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文檔簡介

作者列表作者列表張少君清華大學環境學院助理教授 40 同時隨著污染治理進程的深入,污染物減排空間逐漸收窄,末端治理的減排難度日益增大。2020年9月,習近平總書記在第七十五屆聯碳中和。這一重大戰略目標的提出不僅為社會經濟高水平發展指明了方向,也為統籌大氣污染防治與溫室氣體減排提供了基本遵循,為空氣質量持續改善注入了全新動能。在此基礎上,生態環境部提出將以“減污降碳協同增效”為總抓手,加快推動從末端治理向源頭治理轉變,通過應對氣候變態環境部環境規劃院和北京大學聯合發起,在能源基金會和中國清潔空氣政策伙伴關系(CCAPP)支持下,組織國內40多位一線學者,通過構建我國空氣污染與氣候變化協同治理監測指標體系,編制《中國碳中和與清潔空總結與分析我國空氣污染與氣候變化協同治理進程,助力形成政策制定、評價與優化的閉環,推動協同治理政策的落地實施。本報告以空氣污染與氣候變化協同治理監測指標為基礎,以自然科學和社會科學深度交叉融合為導向,從空氣污染與天氣氣候條件、結構轉型進展、大氣成分源匯與減排路徑、健康影響與協同效應、協同治理體系與實踐等五個方面出發設定18項指標,通過定期追蹤各項指標的進展狀況,逐步建立碳中和與清潔空氣協同治理理論體系,識別中國在碳中和與清潔空氣協同路徑上面臨的挑戰并提出解決1應對氣候變化與治理空氣污染的協同效應溫室氣體和大氣污染物同根同源,主要都源于化石燃料的燃燒利用過程。因此,應對氣應對措施、綜合效益和治理體系等方面都具有在科學機理方面,氣候變化與空氣污染存在著錯綜復雜的關聯。溫室氣體排放導致氣候變化,而氣候變化導致溫度、輻射、降水和風速等氣象要素變化(影響污染物的生成、積累和消散),同時引起植被、沙塵、野火等自然源排放變化,進而對大氣污染產生重要影響。氣溶膠一方面是重要的大氣污染物,另一方面氣溶膠可通過改變大氣輻射收支和影響云的形氣候變化和空氣污染都會對人群健康產生重要影響。全球氣候變化導致的極端高溫和復合極端事件頻率上升會增加人群死亡率,氣候發生頻率增加也會對受災地區帶來較大的健康風險。此外,氣象要素變化還可通過影響病原會沖刷土壤表面的病原體,導致地表水污染,增加人群對腹瀉病原體的暴露。PM2.5和O3的長期暴露和短期暴露均會增加人群健康風險。不良生育結局增加人群死亡風險,O3暴露則通過導致慢性阻塞性肺病增加死亡風險。另外,最新研究發現NO2短期暴露也會增加心血管及年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取在2060年前實現碳中和。我國現行PM2.5空氣質量年均值標準為35μg/m3,相當于世界衛生組織(WHO)第一階段過渡值,距離WHO指導值量實現根本好轉,美麗中國目標基本實現;到本世紀中葉,生態文明全面提升,實現生態環境領域國家治理體系和治理能力現代化。在這一目標指引下,預期未來空氣質量標準將逐步在應對措施方面,由于溫室氣體和大氣污染物同根同源,致力于降低化石燃料消耗量的措施在減少碳排放的同時也會減少大氣污染物PM2.5我國現行PM2.5空氣質量年均段過渡值,距離WHO指導的排放,帶來空氣質量改善的協同效益。在大氣污染治理實踐中優先選擇化石能源替代、原料工藝優化、產業結構升級等源頭治理措施,在減少污染物排放的同時也會帶來碳減排的收益。由于行業技術水平存在較大差異,不同行業之間每單位碳排放產生的大氣污染物排放量可相差一到兩個數量級以上,在選擇溫室氣體減排措施時優先考慮對污染物排放貢獻大的行提高生態系統碳匯是實現碳中和的重要途在綜合效益方面,協同應對氣候變化和空氣污染的措施將帶來巨大的健康和經濟效益。積極應對氣候變化一方面能夠減少極端天氣事件發生,從而帶來直接的健康和經濟收益;另一方面能源結構優化等降低碳排放的措施能夠同時減少大氣污染物的排放和減少污染治理成本,并帶來可觀的健康協同效益。減緩氣候變化措施將改善經濟結構,推動新產業發展,進而增加就業崗位;同時空氣污染的改善也將使標準體系、經濟政策等領域推動應對氣候變化與生態環境保護相關工作的統籌融合,有助于增強大氣環境管理和溫室氣體減排工作合力。督察考核制度等制度體系方面推進統籌融合,將有助于推進相關治理體系和治理能力現代化,為協同應對氣候變化和空氣污染打好基礎支撐。選擇典型城市和區域開展空氣質量達標與碳排放達峰“雙達”試點示范,選擇重點行業開展大氣污染物和溫室氣體協同控制試點示范,有2空氣污染與天氣氣候條件變化2015-2020年間,全國及重點區域PM2.5濃度下降顯著,而O3濃度持續上升,PM2.53協同控制成為下一階段大氣污染治理的主要任務。2020年全國337個地級以上城市28.5%;2015-2020年間PM2.5三年滑動平均濃度持續下降,顯示污染治理工作取得顯著成效。但PM2.5污染負荷仍處于高位,全國尚有125個地級及以上城市不達標,秋冬季區域重污染問題依然嚴峻。2020年,全國城市O3日最大8小時平均值第90百分位數平均濃度3,年上升11.1%;從三年滑動平均來看,2015-2020年間全國及重點區域O3濃度持續上升,成為影響城市空氣質量達標天數的重要因素,年下降36.6%。2020年全國人群暴露在PM2.5暴露在O3濃度超標的天數平均為21天,相比汾渭平原和成渝地區的氣溶膠污染條件指數(PLAM)呈總體下降趨勢,顯示氣象條件變化對PM2.5污染總體偏有利。其中,四個重點地區2020年氣象條件與2019年相比分別轉年均有所下降,濕度卻明顯上升,有利于臭氧濃度的出現年際下行波動。氣候變化背景下,極端天氣事件顯著增加,大氣擴散條件和輻射量等的變化也會影響空氣污染。在氣候尺度上,2020年全國平均氣溫較常年偏高0.7oC,極端高溫事件較常年偏多,極端低溫事件偏少。2020年西北太平洋副熱帶高壓異常偏強,導致中國大部分地區降水異常偏多,極端降水事件明顯偏多。2020年秋季的北極海冰、太平洋海溫梯度、大西洋海溫、西西伯利亞雪深、中西伯利亞土壤濕度關鍵區的信號均偏弱,對華北冬季霾污染的影響偏中性。O33小時平均值第90百分位數平均濃3氣候變化與空氣污染協同治理進展“十三五”以來,我國積極推動節能減排工作,大力開展大氣污染防治,在能源產業結構轉型、協同治理體系建設和經濟政策等方面能源結構調整方面,能耗強度持續下降,2020年單位國內生產總值能耗比2015年下降13.2%。2015-2020年全國煤炭消費占一次能源消費比重由63.8%下降至56.8%左右。天然氣、水電、核電、風電、太陽能等清潔能源消費占一次能源比重從2015年的17.9%提高至2020年的24.3%左右。