非二氧化碳温室气体减排的中国行动、国际经验与政策启示.pdf
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1、气象与人类社会 年第 期非二氧化碳温室气体减排的中国行动、国际经验与政策启示刘长松摘 要巴黎协定首次全球盘点结果表明,将全球气温上升幅度控制在以内面临较大的减排缺口,加快推进非二氧化碳温室气体减排成为国际共识。目前,中国非二氧化碳温室气体减排以部门行动为主,政策碎片化突出,甲烷减排集中在能源、农业与废弃物处理部门,氧化亚氮减排集中在工业与农业部门,含氟气体减排集中在淘汰和替代氢氟碳化物方面,能源等行业积极开展自愿减排。欧盟、美国等制定了甲烷减排战略,通过设定减排目标、提高减排意识、改善数据基础、建立监管政策、鼓励相关方参与等有力促进了温室气体减排。与发达国家相比,中国控制非二氧化碳温室气体排放
2、起步较晚,在减排政策、数据基础、能力建设以及管控机制等方面存在较大差距。应尽快研究制定非二氧化碳温室气体减排目标,完善非二氧化碳温室气体减排政策体系,加强温室气体数据基础与 体系建设,加强温室气体减排技术推广应用。关键词非二氧化碳温室气体“双碳”目标 甲烷减排 氧化亚氮减排含氟气体减排 碳市场作者简介:刘长松,经济学博士,国家应对气候变化战略研究和国际合作中心副研究员。全球人为二氧化碳排放约占人为辐射强迫的,应对气候变化,仅减排二氧化碳是不够的。减少非二氧化碳温室气体排放对将全球气温上升幅度控制在 以内意义重大,也有助于减轻突破“气候临界点”造成的灾难性影响,避免北极海冰消失、永久冻土融化释放
3、甲烷,同时产生改善空气质量和促进人体健康等协同效益。联合国政府间气候变化专门委员会()的相关报告指出,快速削减非二氧化碳温室气体排放可避免到 年升温,到 年升温。巴黎协定首次全球盘点的初步结果表明,将全球气温上升幅度控制在 以内面临较大的减排缺口,推动各国提升气候变化国家自主贡献目标,加快推进非二氧化碳温室气体减排已成为国际共识。随着关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书基加利修正案(以下简称基加利修正案)的深入实施,非二氧化碳温室气体减排将迎来国际合作新机遇。年 月,在英国格拉斯哥召开的第 届联合国气候变化大会()上,美国、欧盟等发起“全球甲烷承诺”倡议,提出到 年全球甲烷排放量在 年水平上减排
4、 的目标。中国是全球最大的甲烷排放国,不关注甲烷已不能全面反映温室气体排放总体格局。加快研究制定非二氧化碳温室江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 阅江学刊 年 第 期气体减排战略,积极实施全经济范围的温室气体减排,对实现“双碳”目标具有重要意义。一、中国非二氧化碳温室气体排放现状、特征与趋势根据巴黎协定相关要求,发展中国家应逐步推动全经济范围的温室气体减排。当前中国应对气候变化行动主要针对能源活动的二氧化碳减排,未来,随着减排成本上升,非二氧化碳温室气体排放占比逐步提高。把非二氧化碳温室气体纳入“双碳”政策体系,加快研究制定非二氧化碳温室气体减排战略,完善监测、报告和
5、核查(以下简称)体系,加快部署经济有效的减排技术,对实现“双碳”目标具有重要意义。(一)非二氧化碳温室气体排放现状及变化趋势 年,中国温室气体排放总量(包括土地利用、土地利用变化和林业活动,即)约 亿吨二氧化碳当量,其中甲烷、氧化亚氮和含氟气体占比分别为、。甲烷的主要排放来源是能源部门的煤炭开采与油气逸散、农业部门的动物肠道发酵和水稻种植以及废弃物填埋。能源部门是中国最大的甲烷排放来源。年,能源部门甲烷排放量占甲烷排放总量的。其中,煤炭开采过程的甲烷排放占比为,油气行业排放占比为,燃料燃烧产生的甲烷排放占。煤炭行业甲烷排放具有泄漏浓度低、波动大、持续性强等特点,回收利用的技术难度大、成本高。尽
