作为概念、目标、方法的“碳中和”

自从2020年9月22日，中国国家主席习近平在联合国大会上表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。”气候变化作为一个跨学科的研究议题，与之相关的术语层出不穷，各有所指。清晰掌握气候变化相关术语的含义，对理解整个气候变化的科学基础、明白应对气候变化进程中的各样问题，具有非常重要的帮助。“碳中和”是什么意思，为何将其定为目标，通过什么样的方法来达到“碳中和”，值得研究。

一、 如何理解“碳中和”

中文世界里，“中和”一词最知名的呈现是在我们的经典文献《中庸》：“致中和，天地位焉，万物育焉”。此处虽不能直观体现“中和”与气候变化的具体联系，但是“致中和”所传递的是一种天人合一，万物皆育，人与自然和谐相处的美好境界。作为中国人，我们是可以从字面意思中领会其神韵。

作为天地之间行走活动的我们，每次呼吸，每次行走，不仅在大地上留下脚印，而且还会在空气中产生“碳足迹”，这些足迹是由我们活动所排放的温室气体组成。那么这些温室气体在什么情况下被“中和”，还得从这个概念本身讲起。

在英文世界中，“碳中和”（Carbon Neutral）这一概念最早起源于1997年伦敦未来森林公司(现改名为碳中和公司The Carbon Neutral Company)的商业策划。这家公司以“碳中和”为商标，帮顾客计算出其一年之中直接或间接制造的二氧化碳，然后让顾客选择以植树的方式吸收相对应的二氧化碳以达到顾客“碳中和”的目标。碳中和有时也翻译为“碳补偿”，“碳平衡”，甚至也被翻译成“气候中性”，该词在2006年被《新牛津英语词典》公布为年度词汇，并在2007年正式编入到《新牛津英语词典》中。纵观世界各国提出的与碳中和相关的目标表述，主要包括四种类型：碳中和（Carbon Neutral）、气候中和（climate neutrality）、净零排放（Net-zero carbon emission）、净零排放（net-zero emission）。

就碳中和而言，指的是将全球气温升高稳定在一个给定的水平上，这就意味着全球的“纯”温室气体排放要大致下降为零，也就是或在即将进入大气中的温室气体排放和吸收的“汇”之间，要达到某种平衡。这个平衡，通常可以称作是碳中和或者是净零排放。

碳中和或者是净零排放，主要侧重从温室气体排放的角度来讲，也就是说温室气体的净排放为零的情况；而气候中和或者是主要是从排放对气候系统的影响来讲，也就是说气候中和并不必然要求温室气体净零排放，例如有研究指出稳定的短寿命温室气体排放并不会导致新的气候影响，因此气候中和就只是要求短寿命温室气体排放达到稳定而不必然要求其减排到零。举例而言，世界上最早做碳中和业务的公司“未来森林”曾经有个高调的客户就是滚石乐队，他们宣传自己曾终止了2800棵树，从而可以抵消他们2003年英国巡演的碳排放。

假如我坐飞机从北京飞往上海，单程的温室气体排放量是0.5吨二氧化碳。那么我可以通过在某处种植一棵树，或者捐款给某个致力于提高能效、减低能耗的机构来支持他们的低碳行为，从而抵消我的碳排放。人类社会的经济发展模式，从碳排放的角度来看大致三种：

1、高碳发展模式。当经济发展，排放到空气中的温室气体不能被任何方式所吸收的时候，它们就会长时间地集聚在大气层中，对整个地球造成温室效应，成为全球气候变暖的主因。人类自从工业革命以来，凡是完成了工业化进程并进入发达资本主义状态的国家，几乎都是高碳模式发展起来的，这是令人无奈的现实。有研究表明，从地球上无数的烟囱、汽车排气管中排出的二氧化碳等温室气体，约有50%存留在大气中，最长的可达两个世纪。