《大氣污染防治行動計劃》的實施有力推動了能源結構調整步伐。2013-2020年期間,全國淘汰小型燃煤鍋爐30多萬臺,重點區域每小時35蒸噸以下燃煤鍋爐基本清零;全國天然氣消費量增加1600億立方米,完成散煤治理2600萬戶,農村清產業結構調整方面,新產業新業態快速成長,2015-2020年間第三產業增加值比重由50.5%提高至54.5%,高技術制造業和裝備制造業占工業增加比重從2015年的11.8%和成為引領帶動產業結構優化升級的重要力量。清潔空氣行動帶動落后產能加速淘汰,2013-2020年間淘汰落后產能和化解過剩產能鋼鐵2017至2020年,進一步治理“散亂污”企業13.2%能源結構調整方面,能耗強度持續下降,2020年單位國內生產總值能耗比2015年下降13.2%。2015-2020年全國煤炭消費占一次能源消費比重由63.8%下降至56.8%左右。天然氣、水電、核電、風電、太陽能等清潔能源消費占一次能源比重從2015年的17.9%提高至2020年的24.3%左右。約36萬家,全國基本完成“散亂污”企業綜到2020年底,我國新能源汽車保有量達339萬輛,高速鐵路運營里程達3.8萬公里,已覆蓋近95%的百萬以上人口城市。全國已建成港重大減排工程方面,截至2020年達到超低排放限值要求的煤電機組累計9.5億千瓦,全面完成燃煤機組超低排放改造,建成世界上最大的清潔煤電體系。非電行業污染治理穩步推進,重點行業煙氣排放達標率由52%提高到90%以上,6.2億噸粗鋼產能已完成或正在開展超低排放改造。完成揮發性有機物治理工季臭氧污染防治監督幫扶行動,幫助地方發現涉VOCs環境問題6.5萬個。全國整治施工揚90%,修復礦山土地超過3萬公頃,新增綠地零碳負碳新技術發展方面,風電、光伏產業實現跨越式發展,“十三五”期間風電、光別達2.81億千瓦與2.53億千瓦。風電光伏運行消納情況持續改善,2015至2020年,棄風率和棄光率分別自15%和10%下降至3%與2%。近10年來陸上風電和光伏平均度電造價分別下降30%和75%左右,“十四五”時期將成為全面無補貼平價上網的關鍵時期。碳捕治理體系方面,國家統籌謀劃氣候變化應對和大氣污染防治工作,明確提出將“協同推進減污降碳”為抓手,將深入開展污染防治行動和積極應對氣候變化作為持續改善環境質量的重要內容進行統籌部署。通過環境統計制度改革推動污染源大氣污染物和溫室氣體排放量統計的銜接,研究將二氧化碳排放納入環境影響評價相關工作內容,推動建立減污降碳源頭防控的管理制度體系。在地方層面,部分省市先行先試嘗試建立溫室氣體減排和污染防治工作的銜接機制,取得一定效果。據統計,全國經濟政策方面,大氣污染治理防治專項資金推動了多領域減污降碳協同推進;針對可再生能源、新能源汽車、綠色建筑、生態保護等領域實施導向性資金補助政策,推動了污染物和溫室氣體協同減排。構造了以環境保護稅為主體,以資源稅為重點,以車船稅、車輛購置稅、消費稅等稅種為輔助的綠色稅收體系和差別化價格政策體系。基本建立了比較完整的綠色金融體系,截至2020年底,中國綠色貸款余額已達11.95萬億元,位居世界第一。2020年,7個碳排放權交易試點碳市場年成交額共21.5億元,碳交易年平均成交價格為4溫室氣體與大氣污染物協同減排受益于積極的節能減排政策,近年來中國自2005年國家開展SO2排放總量控制以來,中國主要大氣污染物排放量的攀升勢頭開始被逐步遏制。2013年以來隨著《大氣十條》的實施,大氣污染防治領域實現歷史性變革,主要大氣污染物排放量迅速下降。全國SO2、和2006年達到峰值,2020年排放量相較峰值的減排是過去大氣污染防治的薄弱環節,排放放首次出現拐點,但減排幅度較小,減排成果2013年以來大氣污染防治領域實施的燃煤鍋爐整治、落后產能淘汰、北方地區清潔采暖、交通結構調整等一系列結構性治理措施對CO2減排也產生了積極的協同效果。在上述措現了CO2和大氣污染物的協同減排,CO2排放陸地生態系統碳收支估算方法包括基于碳儲量變化清查方法和基于大氣CO2濃度觀測反演方法。綜合考慮兩種方法的估算結果,過去十多年我國陸地生態系統碳吸收量相當于同期化石燃料CO2排放量的4-20%。城市化、毀林造田等土地利用變化導致生態系統凈碳釋放,而以植樹造林為代表的土地利用變化導致生態系統碳凈碳吸收,過去十年土地利用變化的碳1%2013年間9.6%的排放增速水平。5協同治理的健康效益16%31%2020年PM2.5長期和短期暴露相關的過早死亡人數近年來PM2.5污染改善帶來了顯著的健康效益,但O3污染加重導致相關健康損失增加。2020年PM2.5長期和短期暴露相關的過早死亡人數為分41%。全國人群PM2.5短期暴露水平及相關健康損失相較年均水平下降更為顯著,體現重污染天氣治理取得突出成效。與此同時,O3污染逐漸凸顯,O3相關的疾病負擔呈現增加趨勢。2020年與O3長期和短期暴露相關的過早死亡人數分別為14.8萬和8.0萬,較2013年分別上升49%和51%。積極應對氣候變化將帶來直接的健康收益。近期的一項預估我國氣候變化下未來熱相關死亡風險的研究發現,在1.5℃升溫情景下,中國城市每年熱相關超額死亡將比2℃升溫情景少2.7萬例/年。未來一方面氣候變化會導致熱浪等極端天氣事件非線性增長,另一方面人口老齡化將導致熱相關的超額死亡人數較當前大幅增加,因此,大幅減少溫室氣氣候減緩政策可以促進能源結構優化和化石能源消費下降,在降低碳排放的同時顯著減少大氣污染物的排放和減少污染治理成本,并帶來可觀的健康協同效益。有研究表明,如中國實現承諾的國家自主減排目標,2030年可避免因PM2.5導致的9.5萬例過早死亡和因臭氧導致的5.4萬例過早死亡。如實施更嚴格的氣候減緩政策(2℃情景),到2030年可避免因PM2.5導致的16萬例過早死亡,6碳中和與清潔空氣協同路徑氣候目標推動二氧化碳排放降低并協同大氣污染物減排是我國未來氣候與環境治理的必然選擇。在未來碳減排路徑選擇方面,應當綜合利用資源增效減碳、能源結構降碳、工業過程脫碳、地質空間存碳、生態系統固碳和市場機制融碳等多種路徑實現碳達峰與碳中和,同時充分考慮不同技術路徑對大氣污染減排的協同效應,將推動空氣質量持續改善做為碳達峰與碳中和技術路徑選擇的重要約束條件,以最資源增效減碳。資源和能源的高效利用是推動溫室氣體和大氣污染物從源頭減排的關鍵。塑料等高耗能行業產品再生和秸稈、生活垃圾建立健全用能預算等管理制度,繼續深入推進工業、建筑、交通等重點領域節能,著力提升能源結構降碳。改變以化石能源為主的能源結構是實現碳中和的核心途徑。一方面要大幅提升風電、光伏發電規模,構建以新能源為主體的新型電力系統,同時提高電網系統靈活性,提升電網消納可再生能源的能力;另一方面要加快終端用能電氣化進程,從推動協同減排出發,優先針對污染物排放量大的行業實施電氣化改造,例如加快散煤清潔化替代進程,工業過程脫碳。