賀克斌，中國工程院院士，清華大學(xué)碳中和研究院院長，環(huán)境學(xué)院教授。1962年出生于四川成都，1985年、1987年和1990年分別獲清華大學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金獲得者和“多介質(zhì)復(fù)合污染與控制化學(xué)”創(chuàng)新群體帶頭人，教育部長江學(xué)者特聘教授和“區(qū)域復(fù)合大氣污染與控制”創(chuàng)新團隊帶頭人。現(xiàn)任國家生態(tài)環(huán)境保護專家委員會副主任，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會副理事長，國務(wù)院學(xué)位委員會環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科評議組召集人，全國環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會主任，教育部科技委環(huán)境學(xué)部主任；擔任全球排放研究計劃（GEIA）中國工作委員會主席，全球能源評估研究計劃（GEA）環(huán)境組組長，國際清潔交通技術(shù)委員會（ICCT）委員等。

長期致力于大氣復(fù)合污染特別是PM2.5的研究，在大氣顆粒物與復(fù)合污染識別、復(fù)雜源排放特征與多污染物協(xié)同控制、大氣污染與溫室氣體協(xié)同控制方面開展深入細致的研究。

獲國家自然科學(xué)獎二等獎1項、國家科技進步二等獎3項和省部級科技獎勵11項。發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文350余篇，獲美國國家科學(xué)院院刊科扎雷利獎。出版專著6部，被愛斯唯爾連續(xù)評為2014-2020年“中國高被引學(xué)者”，入選2018年-2020年科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”，獲2018年聯(lián)合國環(huán)境署“氣候與清潔空氣獎”團隊獎，2019年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎。

“賀克斌主持建立了中國多尺度排放清單在線技術(shù)平臺，在動態(tài)排放清單技術(shù)領(lǐng)域成為國際引領(lǐng)的研究團隊，為我國空氣質(zhì)量管理在精細溯源和定量評估方面技術(shù)水平的提升做出重要貢獻?！保ㄇ迦A大學(xué)評）

我們該如何理解“雙碳”行動？面對“三高一短”巨大挑戰(zhàn)，為什么還要下決心實現(xiàn)碳中和？……

這些人們關(guān)注的熱點話題，中國工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、碳中和研究院院長賀克斌在如下文章中進行了解答。

“雙碳”行動如何影響未來四十年？

碳中和已成為全球性的重大行動，可能會對未來的社會經(jīng)濟產(chǎn)生深刻影響?，F(xiàn)階段全球已有130多個國家全面提出碳中和目標，這些國家占全球二氧化碳排放量的73%，占全球GDP的70%。中國作為最大的發(fā)展中國家，為實現(xiàn)碳中和，面臨“三高一短”巨大挑戰(zhàn)。

首先是高碳的能源結(jié)構(gòu)。無論是化石能源占總能源消費比例，還是煤炭占化石能源消費的比例，我國在全球耗能大國中都是最高的。

其次是高碳的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。世界公認的高碳且難減排的行業(yè)（煤炭、鋼鐵、石化、水泥等）在我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占比很高。

第三，作為最大發(fā)展中國家，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化還處在中高速發(fā)展中，能源消費還呈增加趨勢。

四是時間短、任務(wù)重。從碳達峰到碳中和，中國只有30年時間，而歐美國家有50到70年。

從資源依賴型到技術(shù)依賴型

面對如此巨大的挑戰(zhàn)，為什么我們下決心要做？從表面看，氣候履約是切入點，因為我國是氣候公約、巴黎協(xié)定等的簽約國，但最核心的原因是新一輪的產(chǎn)業(yè)競爭。

所謂產(chǎn)業(yè)競爭，是指世界進入“雙碳”時代，從能源資源的角度看，全球經(jīng)濟發(fā)展模式正在從資源依賴型走向技術(shù)依賴型。首先，根據(jù)國際能源署（IEA）分析，未來實現(xiàn)全球“雙碳”目標，從化石能源轉(zhuǎn)向風光等為主體的能源結(jié)構(gòu)時，全球可提供的風光能源資源總量是足夠的。我們過去經(jīng)常講到的挑戰(zhàn)，化石能源不充足的資源約束，將逐漸解除。

