讀懂碳中和：中國2020-2050年低碳發展行動路線圖（簡體書）

中國氣候變化事務特使 解振華

2020 年以來，新冠肺炎疫情席卷全球，造成上億人感染，奪去了上百萬人的生命，對各國的公共衛生系統、公眾健康、經濟活動和居民生活造成了嚴重衝擊，也深刻影響並將重塑世界政治經濟貿易格局。

與新冠肺炎疫情相似，氣候變化也是人類面臨的重大而緊迫的全球性挑戰。新冠肺炎疫情是突發的、緊迫的危機，影響人類的健康和生命；而氣候變化是更為長期、深層次的挑戰，威脅人類的生存和發展。我們看到，過去幾十年間，隨著溫室氣體濃度的不斷增加，氣候變化和日益頻發的極端氣候事件越來越多地威脅到人類的生存和健康，危害到陸地和海洋生態系統，帶來了生物多樣性的喪失。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）報告闡述了氣候變化帶來的八大災難性風險，並提出氣候變化已經不是未來的挑戰，而是眼前的威脅。聯合國秘書長古特雷斯指出，人類已經站在了事關存亡的十字路口，並呼吁世界各國努力應對氣候變化這一人類最為重大和緊迫的問題。

面對新冠肺炎疫情、氣候變化等重大危機，人類開始重新思考人與自然的關係，越發認識到人與自然是一個休戚與共的命運共同體，我們要更加尊重自然、順應自然和保護自然，更加重視人與自然和諧共生，統籌當前和長遠，未雨綢繆地應對全球性挑戰。這就意味著我們必須從根本上轉變傳統的生產方式、生活方式和消費模式，推動轉型和創新，走綠色、低碳、循環的發展道路，不能就氣候談氣候，就發展談發展，就環境談環境，而要將氣候行動與經濟、社會、環境、健康、就業、穩定、安全等問題作為一個大系統，實現協同發展，通過可持續發展的道路來應對氣候變化，保護環境，扭轉生物多樣性喪失趨勢，確保人類長期健康和安全。

2020 年新冠肺炎疫情暴發後，通過綠色低碳發展實現經濟復蘇成為國際社會的普遍共識。聯合國秘書長古特雷斯在 2020 年 4 月“世界地球日”提出綠色高質量復蘇的倡議，號召世界各國確保氣候行動處於經濟復蘇舉措的核心。截至目前，全球已有 100 多個國家承諾 2050 年實現碳中和。其中，歐盟 2019 年年底發布《綠色新政》，承諾於 2050 年前實現碳中和，並出臺了關於能源、工業、建築、交通、食品、生態、環保等七個方面的政策和措施路線圖，堅持綠色復蘇。新任歐盟理事會主席國的德國在提議的新冠肺炎疫情復蘇計劃中提出大力支持綠色增長，並將應對氣候變化列為三大優先事項之一。英國 2020 年實現了兩個多月的“無煤發電”運行。美國眾議院在2020 年 6 月發布的《氣候危機行動計劃》報告中也提出要為全球 1.5℃升溫控制目標努力，將應對氣候變化作為國家的首要任務，要實現 2050 年溫室氣體排放比 2010 年減少 88%、二氧化碳凈零排放目標，並從經濟、就業、基礎設施建設、公共健康、投資等各個領域詳細闡述了未來擬采取的措施，該計劃得到了當時民主黨總統候選人拜登的讚賞和支持。

中國始終高度重視應對氣候變化，堅持綠色發展、循環發展、低碳發展，一直將其作為促進高質量可持續發展的重要戰略舉措。中國將應對氣候變化融入社會經濟發展全局，從“十二五”時期起，以單位 GDP 碳排放強度下降這一系統性、約束性目標為抓手，促進低碳發展，2015 年提出了碳排放 2030 年前後達峰並盡早達峰等自主貢獻目標，采取了調整產業結構、節約能源和資源、提高能源資源利用效率、優化能源結構、發展非化石能源、發展循環經濟、增加森林碳匯、建立運行碳市場、開展南南合作等各方面政策措施，推動全社會加速向綠色低碳轉型。與 2005 年相比，2019 年中國單位 GDP 二氧化碳排放下降了 48%，相當於減少二氧化碳排放約 56.2 億噸，相應減少二氧化硫排放約 1192 萬噸、氮氧化物排放約 1130 萬噸。同期，GDP 增長超 4 倍，實現 95% 的貧困人口脫貧，第三產業占比從 41.3%增長到 53.9%，煤炭消費比重從 72.4% 下降到 57.7%，非化石能源占一次能源比重從 7.4% 提高到 15.3%，居民人均預期壽命由 72.9 歲提高到 77.3 歲。由此可見，應對氣候變化的政策行動不但不會阻礙經濟發展，而且有利於提高經濟增長的質量，培育帶動新的產業和市場，擴大就業，改善民生，保護環境，提高人們的健康水平，發揮協同增效的綜合效益。

