仇保兴:双碳设计中的五大误区

“‘双碳’的制定和监测没有捷径可走,除了要更新固有知识、打破固有利益之外,还要有更多主体的参与和更科学的监管,排除伪减碳、虚减碳、漂绿、碳数据造假等干扰,这是长期斗争,但也蕴藏着新的产业机会。”

10月20日,“2023《财经》碳中和高峰论坛暨中国上市公司碳排放排行榜发布会”在京举办。国际欧亚科学院院士、住建部原副部长仇保兴在主旨演讲中分析了“双碳”设计中容易发生的五个误区,以及碳监管面临的挑战。

“《财经》碳中和高峰论坛”由《财经》杂志和旗下的商业报道主力平台《财经十一人》,以及国内领先的碳中和综合服务机构北京中创碳投科技有限公司联合举办。这是该论坛连续第三年举办,本届论坛的主题是:双碳三周年,从目标到行动。以下为仇保兴演讲全文。

今天我想跟大家一起讨论双碳设计中容易发生的误区与碳监管存在的挑战。

二氧化碳是一种寿命超过500年的温室气体,所以在任何固碳或者碳交易时都要注意时限。如果某种方法确实能够固碳,但是时间短于30年,那就不应被计算在内,这方面很多人都忽略了。碳检测一定要注重计算全生命周期,任何一个产品如果不收集全生命周期的碳数据,就会按下葫芦浮起瓢。不同场景下的碳检测、碳交易,都需要精心设计,要有科学的方法学研究在先。碳交易必须基于科学的碳检测和碳监管,我们叫“三个可信”(学术上称为“三可”原则,即可测量、可报告、可核查),但这还远远不够,因为我们很有可能面对大量虚假的碳数据。

易发生误区的第一个场景是购买绿电和CCER来替代减碳。经常有企业提到“双碳”,就会去购买绿电或者CCER(国家核证自愿减排量)。但是人们忘了,任何生产生活都会有碳排放。无论是一个企业还是一个地区,减碳都不能全靠外包。

通过购买绿电或者是CCER来抵消碳排放都是碳外包。国际上允许其总数量占30%以下,如果大家都购买绿电或者是CCER外包减碳,最终减碳靠谁解决呢?所以购买绿电和CCER只能作为“保底”和补充。我国CCER市场正在重启,如果全部靠CCER也会有“漂绿”的问题。

我们可以把整个城市碳排放分成5个板块:建筑碳排放、交通碳排放、废弃物处理碳排放(市政)、工业碳排放以及碳汇和农业农村。这5个板块中,建筑、交通、废弃物处理每个城市都必须有,因而每个城市之间可以平等竞争。当某种碳计量模式能够平等竞争时,虚假事物就会大幅减少,碳监管就会相对容易。

再比方说,我们现在有了比较科学的碳中和建筑评价标准,把绿电和CCER作为补充,限制在30%以内,这是非常重要的,而且要和电网的需求配套。把CCER和购买绿电限制在30%以内,这是必须的,但是很多地方都没做到,这就造成了很大的误区。

特斯拉的碳收益是怎么来的?它每年的汽车的产量只有丰田的1/10,但是它的市值远超丰田,其中一个原因是特斯拉的碳收益很高,最高的年份是接近16亿美元。它产生这么高的收益的方法就是碳积分。生产传统内燃机车的正积分和生产新能源车的负积分之间可以抵消,如果抵消不了企业就要购买。特斯拉正是从这样能够相互抵消和竞争的市场上大量出售碳积分,碳收益比造车的现金流还要高。

第二个易发生误区的场景是在生物质碳汇领域。受制于水和农地资源。不少专家总是期望能用一种超级植物提高碳汇量,解决“双碳”问题。许多地方都在试验,但基本上是失败的。

尽管我们能够找到很好的植物,比如超级芦竹,通过基因改良以后,它可以一次种植15年收割,每年每亩的干生物量可以达到5吨到10吨。理论上只要10亿亩以上的土地种上这种植物,中国“双碳”的问题就解决了。但问题在于,植物达到一公斤生物量需要的水是其生物量的500倍到1000倍,固碳方面水效益是很差的。水效益最好的物种是桉树,但桉树是热带植物,在我们国家90%的地方是不能生长的。许多专家会造出一些超级植物的神话来,但是这些神话很难落地,因为它受到水资源的严重限制。

第三个易发生误区的场景是林木碳汇。有人认为我国的草原、湿地、水稻田等都可以产生碳汇,因此很多人向山区进军鼓励农民种植,其实没有那么大的碳汇。根据国家林业和草原局公布的碳汇数据,南方每亩地的碳汇是1.2吨/年,北方每亩地的碳汇是0.3到0.6吨/年,现在一吨的价格是70元,那么一亩地每年产生不到100元的碳汇收益。2021年9月22日,中共中央、国务院的文件也明确了森林的蓄积量增长目标:5年增加10亿立方米,一年只增加2亿立方米,换算成碳汇是每年增加3.6亿吨。

