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新引擎·新突破 | 深圳水體步入“碳達峰、碳中和”新時代
時間:2022年07月29日 作者:深圳水體 來源:深圳水體
新引擎、新突破
水體步入“碳達峰、碳中和”新時代
水體步入“碳達峰、碳中和”新時代
隨著世界的發(fā)展，環(huán)境氣候的變化也逐漸浮現(xiàn)出水面，展露給人類的是一個十分嚴峻的局面。只有全人類攜手應對，方能在地球耗竭來臨之前，尋求出一條破局之路。在此，深圳水體發(fā)出與各行各業(yè)的一個探討，學習先進國家之路，讓建筑業(yè)及噴泉業(yè)也能步入到低碳節(jié)能、綠色工程的行業(yè)。
碳達峰——人類在共鳴
國際公約——《聯(lián)合國氣候變化框架公約》
1992年，聯(lián)合國通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（以下簡稱《公約》），并于1994年生效，邁出了全球應對氣候變化的第一步。
公約得到了幾乎所有國家的批準，當前包括中國且已有197個締約方。《公約》是第一個為全面控制溫室氣體排放的里程碑文件，確立應對氣候變化的最終目標以及國際合作應對氣候變化的基本原則（包括“共同但有區(qū)別的責任”原則、公平原則、各自能力原則和可持續(xù)發(fā)展原則等），明確發(fā)達國家應承擔率先減排和向發(fā)展中國家提供資金技術(shù)支持的義務，承認發(fā)展中國家有消除貧困、發(fā)展經(jīng)濟的優(yōu)先需要。
基于 CO2累計排放量與由 CO2引起的全球表面溫度最高值增加量的近線性關(guān)系，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告估算了全球1.5℃和2℃控溫目標（67%可能性）下的2020年后全球人為 CO2允許增加的儲量分別為4 000億噸和11 500億噸。這意味著如果不采取任何減排措施，參照2011—2020年期間全球年均人為 CO2排放速率（389億噸 CO2/年），到2030年和2050年全球大氣溫升將會分別超過1.5℃和2℃。由此可見，全球協(xié)同控制人為碳排放，實施“雙碳”行動是人類社會應對全球氣候變化的必然選擇。同時，考慮到全球碳循環(huán)、大氣 CO2濃度和升溫對大氣 CO2移除過程的復雜非線性響應特征，實現(xiàn)全球“雙碳”目標可能需要付出更多的人為努力。
為了實現(xiàn)全球控溫目標，同樣需要重視非 CO2溫室氣體排放控制，需要綜合所有人為排放的溫室氣體的氣候效應與通過自然和人為消納的溫室氣體氣候效應的中和，即所謂的全球氣候中和。基于全球氣候中和概念，在2100年大氣升溫控制在1.5℃目標下的2030年和2050年全球溫室氣體年排放量需要分別控制在約275億噸和70億噸 CO2當量以內(nèi)。然而以目前的排放情況估算，2030年溫室氣體排放總量將在520億—580億噸 CO2當量區(qū)間。單就 CO2來說，預計排放量將于2025年達峰，其峰值約為420億噸/年，即在歷史發(fā)展模式下基本不可實現(xiàn)1.5℃的控溫目標。氣候模式分析表明，要實現(xiàn)全球1.5℃控溫目標，2030年和2050年的全球 CO2年凈排放量需要分別控制在203億噸和 5億噸 CO2以內(nèi)，并且至2100年應達到每年從大氣中凈固定102億噸 CO2狀態(tài)。據(jù)此推算，在2025年 CO2排放達峰的基礎(chǔ)上，2025—2030年和2025—2050年的全球 CO2凈排放量每年平均需要減少約43億噸和17億噸，這樣方可實現(xiàn)1.5℃控溫及2050年全球碳中和的氣候治理目標。
目前全球已經(jīng)有58個國家的碳排放出現(xiàn)達峰情況，占全球碳排放總量的60%。其中美國的人均碳排放量已遠超24.46噸CO2當量，遠比歐盟人均碳10.28噸CO2當量高出138%（截止至2018年數(shù)據(jù)）。加上俄羅斯日本等其他經(jīng)濟體的碳排放達到峰值，全球的碳排放峰值已對氣候變化產(chǎn)生了不可忽視的影響。
截至2021年12月，已有超130個國家承諾在21世界中葉實現(xiàn)碳中和，目前，不丹、蘇里南等國家已實現(xiàn)碳中和目標，其余大部分計劃在2050年實現(xiàn)，如歐盟、英國、加拿大、日本、新西蘭、南非等。提出碳中和目標的國家中，法國、英國、瑞典、丹麥、新西蘭、匈牙利等國家已將碳中和寫入法規(guī)，還有部分國家和地區(qū)正在碳中和立法過程和政策宣示過程中。
碳中和——人類在改變
全球能源市場對碳元素的依賴尤為嚴重，擁有石油便在世界擁有一定的話語權(quán)。在未有更新能源進行替代之前，碳元素的能源依舊是發(fā)展經(jīng)濟的第一生產(chǎn)力。但在能源上的使用，人類通過長久的研究和實驗，逐漸開始用價格便宜影響較少的天然氣進行電能等方面的供應，從而有效的減少了碳排放量。
實現(xiàn)“雙碳”目標的科學基礎(chǔ)是全球氣候變化、全球碳循環(huán)及其互饋關(guān)系。目前，應用于指導“雙碳”目標的基礎(chǔ)理論和方法學問題還存在諸多不確定性，如地球系統(tǒng)和氣候系統(tǒng)演變，大氣圈與水圈、巖石圈、生物圈的相互作用機制，以及地球地質(zhì)系統(tǒng)、陸地表層系統(tǒng)、陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)的碳循環(huán)及其相互作用等基礎(chǔ)理論問題。當前迫切需要回答的與“雙碳”目標直接關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)科學問題包括：新型能源和低碳產(chǎn)業(yè)的技術(shù)原理、碳中和措施的氣候效應、自然碳匯形成與維持機制、自然和人為碳匯的容量及增匯潛力、陸地和海洋碳循環(huán)與氣候變化的互饋機理、多種溫室氣體間的協(xié)同效應等。