然而，我們應當看到，中國的低碳發展轉型還存在巨大的發展空間和發展潛力，面臨巨大挑戰：一是製造業在國際產業價值鏈中仍處於中低端，產品能耗、物耗高，增值率低，經濟結構調整和產業升級任務艱巨；二是煤炭消費占比較高，仍超過 50%，單位能源的二氧化碳排放強度比世界平均水平高約 30%，能源結構優化任務艱巨；三是單位 GDP 的能耗仍然較高，為世界平均水平的 1.5 倍、發達國家的 2~3 倍，建立綠色低碳的經濟體系任務艱巨。

氣候變化是中國可持續發展的內在需要。習近平總書記多次強調，應對氣候變化不是別人要我們做，而是我們自己要做。展望未來，中國特色社會主義現代化建設進入新時代，要解決發展不平衡、不充分的問題，協同推進發展經濟、改善民生、消除貧困、防治污染等工作任務，實現到 2020 年年底全面建成小康社會、到 2035 年基本實現社會主義現代化、到 2050 年建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國，綠色低碳轉型發展是根本的解決之道。

應對氣候變化是人類共同的事業。2017 年 10 月 18 日，習近平總書記在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告中指出，我國積極引導應對氣候變化國際合作，是全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者。放眼全球，綠色低碳已成為各國經濟體系、能源體系、技術體系、治理體系不可逆轉的發展潮流，是應對人類共同危機的根本途徑。以習近平生態文明思想為指導，推動世界範圍內的綠色低碳轉型，努力構建人類命運共同體，是我國作為發展中大國的責任擔當。

因此，我們更要保持戰略定力，在“十四五”“十五五”以及未來更長的一段時期內，始終堅持綠色低碳的發展理念，推動生態文明建設，繼續采取積極應對氣候變化的政策和行動，百分之百落實已經提出的國家自主貢獻目標，並要努力做得更好。站在當前的歷史方位，面對日益複雜的國際形勢，中國如何在新時代社會主義現代化建設的宏偉藍圖中規劃低碳發展的戰略、路徑和措施，如何根據《巴黎協定》的原則履行符合我國國情和能力的國際責任和義務，如何推動和引領全球氣候治理進程，是我們必須深入研究和思
考的課題。

2019 年年初到 2020 年 6 月，針對以上課題，我作為創始院長的清華大學氣候變化與可持續發展研究院與國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心、國家信息中心、中國社會科學院城市發展與環境研究所、中國科學院科技戰略咨詢研究院、國家發展和改革委員會能源研究所、生態環境部宣傳教育中心、商務部國際貿易經濟合作研究院、交通運輸部科學研究院和清華大學的能源與動力工程系、能源環境經濟研究所、環境學院、建築學院等十幾家研究機構合作，在清華大學教育基金會全球綠色發展與氣候變化專項基金和能源基金會的大力支持下，開展了“中國低碳發展轉型戰略及路徑”項目研究。項目團隊本著對國家負責、對時代負責、對全人類負責的精神，開展了扎實、全面、深入的研究，基於中國國情，針對實現 2050 年建成社會主義現代化強國、建成美麗中國目標，以及實現《巴黎協定》全球溫升控制目標和全球可持續發展目標，綜合考慮社會經濟、政策和能源等宏觀發展趨勢與需求，提出了中國到 2050 年的低碳發展戰略、路徑、技術和政策的建議。

本書即是對該項目的梳理和總結，希望我們的研究成果能夠為社會各界開展相關研究提供參考，為制定和實施國家低碳發展戰略和各項政策提供支撐，也為未來書寫全球綠色低碳發展大趨勢中的“中國故事”貢獻力量。

第一章 中國經濟社會發展的中長期目標、戰略與路徑
中國經濟社會發展目標
國際經濟環境
中長期宏觀經濟預測
經濟增長前景展望
產業結構變化趨勢
人口及社會發展趨勢
新時期發展路徑