冶金、建材和石油化工等工業過程污染物排放是當前大氣污染治理的重在未來碳排放路徑選擇方面,應當綜合利用資源增效減碳、能源結構降碳、工業過程脫碳、地質空間存碳、生態系統固碳和市場機制融碳等多種路徑實現碳達峰生態系統固碳。維持與增強陸地生態系統碳匯被認為是實現碳中和目標的重要手段。未來應當加強森林資源培育,不斷增加森林面積湖泊、濕地等自然生態系統固碳能力;同時分析未來生態系統碳匯增加對碳排放路徑和協同市場機制融碳。應當穩步推進碳排放權交易市場機制建設,建立健全碳排放權交易市場風險管控機制,盡快出臺全國碳排放權交易管理條例,為碳市場體系建設提供法律支撐。適時推動排污權交易與碳排放權交易協同管理,實現排放權交易的協同增效。開發與碳排放權相關的金融產品和服務,推動碳金融產品體系的層次性發展,整合和協調國內碳市場,強化基于清華大學開發的碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺(CNCAP)測算,如一方面加大源頭治理力度,提升可再生能源比例,推動鋼鐵、水泥等高耗能產品產量盡早達峰,加快散煤清潔化替代進程,同時持續推進非電行業、柴油機和VOC重點行業污染治理工作,則在2030年實現碳達峰目標的同時,全國主要污染物相較2015年可減少29%-35μg/m3的現行環境空氣質量標準,全國人群力基本耗盡,碳中和目標下的深度低碳能源轉型措施將成為我國空氣質量持續深度改善的動能源全面清潔化。2060年全國碳排放總量約為以上;全國主要污染物排放相較2015年降低綜上所述,以加速結構調整為主要推手促進中國碳中和目標的實現不僅可對全球《巴黎協定》溫控目標的實現做出重大貢獻,也有助于促進我國人群PM2.5年均暴露水平達到世界衛生組織空氣質量指導值,實現中長期空氣質量的根本性好轉。我國下一步應當以“減污降和目標下的PM2.5與O3污染協同治理,深入發揮和提升結構調整在污染減排中的作用,加快能源清潔低碳轉型,逐步構建零碳能源體系;針對“科學治污、精準治污和依法治污”的重大需求,強化科技引領和機制創新,構建碳中和與清潔空氣協同的新一代大氣復合污染防治技術體系;將保護人民群眾健康做為氣候變化與空氣污染協同治理的出發點,在2030年之后加嚴空氣質量標準并逐步與WHO相關標準接軌,引導空氣質量根本改善。(相關參考文獻未逐一列出,詳見73頁)溫室氣體和大氣污染物同根同源,主要都源于化石燃料的燃燒利用過程。隨著《大氣污染防治行動計劃》和《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》的先后實施,近年來我國PM2.5濃度持續下降,空氣質量明顯改善。然而,隨著污染治理進程的深入,污染物減排空間逐漸收窄,末端治理的減排難度日益增大。而且我國現行PM2.5空氣質量年均值標準相當于世界衛生組織(WHO)第一階段過渡值,距離WHO指導值尚有較大距離,空氣污染屆聯合國大會一般性辯論上宣布中國將力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。這一重大戰略目標的提出不僅為社會經濟高水平發展指明了方向,也為統籌大氣污染防治與溫室氣體減排提供了基本遵循,為空氣質量持續改善注入了全新動能。由于溫室氣體和大氣污染物同根同源,致力于降低化石燃料消耗量的措施在減少碳排放的同時也會減少大氣污染物的排放,帶來空氣質量改善的協同效益;另一方面,在大氣污染治理實踐中優先選擇源頭治理措施,在減少污染物排放的同時也會帶來碳減排收益。在這一背景下,國家提出以“減污降碳協同增效”為總抓手,加快推動從末端治理向源頭治理轉變,通過應對氣候變化降推動高質量發展。 清潔空氣政策伙伴關系(CCAPP)組織國內40多位一線學者,通過構建我國空氣污染與梳理、總結與分析我國空氣污染與氣候變化協協同治理政策的落地實施。同時,CCAPP希望通過組織報告編制工作建立長效合作機制,與有志于投身這一領域研究的青年科學家創造應對氣候變化和治理空氣污染在科學機理、目標指標、應對措施、綜合效益和治理體系等方面都具有高度的協同效應。本報告以空氣污染與氣候變化協同治理監測指標為基礎,以自然科學和社會科學深度交叉融合為導向,大氣成分源匯與減排路徑、健康影響與協同效應、協同治理體系與實踐等五個方面出發設定18項指標,通過定期追蹤各項指標的進展狀況,逐步建立碳中和與清潔空氣協同治理理論體系,識別中國在碳中和與清潔空氣協同路徑本報告包括五個主要章節。第二章聚焦不利氣象條件變化與氣候變化及其對空氣污染之間的相互作用。第三章針對結構轉型,梳理出能源結構轉型、產業結構升級、交通結構轉型、污染治理進程及零碳負碳技術五項指標,追蹤我國在結構轉型方面的進展狀況,總結經驗并識別面臨的障礙和挑戰。第四章介紹大氣成分源匯及減排路徑,包括人為源碳排放、污染物排放及協同減排進展、土地利用變化與陸地碳匯和未來減排空間及協同路徑四項指標,解析了中國主要大氣成分歷史排放變化及驅動因素,提出了我國未來溫室氣體減排與空氣污效益方面設定了空氣污染與健康影響、氣候變化與健康影響以及協同治理的健康效益共三項指標,探討空氣污染和氣候變化影響健康的機制,分析協同治理的健康效益。第六章關注協協同治理經濟政策及地方實踐三項指標,跟蹤國家和地方層面協同治理體系建設進展,總結CCAPP自2019年起每年編寫報告總結梳理我國在氣候變化與空氣污染協同治理方面的進展。2021年是第一次邀請國內頂級專家編寫過程中先后組織了八次學術沙龍,上百位合作平臺與機制。未來希望能繼續集思廣益,有影響力的品牌,為推動減污降碳協同增效貢研究表明,氣候變化與大氣污染之間存在著相互影響:一方面,空累積和消散與多種氣象因素密切相關,而全球氣候變暖將導致未來極端高溫和靜穩事件日趨頻繁,也會加劇區域空氣污染,威脅人類健康;另一方面,氣溶膠可通過改變大氣輻射收支影響氣候系統,進而影響極端天氣氣候事件和空氣質量。分析天氣氣候條件對空氣質量的影響,將有助于更為科學精準地制定碳中和與清潔空氣協同路徑。逐年評估全國及區域大氣污染物濃度水平,實時跟蹤我國居民對于大氣污染物的平均暴露水平是表征我國空氣質量改善效果最直接的基礎指標。本指標根據中國環境監測總站公布的空氣質量監測數據,分析了全國及重點區辨率的PM2.5和O3濃度數據,評估了我國居民對于污染物的長期和短期暴露2020年,全國337個地級及以上城市和珠三角等五個重點區域的污染物濃度相比2019年平均濃度為33μg/m3,低于國家空氣質量二m3)下降28.5%(圖2-1a)。