2、零排放发展模式。当这些排放到空气中的温室气体完全被吸收时，即排放量=吸收量，这就达到了碳中和的目标，也称为净零排放。如果这个排放量仅仅是指二氧化碳，那就是二氧化碳的净零排放；如果是指所有温室气体，那就是温室气体的净零排放。

例如，国家主席习近平在2020年9月联合国大会上提出的“中国2060年实现碳中和”还没有明确指出这是针对二氧化碳还是针对其它温室气体的“碳中和”。与此同时，美国加利福尼亚州所提出的2045年碳中和，就是针对多种温室气体。除此之外，不丹、乌拉圭和新西兰的碳中和目标就是明确包含了除二氧化碳之外的温室气体且明确表明其种类。与此同时，很多行业也在尝试做零碳的创新，例如零碳建筑是指建筑物本身每年的净能量消耗或碳排放量为零，可以独立运作于电 ，能够依靠太阳能或风力发电运作。广州天河区的珠江大厦是中国最新的零碳建筑，楼高71层，是目前世上能源效益最高的摩天大楼 。

3、负排放发展模式。即当温室气体排放量<吸收量，就是负排放，这种低碳发展越来越低无限趋向无碳发展是人类社会值得追求的气候目标。例如，目前布丹是世界上为数不多的低排放国家，布丹举国上下都十分重视环境保护，不肯为发展工业和经济提速而牺牲环境，保护良好的自然环境可以大量吸收这个国家所排放在大气中的温室气体。有趣的是，布丹也是这个世界上人均幸福指数最高的国家之一。

二、《巴黎协定》下各国的气候目标概览

根据2015年《巴黎协定》设定的本世纪后半叶实现净零排放的目标，越来越多的国家政府正在将其转化为国家战略，提出了无碳化的未来。这是全球气候治理的一个个亮点和希望所在，也是我们理解全球气候治理进程必不可少的环节。根据政府间气候变化专门委员会的 告，如果要有50%的机会将全球变暖控制在不超过工业化前1.5摄氏度的话，那么全球各国必须在2050年达到二氧化碳净零排放（net-zero carbon dioxide），在2067年达到温室气体净零排放（net-zero greenhouse gases），包括在本世纪后期达到负排放。

具体到各个国家而言，都设定了自己的气候目标。（1）就时间而言，截止至2020年10月，已有超过100多个国家提出了自己的国家气候中和目标。实现目标年从2035年跨到2060年不等，如芬兰为2035年；奥地利和冰岛为2040年；瑞典为2045年；德国、英国、法国、韩国、加拿大等国家为2050年；中国为2060年。

（2）就各国碳中和目标的法律约束力来看，少数国家采用的是具有强法律约束力的法律规定和提交协定的方式，多为欧盟成员国和小岛国；而大多数国家的碳中和目标是在政策宣示阶段，多为亚、非、拉地区的国家。

（3）就各国碳中和的实施途径与核算规则而言，大多数的国家制定了长期发展战略和阶段政策措施，一揽子的行动计划主要涉及到电力和运输部门，也有些国家仅仅将目标落实在政策宣示中，尚无明确细致的实操规划。例如冰岛在2018年宣布了气候行动计划，致力于发展无碳的运输系统；德国2019年的气候法制定了未来十年德国特定行业的年度排放预算和运输、建筑、电力等系列配套政策计划。与此同时，南非在2020年9月公布了其低碳排放发展战略，但目前该国90%以上的电力来自燃煤发电，并且没有停止建设燃煤电厂。此外，例如丹麦政府在2018年制定了到2050年建立“气候中性社会”的计划；法国国民议会在2019年6月投票将净零目标纳入法律，并要求新成立的气候高级委员会建议法国必须将减排速度提高三倍，以实现碳中和的目标；匈牙利在2020年6月通过气候立法承诺到2050年实现气候中和；新西兰最大的排放源是农业，2019年11月通过法律指出：到2050年，生物甲烷将在2017年的基础上减少24%-47%；英国议会在2019年6月通过修正案，只要要在2045年实现净零排放；2020年10月，日本首相菅义伟在向国会发表首次施政讲话时宣布，日本将在2050年实现温室气体净零排放，完全实现碳中和，这是日本政府首次提出进入脱碳社会的具体时间表；2020年10月，韩国总统文在寅也表示将在2050年完成碳中和；美国加州作为世界上第五大经济体，前州长杰里.布朗在2018年9月签署了碳中和行政令，同时签署了一项法律，提出要在2045年之前实现特电力100%的可再生。