除此之外，各國也在針對新能源進行苦心鉆研，人類在嘗試與大自然和諧相處，開始與自然能源進行有效循環(huán)。因此，能源轉(zhuǎn)型、節(jié)能降碳、綠色低碳、循環(huán)降碳等行動勢在必行，從而風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電登上歷史舞臺。
早在1974年，美國開始實行聯(lián)邦風能計劃，丹麥首先實現(xiàn)風力發(fā)電投產(chǎn)。隨即瑞典、荷蘭、英國、德國、日本、西班牙及我國都紛紛加入到風力發(fā)電計劃。高效清潔的風能已遍布全球，在碳排放的歷史長河上，留下濃厚一筆。
在風力發(fā)電的努力奉獻下，太陽能發(fā)電和潮汐發(fā)電也應約而來，自此之后，全球各國在發(fā)達國家的引領(lǐng)下，紛紛加入到新型能源的產(chǎn)能變革之中。
“雙碳”——我國之目標明確
中國的“雙碳”目標是全球減排量最大、時間最短的國家行動，面臨著降碳任務艱巨、時間緊迫、科技支撐不足等問題。在現(xiàn)有經(jīng)濟社會發(fā)展目標、能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)條件下，要實現(xiàn)“雙碳”目標，應在確保經(jīng)濟社會平穩(wěn)發(fā)展的同時，盡快實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的脫鉤，這就需要實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展模式及技術(shù)體系的巨大變革，須面對來自公民意識、生活方式、科學技術(shù)及社會管理體制等方面的嚴峻挑戰(zhàn)。
經(jīng)濟社會發(fā)展剛性需求的挑戰(zhàn)。站在“兩個一百年”交匯點，要實現(xiàn)富饒、美麗、健康的國家發(fā)展目標，就必須在現(xiàn)在的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）基礎(chǔ)上，到2050年翻兩番，趕上發(fā)達國家平均水平。如果以現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)與單位 GDP能耗計算，屆時的化石能源消費年排放量將高達390億噸 CO2。如此背景下，如何權(quán)衡碳排放與經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)系，是影響生態(tài)環(huán)境、人民福祉與國家發(fā)展權(quán)的重要挑戰(zhàn)之一。
能源脫碳轉(zhuǎn)型困難的挑戰(zhàn)。聚焦能源安全和能源自主可控的國家戰(zhàn)略需求，多快好省推進低碳新能源替代傳統(tǒng)能源是“雙碳”行動的重點任務。然而，中國現(xiàn)在的能源多是高碳基的，化石能源占總能源消費的85%。即使2050年非化石燃料占總能源消費的比重達到理想的62.8%，但由于 GDP翻兩番時剛性能源需求量的增加，其化石能源消費的年排放仍將高達170億噸 CO2以上。因此，如何平衡好發(fā)展與碳排放的關(guān)系，在更短時間內(nèi)開發(fā)出綠色低碳的替代能源，盡快實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放的脫鉤是最為嚴峻的挑戰(zhàn)。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整困難的挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是推進減污-降碳協(xié)同增效的重要抓手，對實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。2020年我國工業(yè)產(chǎn)值占 GDP的30.8%，但工業(yè)能源消費占了65%的能源消費 CO2排放量。我國的制造業(yè)以重化工業(yè)為主，高耗能產(chǎn)業(yè)龐大，卻又是國民經(jīng)濟的重要組成部分，其中相當一部分高耗能產(chǎn)品屬于國家戰(zhàn)略原材料，對市場供給穩(wěn)定、產(chǎn)業(yè)體系完整和經(jīng)濟穩(wěn)步增長具有重要支撐作用。
“雙碳”技術(shù)短缺的挑戰(zhàn)。科技創(chuàng)新是決定“雙碳”目標實現(xiàn)的根本動力。目前，我國“雙碳”技術(shù)尚處于發(fā)展的初級階段，可以支撐“雙碳”行動的科技創(chuàng)新儲備不足，亟待開展問題和目標導向的顛覆性、變革性技術(shù)研發(fā)，尤其是在能源領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面。
因此，我國會著重筆墨在新型產(chǎn)業(yè)能源上的投資和開發(fā)，大力推廣有覺悟有能力的企業(yè)進行綠色低碳能源的實現(xiàn)。
新能源——新型噴泉之水體改革
深圳水體作為一家成立已經(jīng)二十六年的公司，推陳出新，積極響應國家號召，走在時代前沿。開始進行綠色低碳能源噴泉研究與探討已小有雛形，作為全行業(yè)第一家提出此概念的公司，我們不僅僅只是紙上談兵，且已付諸行動，初有所成。
針對新型能源的投產(chǎn)及改造升級，我們都頗有心得，希望我們企業(yè)的改變，能為人類在實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻出一份力。
資料來源：《新華網(wǎng)》《人民網(wǎng)》《中國科學院院刊》《中國新聞網(wǎng)》 圖片來源于網(wǎng)絡，侵刪
針對新型能源的投產(chǎn)及改造升級，我們都頗有心得，希望我們企業(yè)的改變，能為人類在實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻出一份力。
資料來源：《新華網(wǎng)》《人民網(wǎng)》《中國科學院院刊》《中國新聞網(wǎng)》 圖片來源于網(wǎng)絡，侵刪
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