2020年337個地級及以上城市中共有202個城市環境空氣質量達標,占比達到59.9%;其中PM2.562.9%。長三角、成渝地區的PM2.5濃度呈穩步下降趨勢,2020年首次達到國家空氣質量二級標準;京津冀及周邊和汾渭平原的PM2.5濃度仍然較高,且部分年份有波動。考慮到氣象條件和2020年新冠疫情對空氣質量的年際變化影響,基于污染物濃度的三年滑動平均值對空氣質量的變化進行了評估。2015~2020年,全國及各重點區域的PM2.5濃度三年滑動平均值持續下降(圖2-1b),顯示我國《大氣污染防治行動計劃》《打贏藍天保衛戰三年行2020年,全國337個地級及以上城市O3日最大8小時平均值第90百分位數濃度范圍京津冀及周邊、汾渭平原、長三角、成渝地區和珠三角五個重點區域的O3濃度相較2015年間全國及重點區域O3濃度持續上升,O3污染空氣污染的變化改變了我國居民對于污染物的長期和短期暴露水平。2020年全國人口加權平均的PM2.5濃度為33.5μg/m3,相比下降24.8%~42.2%,其中,京津冀及周邊地全國約有43%的人居住在年均濃度超過國家二級標準限值的地方,相比2015年(76%)減少43%,我國居民PM2.5污染慢性暴露水平顯著下降。特別地,珠三角地區已實現全面達aa0b32015-20172016-2018三年滑動平均濃度(三年滑動平均濃度(μg/m)d002015-20172016-2018以及其三年滑動平均濃度(a-d)標,但京津冀及周邊地區仍有99%的人口居住在年均濃度超標的區域,PM2.5污染態勢依然嚴峻。2020年全國人口加權平均的超標天急性暴露水平也有明顯改善。3污染則呈現相反的態勢。2020年全國人口加權平均的O3最大8小時濃度的第90百分位數為139.3μg/m3,相比2015年上漲13.8%。各重點區域的O3年暴露水平相比區上浮最為明顯,汾渭平原次之。2020年,全國約有22%的人居住在全年日最大8小時濃度的第90百分位數超過國家二級標準限值160μg/m3的地方,是2015年的約7倍,且各重點區域均有不同程度的上漲。2020年人口加權平均的超標天數(即日最大8小時O314天,各重點區域的人口加權平均超標天數為PM2.5年均值O3最大8小時濃度90分位數全國京津冀及周邊汾渭平原長三角成渝地區珠三角2015202076%43%100%99%99%92%92%37%96%46%42%0%2015202075天27天182天64天86天58天79天23天72天24天13天1天全國京津冀及周邊汾渭平原長三角成渝地區珠三角201520203%22%13%"97%0%23%3%23%4%/9%1%5%201520207天21天20天63天2天23天11天27天4天/14天7天20天空氣污染的形成、累積和消散以及自然源排放與多種氣象因素密切學精準地制定清潔空氣政策。本指標利用氣溶膠污染條件指數(PLAM指數,2012,2013a),綜合診斷和量化了多種氣象要素對PM2.5年際變化的貢獻;另外,分析了我國及重點區域總輻射量和相對濕度的年際變化,定性表征了其2015年之后氣象條件持續轉好;與2019年相比,2020年氣象條件轉好約11%,表明在此2.5下降中有約11%的降幅來自氣象條件的貢獻。汾渭平原氣象條件的變化和京津冀地區類似。在長三角地區,2015年至2020年氣象條件也是持續轉好,與2019年相比,2020年氣象條件在此地區轉好約13%。在珠三角地區,自2015年以來PLAM指數值很少超過其閾值(80且在2017年之后進一步轉好。在成渝地區,20162019年相比,2020年氣象條件在此地區轉好我國大氣污染防治重點地區相對濕度和總輻射量對近地面臭氧污染的年際變化有一定的影響。2015年至2020年,京津冀地區的年均輻射值最高,成渝地區最低。京津冀地區2020年年均輻射量較2019年略有下降,下降幅度3.63%,有利于臭氧濃度的改善。2015年至2020年,長三角地區年輻射量呈現先上升再下降的趨勢,2018年輻射量達到最大,2020年較2019年有所下降,下降幅度8.92%。2015趨勢,2020年較2019年略有上升,上升幅度4.03%。汾渭平原地區年均輻射量與京津冀地區變化趨勢類似。在成渝地區,2018年量最大,2020年較2019年略有下降,下降幅在京津冀地區,2015-2020年相對濕度均著上升,上升幅度為8.42%。長三角地區相上升幅度為1.91%。在珠三角地區,2015-2020年均相對濕度在80%左右,2020年相對濕度亦有與京津冀類似的變化特征。在成渝地區,2015年至2020年年均相對濕度在相對濕度(%)相對濕度(%)50相對濕度(%)相對濕度(%)55020020相對濕度(%)相對濕度(%)505000相對濕度(%)80相對濕度(%)研究表明,由氣候變化直接導致的近地面氣溫上升和極端天氣氣候事件增加等問題對空氣污染變化有顯著影響;空氣污染也與局地降水、溫度和風速的瞬時到年際變化緊密相關。東亞冬季風、厄爾尼諾、北極海冰、歐亞積雪及關鍵區海溫等大尺度氣候因子異常亦會通過調整東亞大氣環流影響我國空氣污染的發生發展。本指標定量探討了我國氣候變化的總體趨勢,總結了歷史氣候變化事件對我國空氣污染影響的相關成果,分析了未來氣候變化對我國空氣質2現有綜合觀測及多項關鍵指標顯示,全球增暖趨勢顯著,2020年全球平均溫度較多年(1951-1980年)平均增加約0.98o史記錄以來的第二個暖年。中國地處東亞季風區,氣候變化異常復雜。2020年全國年平均氣溫較常年(1981-2010年)偏高0.7oC,略低氣溫最高值。2020年極端高溫事件明顯偏多,全國共有256個國家站日最高氣溫達到極端事件級別,其中有69個國家站日最高氣溫突破歷史極值,而極端低溫事件較常年偏少,但較2020年西北太平洋副熱帶高壓異常偏強,導致中國大部分地區降水異常偏多,其中全國冬季降水較常年偏多35%,夏季降水偏年偏多7.6%)。同時,極端降水事件明顯偏多,全國共有354個國家站日降水量達到極端事件級別,其中45個國家站突破歷史極值。2019/2020年,東亞冬季風明顯偏弱,中國東部大部地區受南風異常控制,不利于大氣污染物擴散。同時,冬季風偏弱導致大部分地區氣溫異常偏高,2019/2020年冬季全國平均氣溫氣候變化導致的溫度、降水和風速等氣象要素的變化對氣溶膠污染有顯著影響。研究表全球平均溫度較多年平均*+0.全球平均溫度較多年平均*+0.98℃全國平均溫度較常年**+0.7℃全年平均降水較常年**+10.3%256個國家站日最高氣溫達極端事件級別69個國家站日最高氣溫突破歷史極值354個國家站日降水量達極端事件級別45個國家站日降水量突破歷史極值COCO全球CO2濃度較2019年+2.4ppm全國大部分地區全國大部分地區日照時數偏少或接近常年黃淮南部、江淮大部等地偏少200~400小時明,厄爾尼諾對中國南方冬季PM2.5污染有一洋熱帶海溫異常偏低,出現拉尼娜現象,可能會引起華南冬季的大氣擴散條件變差。