深圳水体步入“碳达峰、碳中和”新时代

新引擎·新突破 | 深圳水体步入“碳达峰、碳中和”新时代

时间:2022年07月29日作者:深圳水体来源:深圳水体

新引擎、新突破
水体步入“碳达峰、碳中和”新时代

随着世界的发展，环境气候的变化也逐渐浮现出水面，展露给人类的是一个十分严峻的局面。只有全人类携手应对，方能在地球耗竭来临之前，寻求出一条破局之路。在此，深圳水体发出与各行各业的一个探讨，学习先进国家之路，让建筑业及喷泉业也能步入到低碳节能、绿色工程的行业。

碳达峰——人类在共鸣

国际公约——《联合国气候变化框架公约》

1992年，联合国通过了《联合国气候变化框架公约》（以下简称《公约》），并于1994年生效，迈出了全球应对气候变化的第一步。
公约得到了几乎所有国家的批准，当前包括中国且已有197个缔约方。《公约》是第一个为全面控制温室气体排放的里程碑文件，确立应对气候变化的最终目标以及国际合作应对气候变化的基本原则（包括“共同但有区别的责任”原则、公平原则、各自能力原则和可持续发展原则等），明确发达国家应承担率先减排和向发展中国家提供资金技术支持的义务，承认发展中国家有消除贫困、发展经济的优先需要。

基于  CO2累计排放量与由 CO2引起的全球表面温度最高值增加量的近线性关系，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告估算了全球1.5℃和2℃控温目标（67%可能性）下的2020年后全球人为  CO2允许增加的储量分别为4 000亿吨和11 500亿吨。这意味着如果不采取任何减排措施，参照2011—2020年期间全球年均人为 CO2排放速率（389亿吨  CO2/年），到2030年和2050年全球大气温升将会分别超过1.5℃和2℃。由此可见，全球协同控制人为碳排放，实施“双碳”行动是人类社会应对全球气候变化的必然选择。同时，考虑到全球碳循环、大气 CO2浓度和升温对大气  CO2移除过程的复杂非线性响应特征，实现全球“双碳”目标可能需要付出更多的人为努力。

  为了实现全球控温目标，同样需要重视非  CO2温室气体排放控制，需要综合所有人为排放的温室气体的气候效应与通过自然和人为消纳的温室气体气候效应的中和，即所谓的全球气候中和。基于全球气候中和概念，在2100年大气升温控制在1.5℃目标下的2030年和2050年全球温室气体年排放量需要分别控制在约275亿吨和70亿吨 CO2当量以内。然而以目前的排放情况估算，2030年温室气体排放总量将在520亿—580亿吨 CO2当量区间。单就  CO2来说，预计排放量将于2025年达峰，其峰值约为420亿吨/年，即在历史发展模式下基本不可实现1.5℃的控温目标。气候模式分析表明，要实现全球1.5℃控温目标，2030年和2050年的全球  CO2年净排放量需要分别控制在203亿吨和 5亿吨 CO2以内，并且至2100年应达到每年从大气中净固定102亿吨  CO2状态。据此推算，在2025年 CO2排放达峰的基础上，2025—2030年和2025—2050年的全球  CO2净排放量每年平均需要减少约43亿吨和17亿吨，这样方可实现1.5℃控温及2050年全球碳中和的气候治理目标。

  目前全球已经有58个国家的碳排放出现达峰情况，占全球碳排放总量的60%。其中美国的人均碳排放量已远超24.46吨CO2当量，远比欧盟人均碳10.28吨CO2当量高出138%（截止至2018年数据）。加上俄罗斯日本等其他经济体的碳排放达到峰值，全球的碳排放峰值已对气候变化产生了不可忽视的影响。

  截至2021年12月，已有超130个国家承诺在21世界中叶实现碳中和，目前，不丹、苏里南等国家已实现碳中和目标，其余大部分计划在2050年实现，如欧盟、英国、加拿大、日本、新西兰、南非等。提出碳中和目标的国家中，法国、英国、瑞典、丹麦、新西兰、匈牙利等国家已将碳中和写入法规，还有部分国家和地区正在碳中和立法过程和政策宣示过程中。

碳中和——人类在改变

全球能源市场对碳元素的依赖尤为严重，拥有石油便在世界拥有一定的话语权。在未有更新能源进行替代之前，碳元素的能源依旧是发展经济的第一生产力。但在能源上的使用，人类通过长久的研究和实验，逐渐开始用价格便宜影响较少的天然气进行电能等方面的供应，从而有效的减少了碳排放量。

