1,碳中和与碳达峰
碳中和是指国家、企业和个人的生产和生活在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体的排放总量,通过植树造林、节能减排等形式被抵消,达到了相对的“零排放”。而碳达峰则指的是碳排放达到极限值后,逐年下降的转折点。碳中和与碳达峰连起来说,就是现在人们常常挂在嘴边说的“双碳”。
2020年9月22日,中国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,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。”
中国作为世界最大的发展中国家,刚刚从积贫积弱中颤巍巍地站起来,经过了几十年的艰苦努力,好不容易实现了“全面小康”的目标,现在又要为下一个更为艰难的目标奋斗。哔咔PICACG漫画
这是按地区划分的二氧化碳排放总量和人均排放量的分析图,从图中可见,从1990年到2017年期间,中国的二氧化碳排放量是呈跳跃式发展的,要让曲线呈下降之势以至于下降到2060年的零,这是何等艰难的事情!
2,为什么要减排到零
温室气体不断增加,地球温度就不断升高。而地球温度越高,人类就会频繁地遭遇各种各样预想不到的灾害,若任其发展,人类就再无繁荣可言。
如果把气候比作是一个正被缓缓注水且没有排水设施的浴缸,即使我们把水调节到了涓涓细流的程度,浴缸迟早也会被水注满,而浴缸漫溢造成的混乱,这是人类无法接受的灾难!
所以,设定一个仅仅是减少而不是消除温室气体排放的目标将无济于事,我们必须要把温室气体的排放削减为零。可是,以完全放弃化石能源,或停止一切能产生温室气体的活动,如钢铁、水泥、塑料、化肥的生产和燃气发电等,来实现零排放的目标,这不仅不现实也无可行路径。也就是说,即使在“零碳”的未来,我们仍然还会排放一定的碳,关键是我们要能有办法消除它。
换言之,零排放只是一个“净零排放”的概念。我们还以上面提到的浴缸为例,从18世纪中叶开始,浴缸至此已蓄积了大量的水,我们又不得不继续使用这个破旧的浴缸,因此,除了要尽量减少注水,还得设法为这个破旧的浴缸增加排水设施,要尽量排出原有的蓄水。
3,中国碳中和2060的目标
尽管,中国实现碳中和的目标要比欧美一些发达国家晚了十年,但是,中国的承诺依据中国的一贯作风,中国碳中和目标一定不会是一句空洞的口号,那么,中国是哪来的底气敢喊出在2060年前实现碳中和呢?现在我们就从能源转型上分析,会发现中国比欧洲有着明显的地理优势。
目前,中国一年总的电力需求是 8.3 万亿度电,考虑到生产、生活方式的转变,总用电量逐年增加等因素,20年后,中国每年总的电力需求就是56万亿度电。
如果用当前主流规格的太阳能光电板,考虑到黑夜、阴天、故障维修等因素,每平米太阳能板全年大约可以发电240度。于是,要满足20年后的用电需求,总共需要7140亿平方米的面积。这大约是一个边长840 公里的正方形区域。
上面是边长840公里的正方形区域在欧洲地图和中国地图上的样子:欧洲显然是放不下,而在中国则是绰绰有余。
有条有名的直线叫“胡焕庸线”,从中国地图的公鸡头连一条线到公鸡臀部。上图中所示的斜线就是胡焕庸线。这条线的两侧,把中国的国土面积大致五五对开,但这条线两侧的人口比例左边是 4%右边是96%,绝大部分人口都在这条线的右侧,左侧土地极其辽阔,简直可以直接找到一块边长840公里的正方形区域。
更有优势的是,胡焕庸线左侧人口稀疏的地区,恰好光照条件特别充足。
设想在2060年前我们实现了碳中和的目标,中国将会发生怎样的变化?有专家是这样描述的:
首先,新能源产业的发展空间将会打开:核能的装机容量将是现在的5倍,风电的装机容量是现在的12倍,而太阳能装机容量是现在的70倍。
第二,所有的燃油车将被淘汰。庞大的汽车产业,将完全更换产业链、规则和秩序,关于汽车的所有玩法将重新玩上一遍。
