第四屆國家氣候變化專家委員會成立大會于 2021 年 9 月 23 日在中國氣象局舉行。中國氣候變化事務特使解振華,中國氣象局局長莊國泰、副局長宇如聰,外交部、國家發展和改革委員會、生态環境部等有關部門領導及國家氣候變化專家委員會委員出席大會。會上,莊國泰宣讀了第四屆國家氣候變化專家委員會委員名單并頒發聘書。我院江億院士受聘擔任第四屆國家氣候變化專家委員會委員。
國家氣候變化專家委員會成立于2006年,是我國應對氣候變化工作的重要決策支撐機構和國家級智庫,其主要職責是就氣候變化的相關科學問題以及我國應對氣候變化的長遠戰略、重大政策提出咨詢意見和建議。
在全球氣候變化和中國雙碳戰略的時代背景下,各行各業均面臨深刻變化。氣候變化專家委員會的主要職責是什麼?中國應對氣候變化做了哪些工作?我們建築人能為此做出哪些努力?帶着這些疑問,作為建築領域的新人,建環專業2021級本科新生(能源11班+未央建環11班)聯合組織了一次對江院士的采訪。
圖 江億院士(第二排右四)當選為第四屆國家氣候變化專家委員會委員
攝影:中國氣象局國家氣候變化專家委員會辦公室
圖 江億院士接受建環2021班新生的專題采訪
問題1:江老師,您好!首先,祝賀您當選為第四屆國家氣候變化專家委員會委員!我們了解到這個委員會是我國應對氣候變化工作的重要決策支撐機構和國家級智庫。請問:這個委員會的具體職責是什麼?
2006年,我國成立了國家氣候變化專家咨詢委員會,大約每四年一屆,這一屆是第四屆了。這個委員會的成員包含了各個方面的專家,包括:大氣物理學家,如前中國氣象局局長秦大河先生,還有農業、生态、外交、計生委等領域的專家。這一委員會的主要職責是為我國應對氣候變化工作提供重要的決策支撐和咨詢建議。自從2020年9月習近平總書記提出雙碳戰略之後,委員會重點開展了我國雙碳戰略的實現途徑的研究,為國家制定技術路線提供了政策建議。
國家氣候變化專家咨詢委員會的工作重點和政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的工作一樣,是從如下三方面開展工作:
第一是研究人類活動到底會不會導緻氣候變化。對于這個問題,以前學術界是有一定争論,現在的分歧小了,超過95%以上的人都認為人類活動導緻了氣候變化。
第二是研究氣候變化的影響。如果二氧化碳濃度升高導緻全球變暖,那麼就需要研究地球溫度升1℃、2℃或者更高到底會給人類社會、自然環境和地球環境帶來什麼樣的影響?其中,對人類社會的影響就包括對生态變化、農作物生産、傳染病流行等可能産生的影響。到底還會有哪些影響呢?如何影響未來社會的經濟發展?這些都是需要研究的問題。
第三是研究應對氣候變化的策略。既然氣候變化會給人類社會發展帶來很多的不利影響,那麼人類社會到底應該怎麼應對?這裡面很重要的一點就是改變生産、生活方式,尤其是改變用能方式實現低碳或者零碳發展。當然,委員會也還曾經研究過國外學者讨論的一些“地球工程”的辦法,對這些辦法到底怎麼看待也是在讨論的範圍中。
經過這麼多年的研究讨論,目前,已經明确了低碳發展已成為人類進入新的生态文明階段的一個重要組成部分。我們都在談可持續發展,而可持續發展中很重要的一塊就是能源的可持續發展。自工業革命以來,人類社會用了100多年的時間依靠化石能源發展到現在的程度。不管是煤、石油,還是天然氣,這100多年消耗了幾百萬年在地裡積存的礦産資源。這樣的方式絕不是可持續發展的。我們的後代哪有這麼多化石資源可用呢?現在提出低碳發展,實際上是改變人類未來的發展模式,真正走可再生、可持續發展之路,這對未來人類社會經濟發展的方方面面都具有非常深遠的意義。
習近平總書記早在2014年就提出了能源要進行四個革命,即生産革命、消費革命、技術革命和政策機制革命。四個“革命”意味着什麼呢?這意味着我們的能源要從生産到消費、從技術到政策機制等各方面都需要進行革命,這将改變人類的發展模式,這也為人類社會的可持續發展指明了一條特别清晰的道路。所以,能源革命是未來20年或者更長時間内的一件大事,關乎到人類未來将發展成什麼樣的一件大事。
以前,各個國家更多的是從各自眼前的經濟發展角度考慮問題,在國際談判中對自己國家二氧化碳的排放量指标讨價還價。現在,包括中國在内的很多國家不再這樣看待減排這一問題了,而是把二氧化碳減排看作是高科技競争。誰先實現了能源轉型、誰先實現了低碳或碳中和發展,就等于誰為未來的可持續發展鋪平了道路。這就把困擾我們多年的減排與經濟發展之間的矛盾解開了。
經過這麼多年的努力,總算把碳排放問題拉到一個更科學、更清晰的認識軌道上來了。既然是咱們未來早晚都必須走的路,誰先找到那條路該怎麼走,誰就會在這場競争中先人一步,誰就可能先達到目标,也就會在社會經濟發展中占主導地位。這就是我對實現碳中和這件事的看法。
問題2:我們知道,大量二氧化碳排放導緻嚴重的氣候變化是當今全球面臨的巨大挑戰,因此,各個國家都在積極推進碳減排進程。江老師,您能否給我們講解一下中國在減少碳排放上做了哪些貢獻?
