什么是碳中和?
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发布日期:2024 年 2 月 27 日
撰稿人:Alice Gomstyn、Amanda McGrath

什么是碳中和?

碳中和是指产生碳排放的实体从地球的大气中消除同等数量的碳排放时达到的状态。要实现碳中和,需要采取多种措施,包括能效举措、可再生能源转型、碳消除和碳补偿项目。

为什么碳中和很重要?

碳中和举措的支持者们认为,碳中和能够在缓解气候变化和全球变暖方面发挥重要的作用,这两种情况都是由大气中的温室气体排放累积而引起的。除了二氧化碳以外,导致气候变化的温室气体 (GHG) 还包括甲烷、一氧化二氮和氢氟碳化物。

这些排放主要是由人类活动造成的,尤其是化石燃料的燃烧,并导致全球气温显著上升。欧盟气候监测机构 Copernicus 报告称,2023 年将成为有记录以来最热的一年,比工业化前水平高出将近 1.48 摄氏度(2.66 华氏度)。

碳中和举措有助于实现净零排放目标,也就是将温室气体总排放量减少到接近于零,并从大气中消除剩余的排放量。然而,净零排放倡议通常更侧重于减排而不是消除。基于科学的目标倡议 (SBTi) 是多个全球非营利组织的一项合作成果,旨在推广企业净零排放标准,并呼吁各个公司将直接和间接价值链排放量减少 90% 以上。1 当一家企业或者一个国家或地区采取气候行动并成功达成净零排放时,即被视为实现了气候中和。

温室气体排放核算指南

如何建立用来计算排放量的金融级数据和最佳实践。

哪些策略能够实现碳中和?

如果希望在运营和供应链中实现碳中和,组织通常需要采用下面的一种或多种方法:

能效

能效是指使用比原本所需数量更少的能源执行任务这一概念。美国能源部将能效视为“实现二氧化碳净零排放的一个重要手段”。2

能效的改善或许微乎其微,例如用节能型新灯泡替换旧灯泡,但也可能通过更大规模的项目实现大幅提升。例如,在炎热的天气里,安装反射屋面并在整个建筑物中加装隔热材料可以将室内温度保持在较低的水平,从而降低暖通空调 (HVAC) 系统的整体能耗。除了减少实体的碳足迹以外,能效还可以降低能源支出,从而帮助企业降低商品和服务的价格。

可再生能源转型

可再生能源是由自然资源产生的能源,其补充速度快于使用速度。这种能源通常被称为清洁能源,因为大多数类型的可再生能源在投入运行之后,并不会产生二氧化碳排放。(可再生能源技术的生产和安装产生的碳足迹实际上相对较小。)3

可再生能源的形式包括太阳能、风能、水力发电、地热能和生物能。和能效一样,在从化石燃料转型为可再生能源的过程中,各个组织可以采取多种策略。现场选项包括安装太阳能板、架设风力涡轮机以及使用地热供暖和制冷系统。

组织还可以直接从当地可再生能源供应商那里购买电力(如果有)。在美国和欧洲,组织还可以选择购买能够代表他们的绿色能源投资的证书。(此类证书的支持者们认为,这些证书有助于支持和提高对可再生能源转型的认识。但研究表明,这些证书并非总是能够鼓励各个组织更多地开发可再生能源基础设施,这样就引发了人们对“漂绿”问题的担忧 [“漂绿”是指推销有关企业可持续发展的误导性信息]。)4

碳消除和碳捕集

二氧化碳排放通过碳汇从大气中自然消除。天然碳汇包括森林、海洋和湿地,它们从空气中吸收二氧化碳,这一过程称为碳汇。人类可以通过重新造林以及保护或恢复湿地支持这样的生物碳汇。(这样的栖息地恢复还会产生一个额外收益,也就是保护生物多样性。)

其他类型的碳汇同样需要通过人为努力得以实现。其中包括用来增加土壤储碳量的农业实践(称为土壤碳汇)以及直接空气捕获 (DAC)。DAC 技术通过空气捕获系统直接从大气中消除二氧化碳,这些系统利用化学反应筛选出二氧化碳分子。尽管 DAC 是一种代价极高的碳消除方法,但根据国际能源署 (IEA) 的数据,截至 2023 年 7 月,全球已有 27 家 DAC 工厂投入使用。5 碳消除方面的持续创新得到了一些政府计划的支持,例如“负碳排放”(Carbon Negative Shot) 计划6 和“二氧化碳消除助推器”(Carbon Dioxide Removal Launchpad)7