第三,中国的生态环境将发生根本改变。森林的年增长量达到10亿立方米,比现在将翻一番,森林覆盖率将稳定在26%以上。
第四,中国的区域经济版图将发生改变。中西部地区将成为最主要的能源输出地。以清洁能源为杠杆,将带动新一轮的中西部大开发。
第五,中国将摆脱对外部能源进口的依赖,所谓的马六甲困境,也就是能源运输卡脖子的问题,将不复存在。
4,碳中和时代的危和机
回顾人类的近代史,煤炭时代成就了大英帝国,油气时代成就了美利坚,那么,碳中和时代能否成就另一个大国呢?抢占能源科技战略制高点的机会,就出现在当代人的面前。以生产制造的角度来看,碳中和时代带来的机遇似乎还大于挑战。
但是,如果我们用整体的眼光来看地球温室气体排放的组成,其实整个能源领域所占排放的比例只是27%。也就是说,即使整个能源领域都被“清洁化”,但离“零碳”的目标仍然相距甚远。据比尔·盖茨的《气候经济与人类未来》所统计,电力生产与存储占总排放的27%;生产和制作占31%;种植和养殖占19%;交通运输占16%;制冷和取暖占7%。可见,生产制造领域的碳排放才是真正的大头。先不说因人口增长城市规模不断扩张所产生的生产和制造的压力,即使是光伏板、电动车等这些新能源的替代产品,它们并不会从天而降,生产这类产品本身所产生的碳排放,也是一个不容小觑的数量。
碳中和作为一个时代,人的思维方式和行为习惯都必须适应这个时代的变化,一切固有的理念都可能踏不上时代变化的节奏。就像当年互联网初期,人们都知道互联网将改变人类未来,但某些优势的企业,只是习惯看到了网络所产生的显而易见的效率,例如电子的超大信息量,于是,按照实体经济的思路售卖电子百科全书、电子教学软件等产品,殊不知互联网真正改变人的,其实是免费、共享和流量等互联网的底层逻辑。
虽然,谁都无法准确预知未来。但碳中和时代给人带来的肯定不只是新能源转型的巨大商机,很可能改变人行为方式的,也来自碳中和时代的底层逻辑,就是能源由原来的资源属性向生产属性的转变。也就是说,将来企业创造的价值,很可能不只局限在产品的生产性价值,更大效率也许还来自产品的衍生性价值。
2020年,特斯拉卖碳积分获得15.8亿美元的收入,是年净利润的两倍,也就是说,特斯拉卖碳积分比卖车更赚钱。
5,植树造林与碳捕捉
因花草树木的固碳释氧功能,所以在人们的习惯认知里,植树造林或从事园林绿化,似乎就等于在做改善大气环境的工作。的确,利用植树来捕获大气中的二氧化碳,这听起来是即简单又可靠且经济的措施,但作为碳中和的手段,实际上这却是一个非常复杂的课题。在这方面,我们还需要更深入的研究和探索。至少就目前情况来看,植树对气候变化的影响还存在着各种不同的声音。
有种声音就认为,虽然森林能够吸收一定的二氧化碳且能封存它们,但当今人类真正关心的并不是二氧化碳的多少,而是地球升温的多少。而绿色树木或森林对阻止地球升温的作用是未知的,所以认定,植树造林对实现碳中和,产生不了太多的贡献。
有一个冠名“科技参考”的收费节目,甚至提出诸多颠覆人们习惯认知的观念,他们认为:由于森林相对是深色的,比农田和裸露的地面能吸收更多阳光,因而森林更能导致地球升温;森林能释放一种“异戊二烯”的气体,该气体与空气中碳氧化物反应可生成臭氧,而臭氧在底层大气中是非常强的温室气体;森林栖息了比普通土壤多得多的微生物,而微生物会释放甲烷……结论是,在固碳方面基本指望不了植树造林。
在崇尚科技至上的人眼里,要实现“零碳”的目标,当然更指望的是科技的力量,就是利用科技在空气中直接进行碳捕获,然后把它们封存在地底或海洋……
人类进步当然离不开科技的力量。但科技在为人类提供极大便捷的同时,往往又会埋下更大的隐患。例如,“核电”的确是人们公认的最高效率的清洁能源,可为什么有些国家对“核电”却保持了谨慎态度?这是因为人们深知核电泄漏的可怕!如果被科技封存了的温室气体,因事故集中泄露,可想而知,这必将比地球温度缓慢升高对人类造成的危害更加剧烈!