實際上,中國在碳減排這件事上做得很好。2015年,國際能源署(IEA)署長法提赫·比羅爾(Fatih Birol)在我們學校的主樓後廳做報告時就指出:西方國家都在說他們努力減碳,但是數下來中國在這方面做得最好。譬如:中國的水利資源充分開發利用,整個水電實現的減碳量世界第一;中國在風電、光電方面,通過技術突破實現了成本的大幅度降低,在世界上做了突出貢獻,絕大多數相關産品都是“Made in China”。
但是,目前我國的碳排放總量是世界第一。這主要是由以下幾個方面的原因造成的:
一個是我們人口多。美國跟歐洲的人口加起來也沒有我們多,從人均排放量看,我們的人均碳排放量比歐美發達國家還是低很多的。
另一個方面,從中國碳排放總量的變化曲線上看,在2000年以後,我國的碳排放快速增加。這是為什麼呢?這是由于我們開始了大規模城鎮化建設和基礎設施建設。我們在我們的960萬平方公裡的土地上建設,建成美麗中國。這包括大量的房屋建造和基礎設施建設,包括高鐵、高速公路和大壩等。這些建設都需要大量的鋼材、水泥等建築材料,這些東西都是高碳的,由此導緻了碳排放量快速增加。但是,這樣的發展模式隻是人類發展曆史長河中的短暫一刻,甚至也隻是實現工業化過程中的短暫一刻,更準确地說,任何國家都得有一個模式轉型的過程。當初美國、日本、韓國在發展中都曾經曆過這樣的階段,歐洲國家要更早些,速度也更緩慢,所以這種階段的變化不是很突出。
回溯曆史,各個國家人均累計二氧化碳排放又如何呢?你可以看到還是西方發達國家的累計排放量大。每個國家都有排放量上升很高的那麼一段時間,這與其發展階段有關系,與大規模基建有關系。随着中國大規模基建逐漸地軟着陸,中國的碳排放一定會快速降下來的。這與習總書記提出的2030年碳達峰相吻合。從現在的發展趨勢來看,這個目标的實現可能還會稍微更早一些。
此外,1976年,光伏電池的成本每瓦需要100美元,而現在隻有0.2美元左右。光伏電池之所以能夠出現成本的飛速降低,使得光伏發電成本跟煤電差不多了,這源于中國的重大技術突破和産業突破。這個是世界公認的,中國人在這方面做出了巨大貢獻。
問題3:江老師,您在建築節能、建築熱環境、建築自動化、集中供熱規劃與控制方面都頗有研究,您能否講解一下建築對氣候變化有什麼影響?
