人类活动已造成全球气温较工业化前水平升高约1℃。按照这一趋势,2030—2052年升温幅度将达到1.5℃,自然和人类系统将面临更高的气候风险。2015年,195个国家达成《巴黎协定》,确立了全球应对气候变化威胁的总体目标:将全球升温幅度限制在低于2℃,并力争将其限制在1.5℃以内。若要将全球升温限制在1.5℃,全球碳排放需在2030年前减半,并在21世纪中叶达到“净零”(即碳中和)。
“碳中和”(carbon neutrality)一词最早出现在20世纪90年代初,早期主要用于描述植物存活时吸收的二氧化碳量等于其释放的二氧化碳量的情况。1997年,英国的未来森林(Future Forests)公司将碳中和作为商业策划概念提出,主要从能源技术角度关注实现碳中和的路径。
自2000年以来,碳中和这一概念变得越来越重要。2006年,碳中和被《新牛津美语辞典》评为年度词汇。2010年,英国标准学会(BSI)制定发布《碳中和承诺规范》,从产品层面提出了碳中和的定义、认证标准及宣告碳中和的方法,指出碳中和可通过减少和抵消温室气体排放来实现。
2018年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)给出了涉及“碳中和”(carbon neutrality)、“二氧化碳净零排放”(net zero CO2 emissions)、“净零排放”(net zero emissions)和“气候中和”(climate neutrality)4个概念的具体定义。其中,“碳中和”与“二氧化碳净零排放”的内涵一致,是指在规定时期内全球人为二氧化碳去除量抵消人为二氧化碳排放量,实现二氧化碳净零排放;“净零排放”是指规定时期内人为温室气体去除量可以抵消人为温室气体排放量,不仅针对二氧化碳排放,还涉及其他温室气体;“气候中和”是指人类活动对气候系统没有产生净影响,这是从对气候系统的影响角度出发来定义的,与“碳中和”从排放角度定义不同。
我国于2020年9月提出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标。目前,国际上各国做出的碳中和承诺相关表述与IPCC定义存在一定差异,部分国家以碳中和或净零碳排放为目标,但其目标中的碳指代了包含二氧化碳在内的所有温室气体;部分国家出于产业结构的考虑,明确提出碳中和目标不包含特定的温室气体。
碳中和的目标需要从减少碳排放量和增加碳去除量2个方面共抓方能实现。一方面,需要能源、工业、建筑和交通等部门极大地提高能源效率、高比例利用非化石能源,在最大程度上进行减排;另一方面,仍不能完全避免的碳排放需要通过人为增强自然生态系统等碳汇能力,或者通过碳捕集、利用与封存(CCUS)技术等碳去除技术进行碳利用或封存。碳减排与碳去除双管齐下的强力推进必将对工业革命以来由化石能源驱动的经济社会体系带来巨大冲击,并必将推进全维度社会系统的转型升级,世界各国和科技界均对此给予了高度的重视。
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