  实现“双碳”目标的科学基础是全球气候变化、全球碳循环及其互馈关系。目前，应用于指导“双碳”目标的基础理论和方法学问题还存在诸多不确定性，如地球系统和气候系统演变，大气圈与水圈、岩石圈、生物圈的相互作用机制，以及地球地质系统、陆地表层系统、陆地和海洋生态系统、社会经济系统的碳循环及其相互作用等基础理论问题。当前迫切需要回答的与“双碳”目标直接关联的基础科学问题包括：新型能源和低碳产业的技术原理、碳中和措施的气候效应、自然碳汇形成与维持机制、自然和人为碳汇的容量及增汇潜力、陆地和海洋碳循环与气候变化的互馈机理、多种温室气体间的协同效应等。

  除此之外，各国也在针对新能源进行苦心钻研，人类在尝试与大自然和谐相处，开始与自然能源进行有效循环。因此，能源转型、节能降碳、绿色低碳、循环降碳等行动势在必行，从而风力发电、太阳能发电、潮汐发电、垃圾焚烧发电登上历史舞台。

  早在1974年，美国开始实行联邦风能计划，丹麦首先实现风力发电投产。随即瑞典、荷兰、英国、德国、日本、西班牙及我国都纷纷加入到风力发电计划。高效清洁的风能已遍布全球，在碳排放的历史长河上，留下浓厚一笔。
在风力发电的努力奉献下，太阳能发电和潮汐发电也应约而来，自此之后，全球各国在发达国家的引领下，纷纷加入到新型能源的产能变革之中。

“双碳”——我国之目标明确

  中国的“双碳”目标是全球减排量最大、时间最短的国家行动，面临着降碳任务艰巨、时间紧迫、科技支撑不足等问题。在现有经济社会发展目标、能源和产业结构条件下，要实现“双碳”目标，应在确保经济社会平稳发展的同时，尽快实现经济发展与碳排放的脱钩，这就需要实现经济社会发展模式及技术体系的巨大变革，须面对来自公民意识、生活方式、科学技术及社会管理体制等方面的严峻挑战。

经济社会发展刚性需求的挑战。站在“两个一百年”交汇点，要实现富饶、美丽、健康的国家发展目标，就必须在现在的国内生产总值（GDP）基础上，到2050年翻两番，赶上发达国家平均水平。如果以现有的能源结构与单位 GDP能耗计算，届时的化石能源消费年排放量将高达390亿吨  CO2。如此背景下，如何权衡碳排放与经济社会发展的关系，是影响生态环境、人民福祉与国家发展权的重要挑战之一。

能源脱碳转型困难的挑战。聚焦能源安全和能源自主可控的国家战略需求，多快好省推进低碳新能源替代传统能源是“双碳”行动的重点任务。然而，中国现在的能源多是高碳基的，化石能源占总能源消费的85%。即使2050年非化石燃料占总能源消费的比重达到理想的62.8%，但由于 GDP翻两番时刚性能源需求量的增加，其化石能源消费的年排放仍将高达170亿吨 CO2以上。因此，如何平衡好发展与碳排放的关系，在更短时间内开发出绿色低碳的替代能源，尽快实现经济发展与碳排放的脱钩是最为严峻的挑战。

产业结构调整困难的挑战。产业结构调整是推进减污-降碳协同增效的重要抓手，对实现“双碳”目标具有重要意义。2020年我国工业产值占 GDP的30.8%，但工业能源消费占了65%的能源消费  CO2排放量。我国的制造业以重化工业为主，高耗能产业庞大，却又是国民经济的重要组成部分，其中相当一部分高耗能产品属于国家战略原材料，对市场供给稳定、产业体系完整和经济稳步增长具有重要支撑作用。

“双碳”技术短缺的挑战。科技创新是决定“双碳”目标实现的根本动力。目前，我国“双碳”技术尚处于发展的初级阶段，可以支撑“双碳”行动的科技创新储备不足，亟待开展问题和目标导向的颠覆性、变革性技术研发，尤其是在能源领域和产业结构调整方面。

  因此，我国会着重笔墨在新型产业能源上的投资和开发，大力推广有觉悟有能力的企业进行绿色低碳能源的实现。

新能源——新型喷泉之水体改革

深圳水体作为一家成立已经二十六年的公司，推陈出新，积极响应国家号召，走在时代前沿。开始进行绿色低碳能源喷泉研究与探讨已小有雏形，作为全行业第一家提出此概念的公司，我们不仅仅只是纸上谈兵，且已付诸行动，初有所成。
针对新型能源的投产及改造升级，我们都颇有心得，希望我们企业的改变，能为人类在实现“双碳”目标贡献出一份力。

资料来源：《新华网》《人民网》《中国科学院院刊》《中国新闻网》图片来源于网络，侵删

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