第二章 中國不同區域低碳協同發展戰略及實現路徑
五大區域重新劃分
各區域碳排放達峰預測
各區域近零碳建設及協調低碳發展
政策建議

第三章 中國國際貿易、產業轉移與低碳發展
背景分析
關於碳排放水平的定性判斷
關於碳排放水平的定量計算
對碳排放影響機制的理論模型
對碳排放影響機制的計量檢驗
政策建議
結語

第四章 中國能源系統轉型的中長期戰略與途徑
中國能源發展回顧與形勢
中國能源低碳轉型情景設計
終端能源消費低碳化
電力低碳轉型路徑分析
供熱低碳轉型路徑分析
一次能源需求及供給變化趨勢與特徵
政策建議

第五章 中國電源及電網優化構成及技術路線圖
未來電力需求預測
情景和邊界條件設置
主要研究結果
政策建議

第六章 節能提效：潛力、路徑和成本效益分析
中國的節能進展與挑戰
中長期節能潛力與目標分析
工業部門節能提效
建築部門節能提效
交通運輸部門節能提效
主要政策建議

第七章 中長期減排技術：成本效益分析及發展路線圖
綜合成本效益分析
風電、光伏發電等可再生能源
生物質能
碳捕集與封存(CCS)
氫能
核能
結論與建議

第八章 工業部門：轉型升級和低碳發展戰略
重大戰略意義
研究框架及方法
參數設定及模型分析結果
工業部門低碳發展四大途徑
碳減排效果和貢獻度分析
工業部門低碳發展目標與實施路線圖

第九章 建築部門：低碳轉型戰略及路徑研究
背景分析
建築運行部門的能耗排放
低碳發展路徑分析
建造相關的節能減排
運行相關的節能路徑
能源轉型
政策建議

第十章 交通運輸部門：低碳排放戰略與途徑研究
低碳發展現狀與形勢
碳排放情景分析
戰略思路與目標
戰略重點與路徑
政策建議

第十一章 中國能源基礎設施轉型與投資戰略研究
能源基礎設施的內涵
投資分析方法學
低碳情景分析
投資需求分析
投資思路與建議

第十二章 中國消費方式轉型和低碳社會建設
低碳消費的深遠意義
居民消費的碳排放空間
居民消費的碳減排量潛力預測
低碳消費的制約因素
重點路徑和方向性建議
創新引導手段
設計低碳消費行為指南

第十三章 非二氧化碳溫室氣體減排與農林業的減排增匯技術
非二氧化碳溫室氣體的排放現狀
非二氧化碳溫室氣體的未來排放情景
非二氧化碳溫室氣體的減排技術與減排潛力
非二氧化碳溫室氣體的減排成本
研究結論與政策建議

第十四章 中國未來排放情景：溫室氣體減排與環境治理
大氣污染防治
清潔空氣總體目標設計
減排路徑探究
未來污染物排放和空氣質量演變
氣候政策與清潔空氣目標
空氣質量改善的健康效益
主要結論

第十五章 中國低碳發展政策保障體系建設
從國際看國內
中國低碳發展制度和政策體系現狀
機遇和挑戰
政策建議

第十六章 推動全球氣候治理和國際合作
國際環境長期變化趨勢和中國定位
戰略和對策：推動全球氣候治理
戰略和對策：推動應對氣候變化的國際合作

第十七章 中國中長期低碳排放戰略情景
世界主要國家低碳排放政策
全球和主要國家低碳發展現狀
中國能源活動二氧化碳低排放路徑與戰略
結論與建議

1\未來趨勢
中國經濟的未來（課題1第4-7節）
2021-2050年：經濟年均增速放緩至2.5%左右。2021-2050年世界經濟長期增長動力正在逐漸減弱。一是人口紅利逐步消退。二是發展中國家面臨轉型。三是技術進步成為經濟的主要支撐。四是區域經濟增長重心轉移。五是能源需求持續上升。基於以上諸多因素，初步預計，2021-2030年世界經濟平均增速為3.4%；2031-2050年世界經濟平均增速為2.7%。
未來幾年中國人口出生率會小幅反彈，預計2020年中國人口總量為14.16億人，將在2030年前後出現人口總量峰值，峰值約為14.5億人左右，2050年人口總量將下降至13.95億人。
2021—2050年是中國經濟社會轉型發展的重要“戰略期”。在全面建成小康社會後，應在各方面建設取得扎實進展的基礎上，明確新時期發展路徑，概括起來有三方面，一是消除發展隱患，盡最大可能規避發展中存在的系統性風險。二是填平發展鴻溝，為發展尋找可持續的動力。三是突破發展瓶頸，使發展的動力有充足的施展空間和回旋余地。

