何时启动大规模负碳减排技术？警惕陷“无米之炊”困局

 

目前具有共识的是，大幅减少化石燃料的二氧化碳排放将减缓气候变化。但在大多数情景下，仍需要在全球范围内采用大规模负减碳技术将全球变暖限制在2°C以内。

而生物质能作为最具潜力的可再生能源，已成为仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。其中，生物质发电技术是目前最成熟、发展规模最大的现代生物质能利用技术。燃煤发电厂的改造是眼下的路径之一。比如通过利用木质纤维素能源作物或残余物中的生物质来替代化石燃料发电，这被认为是综合评估模型（IAMs）中一种具有成本效益的选择。

生态环境部部长黄润秋在9月15日的“中国这十年”系列主题新闻发布会上介绍，十年来，我国碳排放强度下降了34.4%，扭转了二氧化碳排放快速增长的态势，绿色日益成为经济社会高质量发展的鲜明底色。

黄润秋表示，十年来，我国稳步推进能源结构调整，不断优化升级产业结构。煤炭消费占一次能源消费比重由68.5%下降到去年的56%，非化石能源消费占比提高了6.9个百分点，达到了16.6%。可再生能源发电装机增长了2.1倍，突破了10亿千瓦，风、光、水、生物质发电装机容量都是稳居世界第一的。

《“十四五”可再生能源发展规划》也显示，“十三五”期间，我国可再生能源实现跨越式发展。截至 2020 年底，我国可再生能源发电装机达到9.34亿千瓦，占发电总装机的42.5%，风电、光伏发电、水电、生物质发电装机分别达到 2.8、2.5、3.4、0.3 亿千瓦，连续多年稳居世界第一。“十四五”期间，将稳步推进生物质能多元化开发，包括稳步发展生物质发电、积极发展生物质能清洁供暖、加快发展生物天然气、大力发展非粮生物质液体燃料等。

然而，在发展生物质能及BECCS的进程中，何时大规模启动实施是需要回答的关键问题。

王戎表示，作为清洁生物质能源的重要来源，获取作物秸秆的重要性不言而喻，而伴随着气候变化，秸秆生物量的多少受气候变化影响。而目前的综合评估模型没有考虑到的一点就是，如果推迟强有力的缓解气候变化的行动，未来的作物产量可能会由于气候变暖的有害影响而下降，从而降低BECCS的缓解能力。

为综合评估减排效用，王戎等人创造性地将能源、技术、气候、农业、贸易、社会经济的相互作用纳入综合考虑范围，首次将气候变暖与BECCS减排潜力的反馈机制引入地球系统模型，使用全球观测资料校准了农作物亩产量对生长季节平均气温、大气CO2浓度、氮肥施肥强度和降水的响应关系，建立全球的未来社会经济情景大数据集。

“负碳减排技术的反馈对未来气候变化的长期趋势存在显著影响，由于受气候变化的负面效应，粮食产量和BECCS减排潜力同时下降，可能导致到2200年都无法再实现巴黎协定的2°C目标，并威胁全球的粮食安全。”

王戎表示，他们的研究表明，当大规模BECCS的减排行动的启动时间推迟到2060年时，在2200年是否考虑该反馈机制对全球增温的效应将达到0.8°C。当全球变暖超过一定的临界点，大规模的负碳减排技术的气候行动很可能无法在2200年达到巴黎协定的温控目标，并引发全球社会经济系统的变革性变化。

其对澎湃新闻记者进一步解释，例如，当BECCS从2040年推迟到2060年开始实施，可用于负碳生物质技术的农业秸秆和能源作物的亩产量受气候变化影响下降，导致在2200年的全球增温从1.7°C增加到3.7°C。“因此，通过理解农作物亩产量与气候变化的正反馈机制，我们的研究主要是强调了早期减排技术（包括太阳能、风能）的重要性。”

 

农业反馈对全球增温和粮食供应量的影响。该图表示的是在2040年、2050年和2060年开始启动减排时，2100年和2200年的全球变暖和人均每天卡路里的蒙特卡罗结果和不同敏感性试验的结果，其中横线表示的是中间的预测值，虚线表示不考虑气候对农作物亩产量影响的情景下全球变暖的差异。研究发现从2050年开始实施减排时，在考虑农业-气候反馈作用后，在2200年可以实现2°C气候目标的几率从47%下降到4%，表明认识气候与农业的反馈增加了早期减排的紧迫性。