海洋的碳汇很高,每个平方公里能为森林的10倍、草原的200倍。因为海洋里的贝类和珊瑚丛可以把水中的二氧化碳跟钙结合,变成碳酸钙,有1000年稳定的固碳期。所以,通过发展海洋生物来固碳,比传统的CCUS(碳捕获、利用与封存技术)要划算的多,这是一个研究的方向。想要通过种树来固碳需要非常苛刻的条件,很多地方难以实现。在北方雨水少的地区,一亩地如果放上太阳能板,相当于15.4亩林地的减排效果。

第四个易发生误区的场景是使用氢能时未区分“灰氢”和“绿氢”。我国的氢能利用发展迅速,但是大部分的氢能源都是灰氢。灰氢如果直接用做燃料,和内燃机相比,温室气体排放还不如直接烧柴油和煤油。但如果我们用的是绿氢,它的碳排放就低到灰氢二十分之一。由此可见,任何燃料的碳排放都取决于它的出身(不仅氢而且甲烷、甲醇、油料等都是这样)。未来会有一个新职业——燃料鉴定师出现。

单质氢的利用有个三个难点:

第一,储运氢的成本很高,一般来说,运输距离超过100公里,运输成本就超过了制造成本。

第二,安全隐患很大。因为氢爆炸极限最大,比天然气还大。天然气爆炸是浓度在5%到15%,而氢是从4%到75%的浓度都可能会爆炸,是爆炸极限最宽的气体。我国的城市都是高度密集的城市,所以安全隐患很大。

第三,建加氢站非常困难。中国加氢站数量占世界的40%,但是一个加氢站比一个加油站建造成本高一个数量级(即10倍),而且运氢成本比一般运油的成本高两个数量级(即100倍)。

此外,储存氢需要把它液化,液化的过程中需要降到零下253度,且每一天都会损耗1%,液化的过程就会把氢的能量值消耗1/3,这条路径充满风险和消耗,导致成本居高不下。

如果我们利用乙醇、甲醇、氨等氢化合物,成本就会大大下降。氨在常温加压下两个大气压即可变成液态。我们把利用可再生能源转化的绿氢变成甲醇,再运到当地再转变成氢,这个路径相对来讲就显得比较安全合理。我们国家船舶的订单也大部分都是甲醇船,氨船的订单量也在上升,基本没有液态氢船的订单。然而虽然国家计划是液态氢路线,但是市场不太认可。

第五个易发生误区的场景是未能认识到应充分利用不同类型的储能。我们应采用氢化合物作为氢储能的主要方式。氢在自然界是储存量最大的十大元素之一,但是单质氢在大气中含量很少,只有二百万份之一万,绝大多数的氢是以化合物状态存在的。

另外一种储能是分布式储能。我国电动车市场快速增长,一辆电动车可以储70度电,未来可以储100度电。2030年我国新能源车预计会到达1亿辆,1亿辆乘上70度电,总数量非常大。一辆电动车全生命周期可以充放电3000次。但是实际城市中居民电动车全寿命只充放了1000次左右,还有2000次可利用。电力部门只要出台一个政策,比如实行较大的峰谷电价差,就可以让这一个行业有巨额、稳定的利润。

此外,抽水蓄能是一种最古老、却也是效率最高的方法。粗略估计我国有超过9万个既有水库,其中有1/5可以用来抽水储能。国外研究已经表明,如果抽水电站的上水库和下水库都有足够的截面面积,电站现金流就能增长45%;如果是下水库有截面面积,上水库没有外来水进入,现金流能增加14%。无论是上水库还是下水库,只要有足够的截面面积,都能多盈利。但我国现有的抽水蓄能不是这样设计的,未来可加以改进,对现有的水库加以利用。

总结一下:第一,“双碳”的路线图制定和碳监管是一种新的跨学科的、创新的研究,没有捷径可走。

第二,“双碳”要靠“双创”来引领,所有企业主体都可以参加,大部分减碳的新产业、新产品、碳交易模式和科技都将在未来涌现。

第三,“双碳”需要对固有的知识更新,将固有的利益打破,突破传统的思路。

第四,“双碳”战略成功实施需要更多主体参与和科学的碳监管。

第五,要解决伪减碳、虚减碳、漂绿、碳数据造假等问题。这需要长期斗争,碳市场也应强烈地呼唤诚信企业、诚信行为,这个过程中也隐藏着大量的新兴产业。

第六,让城市再次成为“双碳”的竞争主体和创新平台。以城市作为基本单位平等竞争,为科学的碳监管创造条件,甚至可以期待它最后发展成碳财政,来为城市创收。

第七,碳排放、碳收益,都必须界定产权边界和明确主体性。

谢谢大家。

来源: 财经十一人 2023-10-25

演讲人:仇保兴,国际欧亚科学院院士、住建部原副部长

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