碳消除项目中采用的一些技术与碳捕集、利用和封存 (CCUS) 项目中采用的技术类似。但 CCUS 项目有所不同,因为这些项目从工厂或发电厂等源头捕集二氧化碳排放。随后可以将捕集的二氧化碳压缩并运输,以实现工业用途或地下储存。根据国际能源署的数据,截至 2023 年 7 月,已有 500 多个 CCUS 项目正在开发中。8

碳补偿和碳信用

为了进一步补充可持续发展工作并满足注重应对气候变化的利益相关者的期望,各个组织通常投资于碳补偿项目和碳信用。这些项目可以通过上述的很多工作形式开展,例如重新造林和可再生能源发电。通过投资于温室气体排放消除或避免措施,各个公司正在“补偿”自己的排放。

全球正在努力实现碳中和

1997 年,《京都议定书》成为首个为发达国家或地区设定具有法律约束力的温室气体减排目标的国际条约。2015 年的《巴黎协定》将减排目标扩展至发展中国家或地区,最终,全球将近 200 个国家或地区加入了这一协定。2015 年,联合国还通过了 17 项可持续发展目标 (SDG),其中强调了减排的重要性。

特别是,随着全球气候中和联盟的成立,对碳中和的重视得到了进一步加强。截至 2020 年,已有 110 多个国家或地区承诺在 2050 年之前实现碳中和,包括欧盟成员国、英国、美国、日本和韩国。此外,中国也承诺在 2060 年之前实现碳中和。9

在 2023 年召开的《联合国气候变化框架公约》第 28 届缔约方大会 (UNFCCC COP 28) 上,各方达成了另一项全球承诺。在此次大会中,120 多个国家或地区签署了一份承诺书,以期通过共同努力,在 2030 年之前将全球可再生能源发电装机容量增加两倍,并在 2030 年之前将全球每年的平均能效提高速度从每年大约 2% 提高到 4% 以上。10

哪种技术有助于实现碳中和?

技术创新是很多组织和国家或地区实现碳中和的必由之路。新的进展包括利用阳光和海水的二氧化碳消除系统11、小型风力发电机的问世以及利用太阳能板改造运河的计划。12

此外,碳管理软件还可以帮助各个组织加速开展脱碳工作。这样的软件可以利用温室气体排放信息构建数据基础、简化报告流程,以及提供分析工具以寻找机会实现低碳目标和跟踪对承诺的履行情况。

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资源 什么是净零?

净零排放是指排放到大气中的温室气体与从大气中清除的气体量达到平衡。

什么是脱碳?

脱碳是一种缓解气候变化问题的方法,可以减少温室气体排放,并将其从大气中去除。

什么是碳核算?

通过碳核算,各组织将能够量化自己的温室气体排放,了解他们对气候造成的影响并设定减少排放的目标。

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脚注

1SBTi 企业净零标准”。(ibm.com 外部链接)。SBTi,2023 年 4 月。

2能效:建筑和工业”。(ibm.com 外部链接),美国能源部能效与可再生能源办公室。

3当 100% 可再生能源并不意味着零碳排放时”。(ibm.com 外部链接),斯坦福大学 Doerr 可持续发展学院,2019 年 5 月 23 日。

4可再生能源信用:旨在实现电网脱碳抑或只是一个企业宣传工具?”(ibm.com 外部链接),宾夕法尼亚大学 Kleinman 能源政策中心,2023 年 6 月 15 日。

5直接空气捕获”。(ibm.com 外部链接),国际能源署,2023 年 7 月 11 日。

6负碳排放”。(ibm.com 外部链接),美国能源部化石能源和碳管理办公室。2024 年 1 月 4 日。

7二氧化碳消除助推器”。(ibm.com 外部链接),二氧化碳消除任务,2022 年 11 月 17 日。

8碳捕集、利用和封存”。(ibm.com 外部链接),国际能源署,2023 年 7 月 11 日。

9在 2050 年之前实现碳中和:世界上最紧迫的任务”。(ibm.com 外部链接),联合国,2020 年 12 月 11 日。

10全球可再生能源和能效承诺”。(ibm.com 外部链接)。第 28 届缔约方大会 (COP),阿联酋,2023 年。

11一家新成立的碳消除初创公司由阳光和海水供电”。(ibm.com 外部链接)。《波士顿环球报》,2024 年 2 月 17 日。

125 项智能可再生能源创新”。(ibm.com 外部链接)。世界经济论坛。2023 年 9 月 21 日。