其次，現(xiàn)在全球經(jīng)濟高度依賴的化石能源，在全球的地域分布極不均勻，煤炭儲量前五位的國家占了全球煤炭75%的儲藏量；石油儲量，前五位國家占了62%；天然氣儲量，前五位國家占了64%。也就是說，三分之二到四分之三的儲藏量都集中在前五位的儲藏國。與化石資源相比，風光資源在全球分布相對更均勻，未來風電、光伏等新能源比例逐漸上升過程中，誰的新能源技術(shù)領(lǐng)先，誰就搶得發(fā)展的先機，即經(jīng)濟發(fā)展走向技術(shù)依賴型。

產(chǎn)業(yè)競爭技術(shù)的焦點在零碳能源技術(shù)。當前，歐洲的“綠色新政”在針對減碳的工（業(yè)）交（通）能（源）建（筑）部分和針對固碳的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境部分有完整的技術(shù)發(fā)展布局。美國也提出了五個零的戰(zhàn)略：零碳電力、零廢物制造、零碳交通、零排放汽車、零碳建筑，布局了六個方面的技術(shù)板塊來促進“五個零”目標的實現(xiàn)。日本提出，未來十年，要在能源、交通運輸和制造業(yè)、建筑等相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局14個領(lǐng)域研發(fā)計劃，包括海上風電、氫能產(chǎn)業(yè)、小型核反應(yīng)堆和大型運載工具（船舶、飛機等）混動氫能等，同時宣布在2030年到2050年間還將推出新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展研發(fā)計劃?？梢钥闯?，主要發(fā)達國家都在布局從資源依賴型走向技術(shù)依賴型的新一輪產(chǎn)業(yè)競爭。

“雙碳行動”不僅促進產(chǎn)業(yè)競爭，還將推動根本性解決環(huán)境污染問題，對于生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國目標實現(xiàn)，有非常強的帶動作用。同時，這對于全球的尚未解決環(huán)境污染問題的發(fā)展中國家來講，具有共性意義。

提高環(huán)境質(zhì)量的目的是健康

定量推演分析表明，以細顆粒物（PM2.5）作為代表性污染物來看，在2020年，國內(nèi)300多個城市PM2.5年均濃度平均在33微克/立方米，如果沒有“雙碳行動”，按照“老”的治污政策路徑（編者注：2013年9月，國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，即“大氣十條”，2018年7月，國務(wù)院印發(fā)《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，即“藍天三年”，對大氣污染治理給出治理藍圖，并對各省市降低PM2.5年均濃度提出具體要求。）走下去，也能繼續(xù)推進改善。但到2060年，PM2.5年均濃度最多只會降到25微克/立方米。

如果2030年實現(xiàn)碳達峰，到2060年，PM2.5年均濃度就會降到20微克/立方米。如果提前兩年在2028年實現(xiàn)碳達峰，到2060年，PM2.5年均濃度就會降到18微克/立方米。如果到2060年如期實現(xiàn)碳中和，全國2060年的PM2.5年均濃度會降到8 微克/立方米左右。在國內(nèi)各大城市中，目前深圳是PM2.5污染問題解決得比較好的城市，在2020年，深圳的PM2.5濃度是19微克/立方米，但離世界衛(wèi)生組織（WHO）給出的PM2.5年均濃度10微克/立方米的指導(dǎo)值也還有距離。

有人可能會提出疑問，為什么要讓PM2.5年均濃度降到那么低？這是因為，提高環(huán)境質(zhì)量的根本目的就是為了全面保護人群健康?？諝馕廴緦夏耆巳旱膫Ω?，到2060年，隨著我國人口老齡化，未來人群對污染的耐受程度更差，健康反應(yīng)會更強。有健康經(jīng)濟學(xué)家算了賬，今天多花一塊錢治污，今后少花十塊錢治病。即使這十塊錢全都報銷了，人們的獲得感和幸福感也會大打折扣。而“雙碳”目標的實現(xiàn)，會使我們形成穩(wěn)定且高水平的空氣質(zhì)量和健康效果，這是非常值得努力的。要實現(xiàn)碳中和目標下的碳減排，基本上可分為五個板塊：

一是資源增效減碳。在未來40年里，有“雙碳行動”的指引，達到同樣的經(jīng)濟目標，可以少用資源少用能源，即循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能等措施，稱之為資源增效減碳；