6、管煤炭行业甲烷回收利用规模不断增长,但利用率仍然偏低。年,中国煤层气抽采量为 亿立方米,其中利用量仅为 亿立方米。每年大量低浓度瓦斯直接排到空气中。当煤矿开采停止后,废弃矿井仍通过自然或人为通道继续排放甲烷。近年来,中国政府为确保煤矿安全生产,加快淘汰关闭小型煤矿等落后产能,全国煤矿数量从 年 多座降至 年约 座,废弃矿井数量与规模不断增加,这些废弃矿井已成为重要的甲烷排放来源。年,煤炭开采过程产生的瓦斯排放约为 亿吨二氧化碳当量。未来,随着煤炭开采量下降及煤矿瓦斯利用加强,煤炭开采过程的甲烷排放将持续下降。油气生产、处理、储运和分销等各环节均产生大量甲烷逃逸排放,根据国家温室气体清单,年油气
7、行业甲烷逃逸排放为 万吨,是 年的 倍,年均增长率约。麦肯锡报告显示,在油气生产环节采用现有减排技术,可减少约 的甲烷逃逸,由于监管法律不完善、高投资回报率要求以及会对常规采油操作造成影响等,甲烷减排技术尚未得到广泛应用。农业部门是中国第二大甲烷排放源,也是氧化亚氮最大的排放来源。年,农业活动产生的甲烷和氧化亚氮排放量分别占排放总量的 和,农田施肥、家畜饲养、水稻种植和粪便管理是主要的排放源。畜牧业和种植业在农业甲烷排放中占比较大,中华人民共和国生态环境部:中华人民共和国气候变化第三次两年更新报告,:。董文娟、孙铄、李天枭等:欧盟甲烷减排战略对中国碳中和的启示,环境与可持续发展,年第 期。项目
8、综合报告编写组:中国长期低碳发展战略与转型路径研究综合报告,中国人口 资源与环境,年第 期。:“中国加速迈向碳中和”油气篇:油气行业碳减排路径,:。江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 气象与人类社会其中动物肠道排放占比为,水稻种植排放占比为,动物粪便管理排放占比为。主要农产品产量的大幅增长推动农业甲烷排放保持增长态势。年,动物肠道发酵和水稻种植甲烷排放约为 万吨,并保持增长态势,年或超过煤炭开采成为最大的甲烷排放源。农业排放源规模小、高度分散,固碳效果具有可逆转性,固碳效益不确定性大,导致农业减排项目难以获得碳市场机制的支持。废弃物处理是第三大甲烷排放源,主要来自固体
9、废弃物处理和废水处理排放。年,废弃物处理甲烷排放约占甲烷总排放量的,其中,固体废弃物处理排放量占,废水处理排放量占。中国固体废弃物数量增长较快,未来废弃物处理甲烷排放将继续增长。污水处理各环节均排放甲烷,发达国家将甲烷与氧化亚氮排放纳入污水处理厂日常运行监测指标,我国污水处理厂尚未采取类似措施。随着能源转型与“退煤”进程加快,煤炭开采量将下降,再加上煤矿瓦斯利用水平提升,未来煤炭开采过程的甲烷排放量将呈下降趋势。同时,农业部门中动物肠道发酵和水稻种植甲烷排放呈上升趋势,预计 年后将超过煤炭开采排放,成为最大的甲烷排放源。油气逸散和废弃物填埋也是甲烷排放量增长的重要推动因素。通过减少煤炭、油气生
10、产与消费环节的甲烷排放,提高回收利用水平,采用末端处理技术,改进水稻种植方式,改善牲畜饲养方式及饲料结构,提升废弃物管理和处置技术,预计甲烷排放量可于 年左右达峰,峰值排放量约为 亿吨二氧化碳当量。氧化亚氮的主要排放来源包括氮肥施用、动物粪便管理和乙二酸生产等工业生产过程。通过减少农业化肥用量、促进农田保护性耕作、加强乙二酸生产全过程排放治理,氧化亚氮排放将于 年左右达到峰值,峰值水平约为 亿吨二氧化碳当量。含氟气体的主要排放来源包括制冷剂、发泡剂、灭火剂和化工原料等的工业生产过程。替代空调使用的制冷剂,加强对工业生产过程中三氟甲烷()的副产品减量、焚烧处理和资源化利用,可以推动含氟气体于 年