未來能源消費趨勢（課題4第6節）
煤炭。煤炭消費達峰後將逐步下降。煤炭未來仍主要集中在工業終端消費部門和火電部門。石油。石油消費總量在短期內仍將增長。交通部門占據石油消費比重逐步增長，工業中石油消費比重逐年下降。天然氣。天然氣消費量將持續增長。建築部門是天然氣最大消費部門，工業部門消費占比次之。

工業節能提效潛力分析展望（課題6第3節）
2014-2017年，工業終端能源消費總量下降了150萬噸標準煤，工業部門煤炭和焦炭消費總量和占比出現“雙下降”。總體上看，工業仍在國民經濟發展中處於主導地位，但工業用能已進入高位平臺，基本不存在大幅增長的可能性。近期伴隨新興工業行業用能快速增長，以及我國布局建設一批石油化工和煤化工項目，工業用能還將持續增長，工業用能形態、方式和結構將出現深刻變革。通過強化結構升級、需求減量、技術提升，工業終端能源需求將在2025年前達到峰值，並在中長期持續降低。
建築節能提效潛力分析展望（課題6）
我國建築部門能源需求快速增長，直接和間接導致大量能源消耗和碳排放。2000-2017年，我國建築部門終端能源消費量從2.0億噸標準煤增長到6.3億噸標準煤，增長了2倍多。2017年，建築部門終端能源消費量占全國終端能源消費量的比重約為19.3%。從發展趨勢看，我國人均建築能耗強度、單位面積建築能耗強度還遠低於發達國家水平，伴隨著城鎮化進程的進一步推進，我國建築規模將繼續增長，建築服務水平持續升級，建築部門能源消費和碳排放將進一步攀升。近中期，伴隨建築節能理念的發展和建築節能技術的推廣應用，以及清潔取暖的工作深入推進，建築能源利用效率將持續提高，建築部門用能結構不斷優化，這將在一定程度上抑制了建築部門能耗和碳排放的過快增長。中長期，伴隨建築能源服務日趨普及、建築面積和用能需求逐步飽和，以及建築能效水平持續提升和用能結構持續優化，建築部門能源需求和碳排放有望達峰並有所下降。
通過不斷強化政策努力，建築終端能源需求有望較早實現較低峰值，並且用能結構趨於無煤化、高電氣化。
交通運輸節能提效潛力分析展望（課題6）
通過不斷強化政策努力，交通運輸終端能源需求有望在2035年左右達到峰值，用能結構趨向去油化、電氣化。
2\政策建議
區域協調低碳發展的路徑（課題2第4節）
分區域分步走建設近零碳城市；2. 實施綠色電力配額，防範盲目上馬項目；3. 西部區域在中國區域協調低碳發展中承擔有雙重功能，需要放大並強化其作用以利於加快實現我國碳達峰目標；4. 定位西南部水電豐富區域為高耗能信息產業基地及可再生能源電力調峰基地5. 在人口向大都市、城市群轉移的大背景下，打破傳統“融合式+集中式”的城市及產業布局模式，降低近零碳城市的建設難度6. 完善並積極采用“基於自然的近零碳城市解決方案”。
電力行業改革（課題5第4節）
電力行業應盡早針對2℃溫控目標采取深度減排行動；“十四五”嚴格控制新增煤電機組，在新基建中加強對可再生能源的支持，解決可再生能源發展面臨的瓶頸和挑戰，遠期應建立措施保障可再生能源發展規模與速度；積極發展儲能技術研發和應用，加強跨區域電力交換通道建設，繼續推進電力市場改革；部署電網相關技術的研發和示範應用，通過多種技術手段組合保障高比例可再生能源消納；CCS技術應作為重大技術，開展研發和應用示範，尤其是加強地質勘探，探明哪些地塊可以作為大規模存儲區域。完善綠色投融資機制，支持電力行業深度脫碳
建築低碳發展（課題9第7節）
對建築規模進行合理規劃，以“修繕”代替“大拆大建”；構建和完善“以建築實際用能為核心評價指標”的建築節能政策體系；將建築用能模式和系統形式的低碳轉型納入建築節能專項發展目標；發展適宜的建築節能技術，科學對待“被動房”等節能概念；積極推動綠色節約的生活方式與行為模式創建
我國低碳發展的中長期制度和政策改革建議（課題15第4節）

