【关注】中国碳中和目标下的二氧化碳排放路径

章导读

在2021年全国两会上，碳达峰、碳中和成为新的重点议题。此前在2020年12月召开的中央经济工作会议，已将碳达峰和碳排放工作列为2021年八大重点任务之一，并提出向调整能源结构、加快碳市场建设、国土绿化等方面推进。随后工信部表示将围绕碳达峰、碳中和目标节点，坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降，生态环境部和央行也表示将作出相应的部署。从2021年2月1日起正式实施的《碳排放权交易管理办法（试行）》，也标志着全国碳交易市场的建设和发展进入了新的阶段。

由于我国的工业化和城市化仍处于不断推进的阶段，能源需求持续增长，碳排放仍处于增长趋势，研究建立中国2020-2060年二氧化碳排放路径是落实习近平总书记联合国大会承诺的基础性工作，也是中国社会经济高质量发展路线图的重要支撑。

IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）第五次评估 告详细分析了全球以及不同区域二氧化碳排放路径下的全球升温状态。中国是全球二氧化碳排放大国，中国2020—2050—2060年二氧化碳排放路径研究备受关注。2020年，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布我国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取于2060年前实现碳中和。这些重大宣示为中国二氧化碳排放路径研究确定了关键性锚点，也使得更加清晰、明确的中国二氧化碳排放路径研究成为可能。

章信息

【 章题目】中国碳中和目标下的二氧化碳排放路径

【关键词】中国；二氧化碳排放路径；空间化；碳中和

【基金项目】生态环境部专题项目“‘十四五'碳排放总量控制目标和制度研究”（批准号:2019CZ005）；国家重点研发计划课题“区域地球系统模式与数据服务平台建设和应用”（批准号：2018YFA0606004）。

章亮点

本研究基于中国关键年份二氧化碳排放和强度目标，参考IPCC全球共享社会经济路径（shared socioeconomic pathways, SSPs）数据，结合中国中长期规划研究成果和国内外学术 献，充分考虑中国现阶段以工业为主的产业结构、以煤为主的能源结构，以及新技术研发和投入使用周期，利用中国高空间分辨率排放 格数据库（China high resolution emission gridded database，CHRED），自上而下（基于中国中长期排放和强度目标并参考IPCC-SSPs排放情景）和自下而上（基于CHRED50km 格的分部门排放）方法相结合，建立中国2020—2060年二氧化碳排放路径（Chinese Academy of Environmental Planning Carbon Pathways，CAEP-CP1.1），实现全国、分省、分部门的排放路径分析和情景模拟，为决策者建立可科学计算、可精准研判和可落地分析的二氧化碳排放管控路径和措施提供重要支撑。

研究方法和数据

研究框架

CAEP-CP1.1研究中的二氧化碳排放仅考虑化石能源燃烧二氧化碳排放。借鉴IPCC路径情景方法学、排放机理模型、统计学模型和GIS空间分析模型等方法，结合 献分析、数据挖掘和专家研讨等多种形式开展研究工作，详细研究路线如图1所示。

CAEP-CP1.1中包括5个部门，分别是火电、工业（非火电）、交通、建筑（农村生活、城镇生活、服务业）和农业。

中国二氧化碳排放数据

中国二氧化碳 格化排放数据（2018年基准年）来自中国高空间分辨率排放 格数据库（CHRED）。CHRED参考国际主流自下而上的空间化方法，结合中国的实际情况和数据特点，基于点排放源自下而上的空间化方法，结合点排放源和其他线源（交通源）、面源（农业、生活源等）数据，建立1km二氧化碳排放 格数据，确定数据的空间 精度和不确定性分析方法。

本研究采用CHRED中5个部门的50km空间分辨率排放清单数据,与IPCC-SSPs全球排放情景数据（0.5℃）空间分辨率保持一致，也便于 比较分析。中国2020年二氧化碳排放数据使用中国碳情 速 （China Carbon Watch，CCW）研究数据。

IPCC二氧化碳排放数据

IPCC-SSPs是IPCC基于全球升温控制和排放特征，结合排放与社会经济发展情景，提出的气候变化约束下的全球共享社会经济路径，用以阐述全球社会经济发展的可能状态和演变趋势。IPCC-SSPs数据库提供了较为完善且具有国际权威的2020—2100年全球空间化温室气体 排放数据（0.5° 格，约50km分辨率），对于IPCC各类评估 告、UNFCCC（联合国气候变化框架公约）谈判和各国政府气候决策发挥了关键支撑作用。SSPs情景已经应用于IPCC第五次评估 告。SSP1是可持续路径（Sustainability），也是IPCC-SSPs情景中温室气体减排最为严格的一种情景。本研究主要使用IPCC-SSP1中典型年份的二氧化碳排放数据。

结论与讨论

本研究自上而下(基于中国中长期排放和强度目标并参考IPCC-SSPs排放情景)和自下而上(基于CHRED 50 km 格的分部门排放)建立中国2020-2060年二氧化碳排放路径(CAEP-CP1.1),该路径体系可以实现全国、分省、分部门的排放路径分析与情景模拟。

CAEP-CP1.1中，中国2027年左右达峰，二氧化碳排放峰值为106亿t,达峰后经历5-7年平台期，2030年二氧化碳排放量为105亿t。

CAEP-CP1.1空间格局(50km)在2030年和IPCC排放情景基本一致，但2060年差异较为显著，主要由于CAEP-CP1.1是基于中国2060年碳中和的目标，相比IPCC情景碳减排力度更强。

2060年排放格局下，中国全国基本实现超低排放，绝大部分区域(50kmX50km)排放量都低于100万t，而在IPCC的情境下，中国2060年仍有不少区域排放量超过1000万t以上。

CAEP-CP1.1仍在不断完善和升级中，当前版本（1.1）仍存在诸多不足，例如对未来重点能源布局调整、新能源的开发利用和新兴技术突破等考虑不足，后期将继续完善和升级迭代，从而更好支撑国家和地方排放达峰与碳中和研究和决策。