11、左右达到峰值,峰值排放量约为 亿吨二氧化碳当量。(二)非二氧化碳温室气体减排以部门行动为主,政策碎片化突出中国缺乏非二氧化碳温室气体减排整体政策框架,相关行业制定的发展规划、安全生产、资源综合利用措施等间接产生了减排效果。“十二五”以来,应对气候变化政策对部分行业提出了控制排放的要求,总体上是定性要求,缺乏定量目标。年,国务院印发“十二五”控制温室气体排放工作方案,强调控制非二氧化碳温室气体排放的必要性。国家应对气候变化规划(年)“十三五”控制温室气体排放工作方案提出减少农业和生活垃圾处理的甲烷排放,控制工业部门氧化亚氮和含氟气体排放。年,我国提交的应对气候变化国家自主贡献文件提出三氟甲烷减排
12、目标。“十四五”规划提出加强对甲烷、氢氟碳化物()、全氟化合物()等温室气体排放控制。年,中国宣布接受基加利修正案,为氢氟碳化物减排注入强劲动力。能源领域的甲烷排放控制与安全生产密切相关。我国已制定煤矿瓦斯排放标准,年,环境保护部、国,“:”,:江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 阅江学刊 年 第 期家质量监督检验检疫总局发布了煤层气(煤矿瓦斯)排放标准(暂行),年,国家能源局、环境保护部、工业和信息化部发布关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见,天然气发展“十二五”规划天然气发展“十三五”规划均要求加强石油和天然气行业采矿活动甲烷排放回收。农业部门推进种植业和
13、牲畜管理的甲烷减排,制定了提高动物粪便处理和资源化利用目标,通过改善水分和肥料管理控制稻田甲烷排放,推进农作物秸秆综合利用、农林废弃物资源化利用、畜禽粪便综合利用,推进地热能在农业和水产养殖设施中的应用。在废弃物处理领域,国家应对气候变化规划(年)提出加强生活垃圾分类处理,提高资源化利用率,鼓励支持垃圾焚烧发电与垃圾填埋场甲烷收集利用。(三)甲烷减排集中在能源、农业与废弃物处理部门当前,中国是全球最大的甲烷排放国,年甲烷排放量约 万吨,其中能源活动排放占比。即使按照较低的全球增温潜在趋势计算,甲烷排放量约 亿吨二氧化碳当量,超过很多发达国家的温室气体排放总量。煤炭行业甲烷排放控制与化解产能过剩
14、、保证安全生产密切相关。中国是全球最大的煤炭生产国,煤炭开采排放大量煤层气。年,煤炭开采过程的甲烷逃逸排放量达 亿吨二氧化碳当量,在非二氧化碳温室气体排放总量中占比超过。捕集利用煤层气不仅有助于甲烷减排,也有利于提高能源效率,保障煤炭行业安全生产。“十一五”以来中国开始制定控制甲烷排放相关政策,持续加大煤层气勘探开发力度,提高煤层气与煤矿瓦斯利用率,采取措施减少甲烷排放泄漏。世纪 年代以来,煤矿企业开始尝试捕集和利用煤层气,开展能源化利用。中国政府制定了煤层气甲烷利用相关政策(表)。表 中国煤层气甲烷利用相关政策时间政策主要内容 年 月为加强煤矿安全,国务院下发了关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采
15、利用的若干意见,提出了瓦斯抽采先于煤矿开采的指导原则,强调了瓦斯治理和利用的重要性。要求当地土地和规划部门确保煤矿生产“安全第一、预防为主”,严格执行安全标准,加强政府监督。年 月国家发改委下发关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作实施意见的通知,鼓励部署利用煤层气(煤矿瓦斯)发电的项目。通知要求电网企业根据补贴后的价格优先收购煤层气(煤矿瓦斯)发电项目的富余电量。年 月国家发改委下发煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十二五”规划。该规划设定了 年煤层气地面开发量达到 亿立方米且基本全部利用的目标。该目标已于 年实现。年 月国家能源局制定关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见,提出到 年中国煤层气