即使那个“科技参考”节目对“森林无用”的判断是可信的,但实际上,当今地球受到的威胁还不只是全球升温,还有生物多样性的断崖式下跌,而这方面几乎只有森林才能发挥作用。所以,无论人们对植树造林在碳中和的作用的争论如何,我们还必须种植更多的树木,保护或增加更多的森林。
问题是,当前地球上并没有闲置的土地可用于直接改造成森林。一味强调“退耕还林、退鱼还湖”其实并不可取。要知道,用不了多久,人类还得多生产70%的食物。因此,要持续不断地节能减排以致完全消除温室气体的排放,我们必须要依赖于更多的创新和反思。
6,碳中和时代的园林景观营造
不管怎么说,在碳中和时代,人类还是要大力从事园林景观的建设。只是以往把景观仅仅作为审美对象的做法,在碳中和时代是远远不够的,我们要尽力提升园林景观的生态功能。
要创造更有生态价值的园林景观,首先要从建设理念上转变原来固有的思维习惯,就是既要戒除“工业造物”的思想,又要戒除“种瓜得瓜种豆得豆”的小农意识,要以内在的复杂性去创造外在简单的景观形态,就是要平衡景观的经济、生态和美学的关系来统筹设计,不能就事论事,在解决这个问题的同时又会派生更多其他的问题。营造生态景观的具体步骤如下:
1,尊重过程、鼓励自然参与设计的景观,由于园林景观中包含了大量生命属性的构成要素,如花草、树木及山石、水体等,因而景观的形成有着很大的不确定性,因为面对具有生命属性的物质,人们事先无法穷尽生命物质的所有变化,因而各种预料之外、节外生枝的现象就会频繁发生。所以,园林景观营造不能依据“工业造物”的思路,把作品设想成一个完美的产品,结果反而常常会事与愿违。因此景观营造要基于不完整的思路,遵从演化算法,奉行自然参与的过程中的创造。
2,让不易生长绿色植物的地方,也能产生绿意盎然的景象。当前的园林景观建设,大多是在自然能够生长绿色植物的环境营造,比如城市公园,基本是在预留的空地上建设,不管这块空地是否适宜建筑,但是这块空地肯定适合植物生长,即使人工没有任何地干预,若干年后,这里照样会被自然自组织成为一派生机盎然的景象,也就是说,人工的努力与自然自发生成的生态效率是相当的,耗费了大量人力和物力的建设成果,其实对于整个城市的生态环境,是没有什么帮助的,即使人不作任何行动,自然也会发挥它该有的生态效率。
所谓热岛效应、空气浑浊、水体污染等城市疾病,主要是大量的城市建筑和构筑物,侵占了原来的绿色空间,所以城市的生态效率,会随着城市规模的不断扩张而下降。要缓解这样的问题,就必须运用适当的技术,让自然在不能生长绿色植物的地方,如墙体和屋顶都能披上绿装。这样就能大量吸附城市空间的二氧化碳或温室气体,从而降低城市的热岛效应、使得城市的空气和水体更加洁净。
3,模块化批量定制的园林景观,虽然我们口口声声强调要戒除“工业造物”的思想,但是,园林景观一定要提高工业化的水平,就是努力让园林景观的那些确定性的内容,尽量形成可以任意拼装的构成单元。
目前的园林景观实践,基本都是一次定制服务的过程,无论是重复出现的地面铺装或是标准形式的花坛等,都必须到现场一点点小心地制作,如一款标准形式的水磨石坐凳,其现场加工对环境造成的污染是显而易见的事情,但是现场施工的品质远远达不到在工厂的精细程度。我们完全可以根据园林景观的特点进行园林模块的研究,生产一定数量和形式的园林单元现场拼装。
这样不仅可提高施工精度,也大大减少现了场施作业造成的环境污染,而且也能有效降低现场施工的时间。
4,具有生态增量的园林景观,当前大多数园林景观的建设,主要看重的只是园林景观的审美功能,因此,城市虽然增加了不少的绿色空间,却无法有效地遏制城市生态的不断恶化。
碳中和时代更在乎景观的生态价值,创造具有生态价值的景观,与生产领域兴建一座工厂一样,是在创造经济的价值,因此,将来的园林景观,更在乎绿色植物的固碳释氧的功能,而绿色植物的固碳释氧的功能,只有相对是免费或者是廉价才行。也就是说,将来的园林景观必须是低维护,最好是免维护的才算有意义。