二是能源結(jié)構(gòu)降碳。這是未來減少碳排放的主體措施，即非化石能源從比較低的比例走向比較高的比例；

三是地質(zhì)空間存碳。通過碳捕集利用和封存（CCUS）技術(shù)，解決未來能源系統(tǒng)中保留的小比例化石能源產(chǎn)生的二氧化碳；

四是生態(tài)系統(tǒng)固碳。通過前面三項措施實現(xiàn)碳減排后，最終剩下的碳由生態(tài)系統(tǒng)碳匯吸收，達到排碳和固碳基本持平，就是碳中和的概念；

五是市場機制融碳。通過市場機制把各種技術(shù)在不同的時間、空間合理配置到減碳體系中來，并發(fā)揮重要作用。

“雙碳行動”影響未來四十年

在資源增效減碳方面，我國在節(jié)能和提高資源效率上已取得長足進步，但未來還有很大的潛力，跟發(fā)達國家比還有很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在講“無廢城市”，無廢意味著減碳，未來的無廢要從目前的固廢發(fā)展到固廢、廢水、廢氣和廢熱，四廢打通，廢碳打通，都是未來重要的發(fā)展方向。

能源結(jié)構(gòu)降碳的核心是要大幅度地提升可再生能源或者非化石能源的比例，非化石能源最典型的有四個，分別是風能、太陽能、水能、核能。其中風能、太陽能將來占的比例會更高。國家氣候中心的分析結(jié)論，與國際能源署（IEA）給出的技術(shù)評估基本一致，即未來支撐中國實現(xiàn)“雙碳”目標的非化石能源總量是足夠的。該結(jié)論是在做了比較細致的科學(xué)分析后得出，已經(jīng)把不可合理利用的、不能經(jīng)濟利用的時空范圍扣掉。

虛擬電廠功能示意圖

“雙碳計劃”在未來會催生很多新產(chǎn)業(yè)，比如虛擬電廠，就是把化石能源為主體的“以需定供”電力系統(tǒng)，建設(shè)成風光能源為主體的“以供調(diào)需”新型電力系統(tǒng)，在這個過程中，電動車會扮演分布式儲能的重要角色。國家電網(wǎng)在北京做過一個雙向充放電互動樁試點，結(jié)果表明，一輛小汽車選擇合適時段充放電，一年下來能掙4000塊錢。中國現(xiàn)在的電動汽車是600萬輛，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃研究，到“十四五”末會增加到2000萬輛，到2030年會到8000萬輛，2040年會到兩至三億輛，屆時電動車分布式儲能的功效會大幅提升。

地質(zhì)空間存碳需要探索未來產(chǎn)業(yè)集群碳捕集與地質(zhì)空間之間的匹配。2021年7月16日，全國碳市場正式啟動上線交易。目前電力行業(yè)已被納入全國碳市場，預(yù)計后續(xù)還會納入建材、冶金、石油、化工等多個行業(yè)，還會覆蓋到個人的碳足跡，100%覆蓋各種碳的排放領(lǐng)域。

要實現(xiàn)碳中和目標，技術(shù)是關(guān)鍵。國際能源署（IEA）2021年的報告顯示，在全球能源行業(yè)的路線圖里，2050年實現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵技術(shù)中，50%目前尚未成熟，需要進一步研發(fā)提升，可見走向技術(shù)依賴型的經(jīng)濟發(fā)展模式對科技創(chuàng)新的需求更加迫切。

“十四五”期間要推出的綠色刺激措施，涉及信息基礎(chǔ)設(shè)施、可再生能源、低碳城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化城市等多個方面，將對相關(guān)行業(yè)帶來40多萬億的投資，其中有一半與減碳直接相關(guān)，其他投資也間接相關(guān)。在未來的發(fā)展當中，有人講“雙碳”的時代已經(jīng)來臨，如果說過去40年影響中國發(fā)展最大的四個字是“改革開放”，未來40年影響中國最大的四個字可能就是“雙碳行動”。要實現(xiàn)這一目標需要政策引導(dǎo)、科技創(chuàng)新，并建立全新的人才培養(yǎng)體系。自然科學(xué)、工程科學(xué)、社會科學(xué)各學(xué)科要一起協(xié)同創(chuàng)新，共同培養(yǎng)面向碳中和時代的人才。