三、如何实现“碳中和”

我们经常听到有关二氧化碳的 道，这不仅仅因为导致全球气候变暖的温室气体中，二氧化碳占比约75%。还因为二氧化碳也是所有温室气体中，相对而言最容易削减的温室气体，因此也常常在各种气候目标中。

既然所谓的温室气体来自人类在交通、能源生产、农业和工业等过程中使用大量化石能源所致，那么有什么方法可以实现碳中和？无论是二氧化碳还是其它的温室气体，就实现碳中和的目标而言。主要包括如下几种：

1、从产生温室气体的源头看，主要方式就是减少碳排放，使用低碳或零碳排的技术，例如使用再生能源（如风能和太阳能），以避免因燃烧化石燃料而排放二氧化碳到大气中；最终目标是仅使用低碳能源，而非化石燃料，使碳的释放与吸收回地球的量达平衡不增加。例如使用可再生能源（如风能和太阳能），可以大大减少因燃烧化石燃料而排放到大气中的温室气体。当我们可以全部使用可再生能源，而非化石燃料，从而实现净零排放，可以从根本上缓解全球暖化的进程。这也是加州2045碳中和的目标。我国目前还是以化石能源为主，但是在逐渐增加非化石能源的比例，最终会使得目前高碳的发展模式在2030年左右达到峰值，继而转向低碳发展模式。

2、从吸收碳的举措来看，有很多可以研究的内容。最被人们津津乐道的就是植树造林，的确，树木能够吸收二氧化碳排放氧气，然而需要关注的是种植树木耗时很长，所谓十年树木，而且大面积植树造林本身也会一个增加二氧化碳的过程。鉴于此，国内外的很多研究在关注一些诸如物理吸收法、化学吸收法、膜吸收法、空气分离/排气循环法等的尝试，值得一提的是，备受期待的负排放(negative emissions)是理论上是可以通过“碳捕捉”和“碳封存”的方式回收封存大气层中的二氧化碳。这类技术仍处于实验阶段，成本高且存有争议性。

例如二氧化碳作为碳循环的一部分被树木吸收，碳循环是一套极其复杂的化学、物理、地质和生物过程，使碳通过地球生物圈。2005年发表在《科学》杂志上的一项研究包括了来自五大洲的500次观测，并表明植树通过吸收大量地下水和消耗必需的土壤养分对当地的生物多样性产生了负面影响。在厄瓜多尔、巴西和印度等国，也有大量的研究表明，作为补偿的种植会对当地社区造成损害。如何通过科学有效的方法减少温室气体排放，仍旧是全球气候治理进程中所要面对的问题，还有很多值得探索试验的内容。

（3）明确碳中和目标下的排放核算规则，尤其是要不要通过市场机制获得国外减排量以抵消排放量的方式完成目标，还存在争议。目前一些国家明确采用国际减排抵消实现碳中和目标，而一些国家则明确碳中和目标将全部由国内减排来实现，在后者看来通过碳交易付钱给其他国家或地区以换取其二氧化碳排放权，这种法应为并未真正达成减少二氧化碳总排放量的效果，因而常遭受批评。

即便我们可以通过三种主要的“气候关怀”方式——节能项目(占碳节约总量的、可再生能源项目、植树造林——来实现减排，然而，在什么时间范围内，碳排放量必须被完全抵消，我们的碳平衡才能达到零，这个问题还有很多不确定性。在一个非常基本的层面上，我们应对气候变化的成功将取决于我们能够以多快和多深刻的方式改变我们的生活方式，包括集体和个人的生活方式。

原载《中华环境》2020年第3期