3\低碳轉型路徑
電力（課題4第4節）
預計2020年前，電網發展以解決電網與電源不協調和完善配電網建設為重點任務，屆時我國32個省市將基本實現超高壓輸電網緊密覆蓋，跨省跨區特高壓輸電線路將提供“西電東送、北電南送”服務，智能化關鍵技術和設備得到廣泛應用，配電網的分布式能源接入適應性持續改善，適應各級電網發展需要的省級、區域、全國三級調度機制將不斷完善。可再生能源電力在實現本地消納的同時，我國西部、北部富余的風、光和西南富余的水電還可以利用與周邊省市電網相連的多回輸電通道，就近滿足周邊的電力需求和替代化石能源消費的需要；西部、北部的大型可再生能源發電基地通過跨區域專用輸電通道與東中部負荷中心直接相連，滿足大規模風、光、水可再生能源消納的需要。
供熱（課題4第五節）
2020年後，隨著潛在熱需求的滿足以及建築節能技術的應用，區域供熱的需求增長速度逐漸減緩、熱源容量保持穩定。從長期來看，熱泵技術的應用和具有靈活性的熱電聯產機組配合儲熱技術，將繼續替代一部分燃煤供熱的應用，生物質能供熱量也逐漸增加。到2035年，2度情景下，區域供熱中煤炭供熱鍋爐的供熱量占比將從2019年的88%減少到50%，而清潔能源供熱（包括電供熱和高效煤炭熱電聯產）占比將上升至44%。
工業轉型升級與低碳發展“三步走”戰略（課題8第6節）
2020~2025年：控產能、提質量、抓能效、促環保。2025~2035年：優勢重構、系統優化、產城融合。2035~2050年，智能化、數字化、網絡化、低碳化。
建築領域能源轉型（課題9第6節）
徹底改變建築用能模式和用能系統形式；實現北方城鎮的清潔供暖；加大力度開發和利用生物質能源
工業部門低碳四大途經（課題8第4節）
以產業現代化為支撐提升能源生產力，以需求減量為支撐控制高耗能產品生產規模，以生產和組織方式變革為支撐實現能效倍增，以低碳能源替代為支撐推動能源結構升級
交通領域（課題10第4節）
實現交通運輸低碳發展，在戰略路徑上要著力推動“五大變革”，即運輸方式結構變革、交通消費理念變革、低碳技術能源變革、智能交通模式變革、交通運輸治理變革，在科學謀劃和有序推進現代綜合交通運輸體系建設的總體框架下，加快構建低碳綜合交通運輸體系。
4\投資需求
從新增投資總量規模來看，2℃情景與1.5℃情景下，2018-2050年新增投資規模分別達到34.93萬億元和50.79萬億元，年均新增投資規模分別為10585億元和15391億元，約為2018年電力工程建設完成投資（8094億元）的1.3倍和1.9倍。考慮到2018年屬於電力行業高投資水平，所以實現2℃情景與1.5℃，需要維持超過30年的高水平電力投資規模。（課題5第三節）

能源基礎設計不同情景投資重點（課題11第4節）
從政策情景轉向強化和2°C情景需要充分調動社會投資，而轉向1.5 °C情景需要國家加強戰略性投資布局。從政策、強化、2 °C到1.5 °C情景，國有資本均為能源基礎設施領域投資的主力。但從政策、強化到2 °C情景，國有資本投資占比呈下降趨勢，社會資本投資占比從28%提升到35%，對推動能源系統加速向低碳轉型的貢獻不斷提升。而在1.5 °C情景下，對電力基礎設施深度脫碳的一系列改造則需要更多發揮好國有資本投資的關鍵作用。

中長期能源基礎設施轉型發展投資思路與建議（課題11第5節）
推動我國能源基礎設施轉型發展，需立足中長期能源需求走勢加強戰略謀劃，加快從注重投資規模的“鋪攤子”轉變為強化投資可持續性的“上臺階”

5\低碳技術分析
課題7 生物質能分析、風電、光伏發電等可再生能源綜合分析、碳捕集與封存(CCS)的綜合分析
氫能、核能分析

非二氣體的減排技術（課題13第3節）
實現非二氣體減排在近中期需要重點關注末端回收和處理措施的推廣利用，如煤層氣回收、工業部門尾氣排放的催化分解處理等；而長期來看，非二氣體減排的加強則需要穩步推進前端需求消減或替代進程，如倡導健康飲食結構、新型低GWP值制冷劑替代等。