2023 年 11 月 4 日在迪拜舉行的第二十八屆聯(lián)合國氣候變化大會 COP28 召開在即，全球二氧化碳排放總量最大的國家——中國何時能實現(xiàn)碳達峰？是現(xiàn)在國際國內(nèi)都關(guān)心的一個熱門話題。

根據(jù)官方報道，中國現(xiàn)在的二氧化碳排放量為 110 億噸/年左右。中國的二氧化碳排放量中大部分是燃燒煤炭、石油和天然氣等化石能源排放的。還有一小部分是生產(chǎn)水泥時煅燒石灰石排放的。其它的溫室氣體排放量微乎其微。中國的水泥生產(chǎn)已經(jīng)基本達峰了，但能源需求還在增長，而且未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)還會繼續(xù)增長。

不過中國高耗能的重化工產(chǎn)業(yè)的增速已經(jīng)下降，現(xiàn)在每年新增的能源需求增長率為 3.5%左右，未來還會逐漸下降，大概率中國的新增能源需求絕對量會基本穩(wěn)定。如果新增的能源供應(yīng)全部使用化石能源，今后每年需要增加 4 億噸左右的二氧化碳排放。而如果新增的零碳能源——風(fēng)光水生物質(zhì)及核能每年能夠替代化石能源減排 4 億噸二氧化碳，則中國可立即實現(xiàn)碳達峰。

二氧化碳減排的主要路徑是用能電能化，電能供應(yīng)由零碳的可再生能源和核能提供。中國現(xiàn)在的電力主要來自于燃煤發(fā)電，現(xiàn)在中國的發(fā)電煤耗約為 301 克標準煤/千瓦時，于是燃煤發(fā)電的二氧化碳排放約為 800 克/千瓦時。

現(xiàn)在對二氧化碳減排貢獻最大的就是光伏發(fā)電。2022 年中國的光伏發(fā)電新增裝機容量才8000 多萬千瓦，2023 年大概率會達到 2 億千瓦，一年之間新增容量就增加了 1 億千瓦，增長率超過了 100%，光伏年新增容量撐起了全國新增二氧化碳年減排量的半邊天。如此高速增長的直接原因是硅料生產(chǎn)的瓶頸被打開，一年左右的時間硅料價格下降 80%左右，光伏組件價格因此下降近 50%，導(dǎo)致現(xiàn)在光伏發(fā)電成本顯著低于煤電。

估計 2023 年全年中國新增零碳能源發(fā)電能力替代煤電減少的二氧化碳排放如下表：

按上表的計算結(jié)果，如果風(fēng)電、水電和核電未來每年的裝機容量基本不變，新增的能源需求量不變，則中國每年的新增光伏裝機容量在2023年2億千瓦新增容量的基礎(chǔ)上再增加約6000萬千瓦，達到2.6億千瓦/年左右，就會實現(xiàn)碳達峰。中國光伏發(fā)電新增容量近年來的變化可請參見下圖。

中國何時能實現(xiàn)碳達峰？答案一眼即可看穿！不過實現(xiàn)碳達峰只是實現(xiàn)碳中和這場大戲的前半場。

中國實現(xiàn)碳中和有兩大關(guān)鍵問題需要解決，一是風(fēng)光電的發(fā)電成本要足夠低，二是要有足夠的消納過剩風(fēng)光電的電耗和補償風(fēng)光電短缺的電力——即所謂的智慧能源，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。現(xiàn)在風(fēng)光發(fā)電的成本已經(jīng)低于煤電，而且還在繼續(xù)降低，第一個關(guān)鍵問題已經(jīng)解決。

于是中國實現(xiàn)碳達峰后在奔向碳中和目標的道路上要解決的最關(guān)鍵的問題就是開發(fā)大量低成本的智慧能源。好戲還在后半場，任重而道遠！