气候账单
——《论语》
人类社会常常以高速发展的经济和丰富的物质生产为豪,并按照经济体量将不同的国家和地区分为不同的经济体,国内生产总值(GDP)常常成了衡量一个国家每年创造财富的重要标准。但是,全球范围的持续升温,却提醒着我们不仅要从经济学的角度来审视社会发展,更要从热力学的角度来考量整个社会的进程。
近200年来,煤炭、石油等化石能源在推动人类工业化进程的同时,也向大气中排放了大量的二氧化碳,大气中的二氧化碳浓度相对于工业革命之前提高了47%。而这47%的增幅,就是工业时代的熵账单。
从热力学的角度来看经济发展,所有的经济活动只是以降低能源效用等级为代价创造暂时性的价值。更具体点说,太阳能是地球上一切生物生存所需能量的最终来源。太阳中的氢原子发生核聚变,产生大量的热和光,这些光热经历1.5亿公里的旅行到达地球。地球上的植物吸收阳光,进行有机物制造,将太阳能储存起来,并通过食物链传递给动物和人类。当植物和动物结束生命周期后,微生物对其残骸进行分解,埋藏于地下,经过亿万年后形成化石燃料。不论是通过直接还是间接的方式利用太阳能,人类社会所有的物质生产和服务提供最终都会变成“熵”,都会形成熵账单。
因此,当我们大谈特谈经济发展时,气候危机提醒我们不得不从另一个角度来审视“快速经济发展”留下的“气候账单”,审视我们如何才能“可持续地兑付气候账单”。
第一,二氧化碳的增长源于一次能源消费(化石能源)的增长,而能源消费增长的本质是人口和经济增长。因此,我们可以得出,人口和经济的持续增长是导致碳排放增长的主要驱动因素。中国自1978年改革开放以来的实际碳排放情况也能说明这一点。1978-2018年,中国总人口由10亿人增长到14亿人,城市化率从18%增长到60%,经济总量从0.4万亿元增长到90万亿元,与此同时,二氧化碳排放增量由17亿吨猛增至100亿吨。在二氧化碳排放增量中,人口与人均GDP增长的贡献分别为16%和176%。[3]
第二,能源强度[4]减低(即单位GDP所需要的能源消费量降低,也可以理解为能源利用效率的提升)是促进二氧化碳排放下降的主要原因。1990-2019年,中国能源强度下降了75%,对二氧化碳减排的贡献为79%。能源强度在工业化初期常常呈现上升趋势,但随着工业化程度提高所带来的产业结构优化、落后产能的淘汰,以及生产设备和生产工序的优化,能源强度又将转为降低趋势。国内外的工业化发展进程也都证明了这点。
第三,碳强度降低(即单位GDP所产生的二氧化碳排放量降低)是实现经济可持续发展、推动经济脱碳的根本。随着一次能源由煤炭、石油向天然气过渡,向风能、太阳能、水电等可再生能源转型,单位GDP所产生的二氧化碳排放量将逐渐减少。实现能源结构清洁化和电气化将成为最有效和最具潜力的减排途径。
归根结底,要实现碳中和就必须推动碳减排,实现“脱碳经济”“零碳经济”。一方面要约束更多二氧化碳排放的产生,通过开发清洁能源、提升能源利用效率等方式减少二氧化碳的排放;另一方面要对已排放的二氧化碳进行利用与治理,通过生态碳汇、碳捕获利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)[5]等技术对大气中过剩的二氧化碳进行转换利用。
值得注意的是,碳中和是一项“可深可浅”的工作。
应对气候变化工作做“浅”了,就是一系列碳减排工作。在碳源层面,是节能减排、减污降碳;在碳汇层面,则是“少生孩子多种树”。但是,在人口和经济持续增长的背景下,这样的做法无法如期实现碳达峰,更不能完成碳中和。
如果应对气候变化工作做“深”了,就意味着要实现能源基础的根本性改变,即改变当前化石能源主导的社会基础,并将其广泛渗透到能源安全、经济发展、城市发展、人口增长、基础设施建设、人民生活等具有战略意义的重要问题中。
从深层次看,碳中和的第一性原理是由传统经济社会结构向新型经济社会结构的转型,由传统的从经济学角度看待经济发展转向从“经济学+热力学”的角度来审视经济发展和文明进阶。