16、(煤气)产量达到 亿立方米。其中地面开发 亿立方米,基本全部利用;井下抽采 亿立方米,利用率 以上。中华人民共和国生态环境部:中国气候变化第三次国家信息通报及第二次两年更新报告核心内容解读,:。江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 气象与人类社会续表时间政策主要内容 年 月国务院下发关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见,该意见给出了政府计划支持煤层气开采和利用的措施,包括财政补贴、更优惠的税收政策以及煤矿开采权管理等。年 月国务院下发大气污染防治行动计划,最终目标是在五年内显著改善中国的大气质量。该计划制定了煤炭控制目标,要求到 年,煤炭占中国能源消费的比例下
17、降到 以下。这一目标将减少煤炭的生产和需求,由此减少煤炭生产过程的甲烷排放。年 月国家能源局编制煤层气勘探开发行动计划,设定了 年的目标:新增探明煤层气地质储量 万亿立方米,煤层气(煤矿瓦斯)抽采量力争达到 亿立方米,其中地面开发 亿立方米。另外,还设定了低浓度煤层气发电目标。年 月国务院印发关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见,提出用 年时间退出落后产能 亿吨,减量重组 亿吨,从源头减少煤矿落后产能甲烷排放。年 月国家能源局发布煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十三五”规划,提出到 年煤层气(煤矿瓦斯)开采量达到 亿立方米的目标。我国不断强化煤矿开采活动甲烷逃逸减排相关政策,针对煤矿甲烷排放
18、制定相关标准。年,环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布煤层气(煤矿瓦斯)排放标准(暂行)(),禁止地面煤层气及高浓度瓦斯(甲烷体积分数大于或等于)直接排放,无法利用的进行焚烧处理。年,生态环境部提出将修订煤层气和煤矿瓦斯排放标准。山西、陕西已开展煤炭行业甲烷减排试点。推动油气行业天然气回收和循环利用。年,天然气发展“十二五”规划提出加强石油和天然气行业采矿活动的甲烷排放回收,积极开展伴生气和气体回收技术现场试验等。年,天然气发展“十三五”规划“十三五”控制温室气体排放工作方案都要求加强回收利用放空天然气和油田伴生气。年,国家发改委修订发布产业结构调整指导目录(年本),将油田伴生气、天然气储
19、运泄漏回收技术、煤层气、煤矿瓦斯开采利用技术等列入推荐技术。农业部门的现有政策间接产生了甲烷减排效果。主要包括:减少化肥农药使用,推动化肥农药使用量零增长行动;加快循环型农业体系建设,促进畜禽养殖废弃物资源化,提高动物粪便和秸秆综合利用率;推广保护性耕作和草地生态保护,提升农田草地土壤固碳能力。国家应对气候变化规划(年)鼓励使用有机肥,因地制宜推广低碳循环生产方式(如“猪沼果”沼气生产),发展规模养殖。推进农作物秸秆综合利用、农林废弃物资源化利用、畜禽粪便综合利用,积极推进地热能在农业和水产养殖设施中的应段雯娟:中国“超级温室气体”减排压力大 世界资源研究所发布中国非二氧化碳温室气体减排潜力研
20、究,地球,年第 期。江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 阅江学刊 年 第 期用。“十三五”控制温室气体排放工作方案提出控制农田甲烷排放,选育高产低排放良种,改善水分和肥料管理,鼓励建设畜禽养殖场大中型沼气工程。年,国家气候变化自主贡献文件强调控制稻田甲烷排放。年,国务院办公厅印发关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见,提出畜禽废弃物综合利用率达到 的目标,到 年大型规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到 以上。年,全国 个示范县化肥使用量提前实现了负增长,全国畜禽粪污综合利用率达到,规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到,秸秆综合利用率达到。年,畜禽粪便并网沼气发电装
