力度， 支配面向碳中和的科技创新体系，更好发挥科技在全体碳达峰碳中和中的计策支撑和引领浸染。在碳中和目标的倡导下，各行业已开始进行干系科技与家当创新的考试测验，这将勾引前辈低碳、零碳和负碳技能成为未来经济社会发展的计策支撑。
碳中和目标将推动景象投融资浪潮。实现碳中和既要有技能的支撑，也要有资金的投入。我国要在2060 年实现碳中和目标，2020年至2050年能源系统须要新增投资约138万亿元（清华大学景象变革研究院，2020）。高盛估量我国碳中和目标意味着到2060年投资需求规模为16万亿美元。如此巨量资金的投入，须要政策的引 导，也须要各利益干系方的支持和投入，目前在这两方面都已经启动了干系进程。
碳中和目标将引领生态环境的根本改进。碳达峰碳中和目标的实现须要从能源构造、经济构造等方面开展源头性变革，有助于推动污染物源头管理，协同实现降碳减污，推动高质量发展。降碳是生态环境源头管理的牛鼻子，将碳中和目标纳入生态文明培植的框架，有助于实现应对景象变革与生态环境质量改进的协同增 效。一方面，碳中和目标的实现路径将为深度管理大气污染、持续改进空气质量供应强大的推力。温室气体排放和大气污染物排放存在着“同根同源”的特色，在政策目标、履行路径和管理主体方面有着诸多交叉点，可 以实现协同管理。另一方面，碳中和目标的实现也会对水、土壤的污染防治以及提升生态系统做事功能、保护生物多样性间接地产生积极的影响。
六、谈论
（一） 碳中和政策体系
碳中和目标的实现离不开社会的良性互动，政府、地方、企业、个人分别在迈向碳中和愿景进程中具有至关主要而又各有侧重的浸染。因此面向不同主体的政策种别构成了碳中和愿景下的政策体系。在国家层面应建立健全干系法律法规。碳中和愿景下的长期深度减排是我国未来发展的一定趋势，有必要通过立法手段为减排政策的长效履行供应法律根本、增强实行力度。当前，景象立法正逐渐成为国际碳中和行动的主要组分。通过立法来保障减排政策的法律根本和效力，可以把碳中和的长期愿景转换为全社会的行动共识、全面促进低碳转型的个人行为、企业行动、资金流动、技能研发。在此根本上，我国可以进一步考虑完善应对景象变革干系制度培植，例如，持续推进以《碳排放权交易管理暂行条例》为代表的国家碳交易制度培植，以及将创新性低碳和负排放技能的长期发展纳入我国关键技能发展计策。
在地方层面，应差异化地方碳中和行动方案。地方自主探索碳中和方案是实现碳中和愿景的一定路子。一方面，碳中和愿景指引下的发展须要各地结合各自资源禀赋、发展阶段、家当构造等方面特点探索得当的转型路径。另一方面，开展碳中和行动，有利于地方因时制宜推动能源生产和消费革命、经济高质量发展和生态环境高水平保护。
对行业和企业，应强化碳中和约束与勉励。实现碳中和终极要靠技能，而企业既是技能创新的主体，又是碳排放的直接来源，因此，能否让企业采纳切实可行的创新和行动是实现碳中和的关键。为推动企业层面的碳中和行动，首先我国应充分利用市场化工具，降落企业零碳化发展本钱。此外，须要加强低碳/零碳技能保护和扶持，通过完善低碳/零碳知识产权保护，对付新技能给予税收抵免，进行政府采购以及技能授权等，提高企业碳中和发展收益。
（二） 碳达峰与碳中和的关系 碳减排与碳中和有着根本性的逻辑差别（王灿和张九天，2021）。一是内涵逻辑不同。碳达峰是落在传统意义的碳减排观点中，而碳减排是对现有排放和发展路径的改进与优化，仅以排放现状作为基线。碳中和的参考基线是净零排放，须要在最大可能减排的根本上，对能源、经济乃至社会体系进行深度重构。二是观点范围不同。碳中和对经济社会发展会产生全方位的影响，传统家当和新兴家当、供给侧和需求侧都须要做出相应，须要建立全面适用、科学精准的观点体系。三是方法路径不同。碳中和哀求在发展理念和办法上有根本的转变，实现碳中和须要在根本举动步伐、市场规则和供应链体系、技能体系等诸多方面采纳全新的方法和路径。
努力提前达峰和降落峰值水平有利于减缓碳中和压力。我国在达峰后不可能像发达国家一样有较长的平台期，而是须要迅速进入深度脱碳期，容不得丝毫懈怠。曾经有一种声音认为碳达峰比较随意马虎达到，在达峰前连续大量排放，将碳排放推高上去，之后再退出一些高碳项目就能轻松实现碳达峰。这种“摸高式”的碳达峰或者“数字意义”上的碳达峰完备不可取，完备违背了我国实现碳达峰的初衷，而且会造成大量的资源摧残浪费蹂躏。我国2030年前实现碳达峰后还要实现碳中和，两者之间紧密关联，碳达峰的峰值年和峰值水平都会对碳中和路径的难易程度产生影响，碳达峰韶光今后延迟意味着压缩了碳达峰到碳中和的韶光，峰值水平越高意味着同样的韶光内减排事情的强度越大，大略说便是前松则后紧，前紧则后松。因此，努力实现早达峰和降落峰值水平都会有利于减缓碳中和过程中的压力。
（三） 企业行动需求及驱动手段 企业的碳中和关系到绿色产品的制造与创新、行业链条的通报等方方面面，作为生产制造和创新的主体，积极探索实践碳中和之路非常主要。在碳中和愿景下，企业面临来自多方面的碳中和哀求，包括落实国家碳达峰碳中和计策的哀求、家当链传导而来的碳中和哀求、欧盟“碳关税”等市场准入哀求、消费者环保偏好哀求、投资者对低碳企业青睐的哀求等（罗荟霖等，2021）。因此，企业自身的碳中和转型受到多方面的勉励， 而成功的转型也会给企业带来多重利好。为了完成这一目标，企业须要开展碳核算与盘查，摸清家底，在此根本上制订企业面向碳中和目标的计策方案，进而采纳行动策略、强化品牌影响力。深化对碳中和观点和边界等的认知、减少对碳抵消的过度依赖将帮助企业更好地完成碳中和转型。政府需在个中加强标准规范引领、 加速低碳/零碳根本举动步伐培植、加快绿色低碳技能供给。 （四） 技能创新的双刃剑 碳中和目标是我国生态文明培植的主要战役，与清洁生产、环保技能的发展密不可分。然而，两者之间也存在着差异，清洁技能的创新并不一定一定促进碳中和，乃至有可能会起到相反浸染。例如，清洁燃煤发电技能提升了燃煤效率，减少了燃煤发电的末端空气污染物排放，却增强了能源部门对化石能源的路径依赖。再比如，连续提高燃煤电厂末端处理标准将增大煤电退役的沉没本钱。在碳中和愿景下，这些技能创新和环境政策都将在一定程度上影响或阻碍碳中和所需的新能源体系的快速形成。因此，须要将碳中和纳入生态环境保护整体布局，准确识别景象友好的清洁技能，让碳中和目标成为形成生态文明培植协力的主要推动力。 [1] DNV-GL. 2019. “Energy Transition Outlook 2019: A Global and Regional Forecast to 2050.” http://www.360doc.com/conte nt/19/1025/11/40958856_868964169.shtml. (accessed June 12, 2021). [2] Duan, Hongbo, Sheng Zhou, Kejun Jiang, Christoph Bertram, J.H.M. 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