《自然》:中国的碳排放13年间被高估了106亿吨

  自然

每天,无论你是用电还是开车,本质上都需要消耗煤炭和石油这些化石燃料。而它们燃烧的过程中,会向大气排放大量的温室气体,比如二氧化碳。

中国目前是二氧化碳排放量的第一大国,但具体的碳排放因子等一系列数据都还处于未知的状态。过去,中国一直没有进行碳排放相关数据的核算工作。而现在,我们终于有了目前最为准确的中国碳排放相关数据。

由哈佛大学、中国科学院、清华大学等24所国内外科研机构与大学的科研人员共同合作开展的“中国碳排放核算工作”的相关研究取得重要进展。报道该研究成果的一篇论文于昨日发表在《自然》杂志上[1]。果壳网科学人对论文作者哈佛大学刘竹教授、中国科学院魏伟研究员、清华大学的贺克斌教授以及英国东安格利亚大学的关大博教授进行了采访。

中国排放多少碳

研究结果表明,中国碳排放总量比先前估计低约15%,比2013年全球大气研究排放数据库估计值要低14%,而比最近一次(2005年)中国向《联合国气候变化框架公约》汇报的碳排放量低了12%。“这是目前为止最精确的中国碳排放估算。”关大博说。

研究人员发现,2000年到2013年间,中国的二氧化碳排放量比原先估计约少了106亿吨。这是什么概念?刘竹教授举了个例子:“从1994年《京都议定书》签订以来,具有强制减排义务的西方发达国家这20年一共减排了多少呢?才1亿吨左右。”

为什么碳排放要重新核算

目前,国家与全球的碳排放主要由国际机构“政府间气候变化专门委员会”(IPCC)的统计数据进行估算。碳排放数据发布机构包括美国橡树岭国家实验室二氧化碳分析中心(CDIAC), 全球排放数据库(EDGAR),世界银行、美国能源情报署(EIA)以及国际能源署(IEA)。

因此,中国的排放数据主要由这些西方发达国家的科研及政府机构发布,其碳排放量的核算主要依据发达国家经验估计。国际气候会议和讨论和政策的制定,也只能参考这些估计的数据来估算的中国碳排放。

这样估算,是否准确呢?从现在的研究结果看,还真不准。

作为减排政策制定的基础,精确的碳排放数据依据是不可或缺的。为了得到更符合中国实际情况的碳排放数据,从2011年起,中国政府投入8亿启动“碳专项”,1000多位国内主要科学家针对五个碳相关主题展开研究。在《自然》上发表的碳排放研究成果,就是“碳专项”的一部分。

这项历时4年的统计了中国所有行业部门化石能源燃烧的碳排放及水泥生产过程的碳排放,覆盖了中国99%的能源消费量。研究团队对中国各能源类型的排放因子做了详细的研究。光煤一项,研究者们就对几千家煤矿和上万家用煤企业进行了调查。采样种类多达六百多个,覆盖了全国97%的煤种类。

中国煤炭产量和煤的碳含量。可见中国的煤含碳量总体偏低。图片来源:参考资料[1]

用重新核算后更精确的排放因子计算,中国煤燃烧和生产水泥产生的二氧化碳比之前用发达国家数据估计出来的可要少掉一大截。

之前的碳排放为何被高估?

科研人员认为,中国排放的二氧化碳,之所以比之前估计的少得多,原因很可能在于中国的煤炭和水泥的碳排放因子并没有之前估计的那么高——所谓“碳排放因子”,简单地说就是燃烧单位能源所产生的碳排放数量。

据刘竹介绍,IPCC做估计时使用的是发达国家的数据,比如美国,煤比较优质,含灰量只有14%,中国却高达27%。煤炭灰分多,含碳量自然就少了。由于IPCC的煤含碳量推荐值是75%,而中国煤的平均含碳量只有54%,差异比较明显。

水泥生产造成的碳排放也是类似的道理。中国的水泥熟料系数只有60%,远低于国际组织采用的系数95%。熟料系数衡量有多少生石灰能变为生产出的水泥。这个化学过程也要产生大量二氧化碳。而中国水泥熟料系数低的原因和煤挺像的:都是原料的杂质比较多。

没排那么多,是不是就不用减排了?

并不是。

虽然这次的研究结果显示出,中国碳排放量很可能远没有以前估计的那么多,不过关大博强调:“这绝不意味着,中国就可以不减排了,可以不用关心气候变化了。恰恰相反,正是因为我们得出了更准确的数据,才能更正确地根据这些结果制定合适的政策和方案。”中国碳排放第一大国的处境并没有发生改变,减排形势依然严峻。

贺克斌指出,中国所面对的碳排放形势是异常复杂的。他对果壳网科学人表示,中国目前的能源产业中,既有世界最先进的生产工艺,也有最落后的技术未被淘汰,跨度非常大。中国正在进行能源结构调整,研究者认为,这一研究结果将“为如何调整能源结构提供非常重要的数据基础”,并且“为国家发改委在大气和能源的未来规划这一块,可以说具有指导意义。”

另一方面,既然中国的能源结构和产业水平在不断变化,这些辛苦核算所得的数据,会不会过几年就过时了呢?贺克斌表示,中国发展非常快,技术更新也很迅速,相应地,中国的碳排放数据也理应及时更新。

关大博告诉科学人,这篇论文作者中有CDIAC的前任及现任主席,结果是能得到国际同行认可的。他表示,IPCC将会参考这些结果。但更重要的是,中国需要建立完善的动态数据库,才能要求国际采纳我们的结果。

今年年底,讨论全球气候变化的巴黎会议即将召开。那时,中国的研究人员们将带着这些最新的数据,走进巴黎会议的会场。     

(编辑:Calo)

参考资料:

  1. Zhu Liu, et al. Reduced carbon emission estimates from fossil fuel combustion and cement production in China. Nature 524, 335–338

文章题图:Nature

 
 
 
 

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