21、机容量 万千瓦,年发电量达到 亿千瓦时,产生了较好的经济与生态效益。废弃物处理部门制定了垃圾分类处理、资源化利用等措施。第一,针对生活垃圾填埋场、垃圾焚烧制定了技术规范和排放控制标准。国家应对气候变化规划(年)提出加强生活垃圾处理,在具有收集价值的垃圾填埋场开展甲烷收集利用,鼓励有条件的地区发展垃圾焚烧发电。第二,推进工业固体废物、建筑垃圾、污水、污泥等废弃物无害化处理和资源化利用,促进垃圾填埋场与污水处理厂甲烷的回收利用。第三,加强垃圾分类和回收再利用。年,国务院下发生活垃圾分类制度实施方案,要求到 年底在部分重点城市市区对生活垃圾实行强制分类,生活垃圾回收利用率达到 以上。年以来,我国启动
22、地级以上城市生活垃圾分类工作,目前 个重点城市基本建成生活垃圾分类系统,提高了垃圾回收利用率。第四,开展城镇污水处理提质增效三年行动。第五,开展“无废城市”试点建设,首批选择 个城市和地区进行试点,加快探索废弃物产生量最少的城市发展方式。第六,在污水处理领域,不断提升污水处理率,促进沼气回收技术发展。水污染防治行动计划提出到 年所有县城和重点镇要建立污水处理系统,县城、城市污水处理率分别达到、左右。“十四五”规划提出推广污泥集中焚烧无害化处理方式,城市污泥无害化处置率达到,地级及以上缺水城市污水资源化利用率要超过。(四)氧化亚氮减排集中在工业与农业部门氧化亚氮排放主要来自农业与工业部门。农业部
23、门限制化肥使用量将减少农田氧化亚氮排放,工业部门改进生产工艺,降低硝酸、己二酸生产过程的氧化亚氮排放。年,中国第二次气候变化两年更新报告提出到 年实现工业和农业氧化亚氮排放量达到峰值目标。农业部门未制定具体的减排目标,通过限制化肥施用促进氧化亚氮减排。“十三五”控制温室气体排放工作方案提出减少农田氧化亚氮排放,到 年达到农田氧化亚氮排放峰值。年,农业部制定了限制化肥使用数量的要求。到 年化肥使用量零增长行动方案要求,年化肥使用量年增长率控制在 以下,到 年主要农作物化肥使用量实现零增长,显著限制农业部门的氧化亚氮排放。工业部门氧化亚氮主要排放源是硝酸、己二酸等的工业生产过程,主要通过加快产业结
24、构调整、淘汰落后产能来减少氧化亚氮排放,制定排放限值及落后工艺限制清单。加强工业污染排放标准和法规建设,规定硝酸生产排放烟气中的氧化亚氮限值。国家应对气候变化规划()提出改进己二酸和硝酸的生产工艺,应用新技术减少氧化亚董文娟、孙铄、李天枭等:欧盟甲烷减排战略对中国碳中和的启示,环境与可持续发展,年第 期。江苏省地质测绘院印刷厂:阅江学刊 年 校样 排版:黄坤 日期 气象与人类社会氮排放。工业绿色发展规划(年)提出改进化肥、己二酸、硝酸、己内酰胺等行业生的产工艺,减少工业生产过程氧化亚氮排放。(五)含氟气体减排集中在替代和淘汰氢氟碳化物方面含氟气体减排主要是削减氢氟碳化物排放,加强对三氯甲烷副产
25、品减量、焚烧处理和资源化利用,促进制冷剂替代。三氯甲烷不属于基加利修正案的减排目标。三氯甲烷是重要的非二氧化碳温室气体之一,中国的三氯甲烷排放量已超过发达国家,从 年不到 万吨二氧化碳当量迅速增加到 年的 亿吨二氧化碳当量,占非二氧化碳温室气体排放总量的,减排潜力大。通过政府财政补贴和税收优惠,三氯甲烷每年可实现 亿吨二氧化碳当量的减排规模。世纪初,清洁发展机制()项目推动了三氯甲烷减排。年以来,氢氟碳化物减排加快,年节能减排低碳发展行动方案提出加强氢氟碳化物排放控制,加快氢氟碳化物销毁和替代。年,针对应对气候变化国家自主贡献文件提出的减少受控用途氯二氟甲烷()的生产和消费,我国制定了 年产量
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