剛才我說了氣候變化的原因之一就是人類排放溫室氣體。建築主要存在兩大部分的排放。一是建築材料的生産,鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷的生産都需要耗費大量能源并導緻大量二氧化碳排放。二是建築使用過程中的排放,建築七、八年使用過程的二氧化碳排放量就與建造排放差不多了。建築一般是按70年壽命設計的,因此建築運行過程的碳排放占據了主導地位。
此外,按照排放的位置不同,二氧化碳等溫室氣體的排放還分為直接排放和間接排放。比如,供暖的燃氣鍋爐房、食堂燒火做飯都是直接碳排放。建築運行過程中都需使用電力,中國目前60%左右的電還是來自火電,電廠發電也會産生大量的碳排放,這種由于使用電力導緻的碳排放就是間接排放。
我們要實現碳中和就是要把這兩類碳排放都歸零。這是一個非常具有挑戰性的大任務,也等着你們去完成。比如說,把這個直接排放取消掉,你們會問,以後建築不能使用燃氣了那怎麼做飯呢?其實,現在已經有能做中餐的電炊具了。另外,在供熱方面,熱泵将發揮重要作用。熱泵技術是用電高效産熱的一個重要技術路線,不僅能解決供暖問題,也能解決很多工業領域的需熱問題。因此,熱泵對未來減少直接排放将起到很大的作用。
下面我來談談如何減少間接排放問題。
為減少間接排放,首先需要提高設備效率,減少用電。隻有把電力消耗量減少,才能減少電力生産,從而減少碳排放。第二,就是要減少電力的生産排放。現在說我們對電力要徹底的革命,根本上就是改變電力生産方式,不能主要靠化石能源發電,而是要改成可再生電力。
可再生電力在哪兒呢?水電是特别好的可再生電力,可惜地球上水利資源不是那麼多。隻有少數幾個國家靠水電就能基本解決電力供應問題,而多數國家都不行。中國盡管有世界上最多的水利資源,但是中國人口多、國家大,水電未來隻能解決15%左右的總電力供應問題。此外,核電也是零碳電力,但它也隻能供應中國大約10%左右的電力。那麼,剩餘75%的電力從哪兒來呢?現在看來,最主要的零碳電力還是得靠風電、光電。與熱力發電不同,可再生能源具有分布廣、能量強度低的特征,因此,不應采用傳統熱電廠和可再生能源電廠那種集中發、統一送的電力結構了,而應更多地采用分布式發電、近用戶發電模式。這種分布式發電不僅可以解決電力長距離輸配的難題,同時也避免了傳統的集中風電、光電廠必須“火光打捆”導緻的熱電比例難以降低的問題。
發展分布式可再生能源電力,建築屋頂就是特别好的空間資源。我們仔細觀察周邊就可以發現,無論是城市還是農村,大量的屋頂是閑置的。基于衛星數據分析,僅農村的屋頂就能裝20億千瓦的光伏闆,一年發電量就接近3萬億度。城市也能裝8億千瓦的光伏闆,年發電量可超過1萬億度。将城市和農村的屋頂充分開發和利用,就能承擔中國幾乎未來一半左右的風電和光電的開發任務。所以,原來建築在整個能源系統裡僅是消費者的角色,而未來的建築,将既是消費者也是生産者,同時還是一個調節者(蓄能),是三位一體的。這也說明建築在電力轉型和“雙碳”戰略中将承擔極為重要的任務。
問題4:氣候變化是當下必須解決的一個大問題,我們明白這不僅是國家的事情,更是整個世界、每個人都必須為之奮鬥的事情。江老師,您覺得我們建築人在這一方面應該做些什麼?
我認為建築人未來在應對氣候變化中将起到特别大的作用。黨中央提出的“雙碳”戰略,将成為未來40年人類社會經濟發展中的重要主線,這是一場大的革命,也是長久的改變人類生産、生活方式甚至對文化都有深遠影響的大事。再過幾年,你們畢業後也将投入到這個行業的第一線。抑制氣候變化,實現低碳發展将是你們最重要的、持續工作的内容。
能源革命最大的任務是改變能源結構。實現低碳社會後,社會将形成新的工業體系和新的能源轉換模式。能量将不再是從燃料到熱、再到電的轉化,而是從電到熱的轉化。這是一個比我們這一代任務更加艱巨的偉大事業,曆史責任不可避免地落到了你們這一代人的肩膀上,這一偉大事業一下子就把建築人推到了曆史的前端,打攻堅戰就變成建築人的責任了。
實現新的發展模式,實現低碳,這是很重要的戰場。而這戰場戰役靠誰來攻堅呢?就靠你們這一代人了。我非常羨慕你們這代人,當你們到了我這個年齡時,你們就能夠拍着胸脯自豪地說:“你看,中國是咱們實現了碳中和!”。氣候變化問題被你們解決了,這将是你們人生最偉大的成就。
通過這次采訪,同學們對氣候變化、溫室氣體減排、建築人的責任和使命等有了更為深刻的理解。同學們表示,一定要努力學習,在中國的節能降碳事業中發揮自己的能量!
采訪:陳俊潇
采訪策劃:趙亞棟、王麒英、朱繼濤、呂壘坤
撰稿:呂壘坤、鐘閱
校對:石文星、王寶龍