秋季的北極海冰、海溫、積雪等外強迫因子可以通過調控大氣環流條件,影響華北地區霾發生的背太平洋海溫梯度、大西洋海溫、西西伯利亞雪對華北冬季霾污染的影響偏中性。在主要由溫室氣體導致的全球變暖背景下,21世紀末期東亞冬季風表現為減弱的趨勢,中國大部分地區空氣環境承載能力降低,通風條件變差,會化也可通過改變大氣輻射收支影響氣候系統,進而影響空氣質量。研究表明,我國正在實施的一系列清潔空氣行動計劃將大幅削減未來大氣污染物排放及氣溶膠濃度,從而減弱氣溶膠輻射效應,改善污染擴散條件,帶來額外的空關于全球變暖背景下中國地面臭氧污染變化的大多數研究顯示,21世紀中期在氣候變化和人類排放的共同作用下,溫度升高、云量減少會導致中國東部地區臭氧污染表現出2060-2100年大氣環流變化的間接影響也可能有利于京津冀地區臭氧污染的緩解(Cao&Yin.,2020)。這說明對未來PM2.5和臭氧污染預估的結果還存在一定的不確定性,需要結合“碳達峰、碳中和”的路徑選擇開展進一步的預估。本章旨在逐年統計我國能源結構、產業結構、交通結構等轉型升級進展,以及污染治理與零碳/負碳技術發展動態。追蹤結構轉清潔空氣協同路徑中面臨的障礙,又能助力碳中和目標的實現。從能源結構、產業結構和交通結構等方面逐步消減化石能源消費,推動可再生能源開發利用,深入推廣污染治理措施和零碳/負碳技術,可為我國搭建從空氣污染治理邁向中和”愿景和有效促進經濟、社會和環境可持續發展的重要途徑。本指標基于中國能源綠色轉型和低碳發展的重要數據,介紹了中國在能效提升與能源綠色低碳化方面的重要成效,并探討了“十四五”期間低碳發展的社會與經圖3-1顯示,我國能源供應能力和水平不斷提升,2020年的能源消費總量達到49.8億噸標煤,比上年增長2.2%(國家統計局,2021)。能耗強度持續下降,2020年單位國內生產總值能耗比2015年下降13.2%,單位國內生產總值二氧化碳排放比2015年下降18.8%(氣候戰略中心測算數據)。單位產品綜合能耗不斷下降,重點耗能工業企業單位電石綜合能耗下降2.1%,單位合成氨綜合能耗上升0.3%,噸鋼綜合能耗下降0.3%,單位電解鋁綜合能耗下降1.0%,每千瓦時火力發電標準電氣化水平持續加速提升,2020年能源消費彈性系數為0.96,電力消費彈性系數為1.35,電能占終端能源消費比重達到27%(國家節能中心,2021),清潔能源發電裝機占比為43.4%,比上年增長2.6%(國家統計局,2021)。煤炭清潔高效利用水平穩步提升,周邊地區和汾渭平原全覆蓋。同時由于新增電力需求不能由清潔能源滿足、電氣化的經濟成本較高且可持續性有待提高等問題對于電力化大力發展非化石能源推動能源系統綠色低碳轉型,能源結構持續優化升級,可再生能源裝機規模不斷增長,減污降碳成效顯著,同時也為經濟高質量發展做了貢獻。我國大力推動非化石能源發展,2020年非化石能源占一次能源消費比重達15.9%,提前一年完成“十三五”規劃目標任務。能源結構持續優化升級,可再生能源裝機規模不斷增長,2020年全國火電裝機容量12.4億千瓦,增長4.7%。水電裝機容量3.7億千瓦,增長3.4%;核電裝機容量億千瓦,增長34.6%;并網太陽能發電裝機容大規模的接入將給電力系統的安全穩定、調峰2020年我國可再生能源開發利用規模達到6.8億噸標準煤,相當于替代煤炭近10億噸,減少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放噸(國家能源局,2021),同時也為經濟高質量發展做了貢獻。據估算,“十四五”期間若碳強度目標達到17%-20%的水平,非化石能源占比將達到19%-21%,我國非化石能源將滿足45%-67%的能源消費增量需求,累計投資將超過3.7萬億元,可再生能源領域的就業將達到633-684萬人(國家氣候戰略中心測算)。期間,我國將大力構建現代能源體系,加快發展非化石能源,大幅度提升風電、光伏發電規模,加快推進特高壓工程建設,合理控制煤電建設規模,將非化石能源占能源消費總量比重提升到20%左右(中華人民共和國國民經濟和綱要),以更高水平的電氣化來支撐煤炭、石油和天然氣消費的盡早達峰。在近期碳達峰基礎上,電力部門將通過大力發展可再生能源,推廣CCUS負碳技術,實現更加深度地脫碳,構建足以支撐高電氣化社會龐大用能需求的清總人口50煤炭消費總量0GDP0電力裝機容量50一次能源消耗總量0粗鋼產量粗鋼產量50汽車保有量水泥產量第一產業GDP占比汽車保有量水泥產量%%05000第三產業GDP占比能耗強度第二產業第三產業GDP占比能耗強度%%%% 000石油消費量占比煤炭消費量占比天然氣消費量占比石油消費量占比煤炭消費量占比500%%%4%%%20水電占比火電占比可再生能源消費量占比水電占比火電占比50%%%%%%00光伏發電占比核電占比風電占比光伏發電占比核電占比%%%5020%%%5020新能源汽車保有量水運貨物周轉量鐵路貨物周轉量新能源汽車保有量水運貨物周轉量502000產業是經濟發展的核心和基礎。轉變發展方式,形成節約資源和保護環境的產業結構,并以綠色低碳循環發展構建現代產業體系,將助推我國節能減碳和空氣污染防治的協同行動。本指標基于近年來相關規劃政策,追蹤我國產業結構優化升級進程,從新舊動能轉換成效、基礎工業落后與過剩產能淘汰,以及“散亂污”企業綜合整治等方面,回顧了產業結構轉型取得的主要進展,并對我國構建現代產業體系,統籌經濟高質量發展和生態環境高水平保護進行了展望。新產業新業態逆勢成長。2015至2020年,我國國內生產總值從68.9萬億元增長至101.6萬億元,其中,第一產業增加值比重由9.0%降低至7.7%,第二產業增加值比重由40.5%降低至37.8%,第三產業增加值比重由50.5%升高至54.5%,第三產業成為經濟增長的最大動能(國家統計局,2016;2021圖3-1)。戰略性新興產業快速發展,2015至2020年,在規模以上工業中,高技術制造業增增加值比重從31.8%增長至33.7%(國家統計基礎工業落后與過剩產能淘汰初見成效。重點領域落后產能化解工作在“十三五”期間進一步深化,鋼鐵、煤炭和煤電三大重點領域提前完成去產能目標。2013至2017年,我國水泥產能2.5億噸,平板玻璃1.1億重量箱,2018至2020年,持續深化落后產能淘汰,提升重點行業產能集中度,累計化解過剩鋼鐵產2017年,累積清理整頓各地“散亂污”企業約國基本完成“散亂污”企業綜合整治。產業結構的升級調整對空氣質量改善作用顯著。研究表明,2013至2017年間,落后產能淘汰使得全國PM2.5平均濃度下降了2.8μg/m3(Zhang未來產業結構轉型重心一方面需要向新產業、新業態、新模式的增長傾斜,壯大綠色發展新動能,另一方面也需深挖存量結構提升空間,提升傳統產業產能利用率。目前,國家發建材等重點行業的綠色低碳轉型方案,以政策帶動產業結構低碳化調整。電力行業正在積極尋找實現目標的方案,力爭率先實現碳達峰,鋼鐵行業已上報待批《鋼鐵行業碳達峰及降碳對鋼鐵、水泥等基礎重工業來說,短期應通過產能與產量壓縮、能效提升、燃料結構優化、廢鋼再利用、構建循環經濟產業鏈等途徑,持續釋放減排潛力,遠期應加強技術升級和工藝創新,應用突破性低碳技術,探索氫能冶煉和新型水泥,研發CCUS技術,加強不同時期不同減排技術的協同,力圖深度脫碳,加速邁向由于我國經濟未來一個時期仍將保持中高速增長,城市化進程還在繼續推進,如何進一步調整升級產業結構、有效壓減高耗能工業產品需求、提升能源效率、改善能源結構,是我國2030年前實現碳達峰的關鍵工作和重大挑戰。此外,由于我國地區間資源稟賦與發展情交通運輸是國民經濟和社會發展的基礎性、先導性和服務性行業,也是國家節能減排和協同應對氣候環境變化的重點領域之一。本指標基于近年來綠色循環低碳交通運輸體系的建設發展,從能效提升、清潔燃料替代、運輸結構優化和綠色出行等幾個方面總結了交通運輸結構轉型方面的進展。交通行業能效持續提升。中國政府從2006年起分五階段逐步實施乘用車燃料消耗限值(乘用車燃料消耗量限值,20042020年新車車隊平均油耗限值目標為5L/100km(乘用車燃料消耗量限值,2021),比2015年水平下降18%(乘用車燃料消耗量限值,2014)。民航行業單位產出能耗不斷降低。2019年,中國民航噸公里油耗為0.285耗較“十二五”末(2013-2015年)均值下降約15.8%。過去十年,乘用車實際油耗與法規油耗的差異呈現出上升趨勢,商用車實際道路油耗評估研究較為匱乏,亟需強化車輛實際道路能效提升的評估和監管。清潔能源替代穩步推進。在“十城千輛”等多個新能源車推廣應用示范工程和新能源車產業發展規劃等多項政策的綜合影響下,截至2019年底,我國市場新能源車保有量近400萬輛(圖3-1),在全球市場份額超過50%。鐵路運輸逐步實現電氣化。2019年全國鐵路機車保有量為2.1萬臺,電氣化比例達到62%,內燃機車保有量不足8000臺。機場和港口能源清潔化水平穩步提升,截至2019年,全國機場電力、天然氣、外購熱力占比達到83%,全國年旅客吞吐量500萬人次以上機場中95%以上的單位已完成APU替代設備安裝并投入使用,民航機場地面保障車輛設備中電動車輛占比約7.5%。到2020年,全國已建成港口岸電設施5400多套,覆蓋泊位7000多個(含水上服務區)。運輸結構逐步優化。近年來,我國切實國貨物運輸結構明顯優化,鐵路、水路承擔的大宗貨物運輸量顯著提高。2020年,全國鐵路貨物發送量完成45.52億噸,完成水路貨中國重點區域城際鐵路建設快速推進,中長距離客流逐步從公路轉向高鐵。2015-2019年,全國鐵路旅客發送量年均增長9.6%。截至2020年底,我國高速鐵路運營里程達3.8萬公里,已覆蓋近95%的百萬以上人口城市。目前,由于不同運輸結構的價格、效率和靈活性存在差異,一些區域在運輸結構調整領域的階段完成情況與目標差距仍然較大。綠色出行持續推進。“十三五”時期,中國城市公共交通、出租車和城市配送領域新能源汽車快速發展,北京、上海等特大城市中心城區的綠色出行比例已超過70%。截至2020年底,城市軌道交通運營里程已達到7000公里,百萬人口以上的城市建成區公交站點500米覆蓋率接近100%。統優化升級、提升傳動效率、加強整車熱管理、輕量化等節能技術持續推動傳統能源汽車節能化(劉朝全,2019)。預計2020-2030年間傳統燃料乘用車平均能耗將下降30%,傳統燃料商用車平均能耗下降15%(國家統計局能源統計司,2021)。在能源清潔化方面,未來應當進一步加大電動車推廣力度,制訂燃油車新車銷售退出時間表,切實提升公交、出租、城市物流配送車和乘用車隊的新能源占比。對于大型客貨車、重型船舶、飛機等交通工具,應積極探索純電動化、燃料電池技術、可再生燃料技術等低碳、零碳替代技術,為交通行業實現零排放做好技術儲備。在綠色出行方面,未來應加快城市公交和城際高鐵優先發展,提高綠色交通分擔率,合理引導小汽車使用,構建以綠色交通方式為主導的綜合交通體系。2013年以來,隨著《大氣污染防治行動計劃》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》的實施,中國大氣污染防治工作全面進入快車道,以工業、燃煤、成功推動了大氣污染減排和協同降碳。本指標梳理篩選了中國污染治理進程中8項重要措施,總結了各項措施自2013年以來至2020年的政策實施進展(圖3-2),分析探討了在“碳達峰”與“碳中和”背景下,此八項重要措施在“降碳減污”方面的潛力。針對燃煤電廠實施了大規模的超低排放改2非電行業深度治理。2013年以來,制修訂水泥、石化、涂料油墨、制藥等多個行業排放標準,開展工業爐窯深度治理,啟動鋼鐵行業超低排放改造工作。截至2020年底,鋼鐵行業已有6.2億噸粗鋼續發布了一系列行業和產品排放標準以及淘汰燃煤鍋爐超過11萬臺,重點區域每6移動源排放管控。逐步加嚴機動車排放標通柴油、部分船舶用油已實現“三油并軌”。截至2020年底,累計淘汰黃標廣測土配方施肥技術應用面積已達1.338揚塵綜合治理。2013年以來,城鄉環境管理逐步加強,揚塵污染得到有效控制。截至目前,全國整治施工揚塵超過90%;修復礦山土地超3萬公頃,新增世界各國均將科技創新作為“碳中和”目標實現的重要保障,我國“碳風電、光伏、生物質發電等零碳技術和以碳捕集利用與封存(CCUS)為代表的負碳技術將為我國能源體系綠色低碳轉型提供強大支撐。本指標系統梳為進一步探討零碳負碳技術可行、經濟可承受性,尋求技術突破的優先方向期間風電、光伏裝機迅速增長,截至2020年底累計裝機量分別達2.81億千瓦與2.53億千棄風率和棄光率分別自15%和10%大幅下降至3%與2%,“十四五”期間棄風棄光問題將得到基本解決。2019年新增風電機組平均單機容量達2454千瓦,平均風輪直徑達129米(CWEA,2020平均輪轂高度96三個指標分別較2015年增長了33%、30%和);業化平均效率達22.3%,預計2025年將達到25.0%。近10年來陸上風電和光伏平均度電造價分別下降30%和75%左右,“十四五”時期將成為全面無補貼平價上網的關鍵時期其他非化石能源持續發展。截至2020年底生物質發電累計裝機容量達2952萬千瓦,生物質發電效率顯著提升。生活垃圾焚燒發電成為新增生物質發電裝機主體與行業投資熱點,2020年全國生物質發電新增并網容量553.6萬千瓦,其中垃圾焚燒發電315.0萬千瓦,農林生物質發電226.2萬千瓦,沼氣發電12.5萬千瓦。截至2020年底水電裝機量達3.7億千瓦。棄水情況顯著改善,2019年總體有效水能利用率達96%(水電水利規劃設計總院,2020)。我國自主設計制造的全球首批百萬千瓦水輪機組已于金沙江白鶴灘水電站成功吊裝。地熱能發電、光熱發電技術研究取得顯著進展。地熱資源勘察技術取得進步,西藏羊易地熱電站等項目建設持續推進。首批光熱發電項目逐步建成,自主研發塔式太陽能光熱發電設備投入運行。核電安全有序發展。截至2019年底在運核電機組43臺,裝機容量共計“國和一號”為代表的自主化三代核電技術已負碳技術研究取得顯著進展。負碳技術能直接吸收轉化二氧化碳,是最終實現碳中和目標的必要技術。CCUS是目前唯一能夠實現化石能源大規模低碳化利用的減排技術,我國陸22019)。生物能源與碳捕獲和儲存(BECCS)具有更高的負排放潛力,可以提供負排放和無到凈零排放的情景下,預計到2050年BECCS技術的發電裝機容量可達2.5億千瓦。目前,未來我國將加快建設非化石能源發電,大加快西南水電基地建設,安全穩妥推動沿海核電建設,預計到“十四五”末可再生能源的發電裝機占我國電力總裝機的比例將超過50%。同時,我國負碳技術已取得較大進步,處于研發示范階段,但缺少切實有效的投融資策略、商業運營模式、財稅激勵政策以及法律法規體系,使得整體碳捕集及封存成本還處于較高水平。未來隨著碳中和的推動,國家激勵政策的進一步完善,加之碳市場金融手段作用,都將溫室氣體和大氣污染物同根同源,均主要來源于化石燃料的燃燒和利用過程。在政策制定過程中優先考慮減少化石燃料使用的協同減排措施,是實現減污降碳協同分析了我國大氣污染物與溫室氣體協同減排的進展和面臨的挑戰,并進一步基于多個未來排放情景測算和模型模擬結果,提出了我國未來溫室氣體減排與空氣污染治碳排放變化是反映低碳發展進程的基礎指標之一。本指標旨在跟蹤中國二氧化碳排放的動態變化及驅動因素,分析中國碳減排進展及面臨挑戰。2018年及之前的碳排放數據來源于中國碳核算數據庫(Shanetal.,2018;源統計年鑒》數據和IPCC溫室氣體清單指南方法核算;2019-2020年排放量等動態數據測算。1997-2020年化石能源燃燒與水泥工業過程所產生的二氧化碳排放如圖4-1所示。中國排放經歷了三個階段:1997-2001年為緩慢增長階段,排放年均增長2.6%,2001迅速增長階段,受經濟增長與城市化進程推動,排放以年均9.6%的速度攀升,成為世2014-2020年為增速趨緩階段,排放略有下從部門消費來看,工業為主要的排放部門,2000年其排放占比為41%,隨著國內鋼鐵、水泥等重工業的迅速發展,工業部門占比上升,2010年達到46%,隨著工業行工業部門碳排放占全國的38%。電力為第二大排放部門,2000年其排放占比為36%,盡管近年來電力需求持續攀升,2014年起我國對煤電機組全面實施節能減排升級與改造,能效水平顯著提升,電力部門排放占比僅小幅上升(38%)。比增長3%、1%和0.5%;地面交通部門排放和國內航空部門排放仍未完全恢復,同比下從能源品種來看,煤炭是最主要的排放源,煤炭占全國化石能源消費和水泥生產過程排放75%以上,這一比例在過去23年先上升后下降,1997-2020年下降了四個百分點。石油制品為第二大排放源,約占全國排受到新冠疫情影響,全國碳排放量出現較大程度降幅,同比下降約11%。其中,國內航空排放同比下降41%、地面交通排放同比下降32%、工業部門排放同比下降10%、電力部門排放同比下降8%、民用部門排放同比下降4%。特別是在春節假期和疫情防控措施的雙全國碳排放量同比下降19%。其中,受疫情居民移動性受到較大影響,地面交通部門排放圖4-22019-2020年中國二氧和國內航空排放同比下降54%和71%;受春節假期和疫情停工停產的影響,居民生產生活電力部門排放和工業部門排放分別下降復產的積極開展,中國碳排放量逐步反彈,長1%,其中電力、工業和民用部門排放均已超過疫情前同期水平,同比增長1%、3%和7%。此后,2020年各月碳排放均已超過同比增長3%,第四季度同比增長6%。CO2與大氣污染物存在排放的同源性和控制措施的同效性。本指標利用中國多尺度排放清單模型(MEIC)中的人為源大氣污中的人為源碳排放數據,從國家、地區與行業等角度分析了主要大氣污染物CO2與SO2、NOX、一次PM2.5、VOCs過去二十年的排放趨勢及其近年來的協同減排進展情況。一次PM2.5排放均呈現先上升后大幅下降的趨勢,但VOCs與CO2排放呈持續上升的趨勢(見圖4-3)。2000-2005期間,我國各類大氣污染物與CO2排放量均持續增加,與快速增加的煤炭消耗量密切相關。隨著SO2和顆粒物排放總量約束目標相繼提出,SO2與一次PM2.5排放總量自2005年開始呈現排放仍保持快速增長的態勢。2013年起,隨著《大氣污染防治行動計劃》和《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》的先后實施,我國在能源、產業、交通、用地四大結構調整和專項治理行動方面實施了一系列重《巴黎協定》《巴黎協定》國家自主貢獻《節能減排綜合《節能減排綜合性工作方案》《“十二五”節能減排工作性方案》目標提出碳中和目標提出碳中和2013-2017年“大氣十條”2018-2020年“藍天保衛戰”“十二五”NO總量控制“十一五”SO2013-2017年“大氣十條”2018-2020年“藍天保衛戰”“十二五”NO總量控制相對變化(%)相對變化(%)2000相對變化(%)相對變化(%)3.53.02.52.00.50PM2.5PM2.5NH3國民生產總值(右軸)NOX能源消費總量(右軸)國民生產總值(右軸)NOXVOCCO2(右軸)VOCSO22000大舉措。SO2、NOX和一次PM2.5排放量開始下降,2020年與2013年相比排放量分別下降了70%、28%和44%。由于VOC管控措施力度不足,其排放在2017年之前呈持續增長趨勢,但隨著水性溶劑的推廣和重點行業整治工作的開展,2017年之后排放開始出現拐點。由于化石能源消費量持續增加,而能源結構和產業結構轉型進展相對緩慢,2013年以來CO2排放仍呈緩慢增長趨勢,但排放漲幅圖4-4進一步從行業角度分析了CO2與主要大氣污染物的協同減排進展。2015-2020年我國工業部門CO2排放與主要污染物排放協同下降,表明我國近年來產業結構調整方面的一系列重大舉措(淘汰落后產能、化解過剩產能、工業鍋爐整治、散亂污企業綜合整治等)取得了良好成效。但除工業部門外,電力、供熱、民用和交通部門在主要大氣污染物排放下降的同時CO2排放量持續增加。其中,電力和供熱部門的污染物減排以末端控制措施為主,無法實現CO2協同減排。民用部門終端能源消費量增長迅速,但民用部門CO2排放只增加了3%,說明散煤清潔化替代在協同減少CO2排放方面已初見成效。交通部門污染物減排主要來自于老舊車淘汰、排放標準提升等CO2供熱-6%-6%-6-3036SO2-55%-69%-66%-56%-30%-36%-6-3036<NOX-16%NOX-16%-32%-68%-18%-37%-22%-15%-2-1012-2-1012排放減少排放增加>VOC-8%-1%-11%-30%-2-1012末端治理措施,由于我國城市機動車總量仍處在快速增長階段,2015-2020年間交通部門產業和交通結構調整的大氣污染物削減潛力還有待進一步釋放,下一步應當積極推進源頭減排措施,實現減污降碳協同效應。-26%-19%-11%-16%-26%-19%-11%-16%全球碳循環研究表明,過去十年間全球陸地生態系統吸收了人為CO2排放的約30%(Friedlinsteinetal.,2019)。因此于抵消人為CO2排放和減緩氣候變化具有重要的意義,維持與增強陸地生態系統碳匯也被認為是實現碳中和目標的重要手段。本指標通過總結中國陸地生態系統碳匯領域的相關成果,討論了我國陸地生態系統碳匯可能的區間范圍,分析了影響碳匯估算的因素以及土地利用變化對碳收支的影響。根據全球碳計劃所使用的16個碳循環模型的估計,在2009-2018年這十年里,中國 占全球陸地生態系統碳匯的3%-10%,相的3-13%的是,由于碳循環模型的局限性(Keenan&Williams,2018),陸地生態系統碳匯的強度和空間分布仍然具有較大的不確定性。過去十多年間,我國學者采用不同方法系統評估了中國陸地生態系統碳匯,主要方法包括兩類:一類是基于碳儲量變化清查的“自下而上”的方法,另一類是基于大氣CO2濃度觀測反演陸地生態系統碳收支的“自上而下”的方法。基于清查資料的研究估計我國陸地生態系統碳儲量每年增加約177-290TgCyr-1(Piaoetal.,2009;Jiangetal.,2016;土壤侵蝕從陸地生態系統轉移的有機碳(48-57TgCyr-1;Piaoetal.,2009;Piao2011;Jiangetal.,2016),“自下而上”方法估計我國陸地生態系統碳匯約為225-347TgCyr-1。基于大氣CO2濃度觀測和傳輸模型反演的中國陸地碳收支為180-530TgCJiangetal.,2016;FriedlinsteinetalWangetal.,underreview)。考慮校正進口木材與糧食在中國境內氧化排放的CO2以及未在中國境內氧化的其他含碳氣體(CO,CH4和VOCs)的排放(75-84TgCyr-1;Piaoetal.,2009;Jiangetal.,2016基于“自上而下”方法估計中國陸地生態系統碳匯約為96-455TgCyr-1。這一范圍反映了大氣反演在估計區域碳收支中仍存在很大的不確定性。這與反演系統中大氣CO2觀測數據和傳輸模型的選用密切相關,比如,在低分辨率的大●地上生物量●地表類型等●簿記模型●陸面過程模型等●生物量●土壤碳等●植樹造林●生物能源作物等森林農田能源草土壤●統計數據●歷史面積估算●簡單推算圖4-5土地利用變化碳收支估算示意圖氣反演系統中采用不具代表性的觀測數據可 能導致較大的系統偏差(Wangetal.,under方法的估計,我國陸地生態系統碳吸收量相當于同期化石燃料CO2排放量的4%-20%。陸地生態系統碳匯的形成受到氣候變化以及人類活動對生態系統的管理與干擾的共氣候變化,大氣氮沉降和土地利用變化均對我國陸地生態系統碳匯產生了顯著影響(Tianetal.,2011;Piaoetal.,2011;Yuetal.,城市化、毀林造田等土地利用變化導致生態系統凈碳釋放,而以植樹造林為代表的土地利用估土地利用變化碳收支,認識生態系統管理措施的增匯潛力,對于實現碳中和目標具有重要的意義。土地利用變化碳收支的估算方法有很多種(Pongratzetal.,2014但是全球尺度的長時間序列估算結果主要是利用動態全球植被模型和簿記模型模擬的結果。由于不同動態植被模型的植被類型、過程和參數化的差異,不同模型模擬的結果相差較大(Lietal.,2017)。根據全球碳計劃中所使用的兩個簿記模型結果顯示,在2009-2018年這十年里,BLUE簿記模型(Hansisetal.,2015)估計的中國土地利用變化造成的碳收支為-159±131TgCyr-1,而H&N簿記模型估計為49±9TgCyr-1(即碳匯)。兩者的差異主要是使用了不同的土地利用面積變化數據。H&N簿記模型所使用的聯合國糧食及農業組織(FAO)的森林統計數據(HoughtonandNassikas,2017和中國森林資源清查數據H&N簿記模型所模擬的過去十年土地利用變化的碳匯主要來自于中國近幾十年來的植樹以土地利用變化為代表的生態系統管理與增匯措施,例如植樹造林、生物能源作物種植(圖4-5)、減免耕農業等可以提升生態系統碳匯量,為減緩氣候變化和如期實現碳中和目標做出重要的貢獻。然而,增強陸地碳匯也面臨著許多挑戰,比如,隨著我國森林生態系統隨著全球氣溫的進一步上升,氣候變化對陸地碳匯的負面影響也可能逐漸顯現。因此,需要進一步完善大氣CO2觀測網絡,發展大氣反演模型和基于過程的碳循環模型,以提升陸地碳匯的估算精度,準確評估不同的氣候變化與生我國正面臨空氣質量持續改善、力爭2030年前實現碳達峰以及2060年實現碳中和的巨大挑戰。本指標基于碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺(CNCAP)構建的多個未來排放情景,分析了我國未來溫室氣體減排與空氣污染治理的協同路徑。通過提升可再生發電占比,推動鋼鐵、水泥等高耗能產品產量梯次達峰,推進發電及終端用能設施的節能升級改造等一系列措施,我國CO2排放可于2030年實現達峰,排放峰值在110億噸左右。而其它相關研究測算的我國CO2排放峰值在97-133億噸之間電力系統低碳轉型,加快散煤清潔化進程,加強高耗能行業節能改造與電氣化轉型,推進傳統汽柴油車輛電動化進程等措施,我國可提輸結構調整的強化氣候政策目標下碳排放迅速能效提升及零/負碳技術應用,我國可逐漸擺可再生能源為主。煤炭在

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