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国家气候变化专家委员会委员江亿院士专访
2021.11-29

第四届国家气候变化专家委员会成立大会于 2021 年 9 月 23 日在中国气象局举行。中国气候变化事务特使解振华,中国气象局局长庄国泰、副局长宇如聪,外交部、国家发展和改革委员会、生态环境部等有关部门领导及国家气候变化专家委员会委员出席大会。会上,庄国泰宣读了第四届国家气候变化专家委员会委员名单并颁发聘书。我院江亿院士受聘担任第四届国家气候变化专家委员会委员。

国家气候变化专家委员会成立于2006年,是我国应对气候变化工作的重要决策支撑机构和国家级智库,其主要职责是就气候变化的相关科学问题以及我国应对气候变化的长远战略、重大政策提出咨询意见和建议。

在全球气候变化和中国双碳战略的时代背景下,各行各业均面临深刻变化。气候变化专家委员会的主要职责是什么?中国应对气候变化做了哪些工作?我们建筑人能为此做出哪些努力?带着这些疑问,作为建筑领域的新人,建环专业2021级本科新生(能源11班+未央建环11班)联合组织了一次对江院士的采访。


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图 江亿院士(第二排右四)当选为第四届国家气候变化专家委员会委员

摄影:中国气象局国家气候变化专家委员会办公室


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图  江亿院士接受建环2021班新生的专题采访


问题1:江老师,您好!首先,祝贺您当选为第四届国家气候变化专家委员会委员!我们了解到这个委员会是我国应对气候变化工作的重要决策支撑机构和国家级智库。请问:这个委员会的具体职责是什么?


2006年,我国成立了国家气候变化专家咨询委员会,大约每四年一届,这一届是第四届了。这个委员会的成员包含了各个方面的专家,包括:大气物理学家,如前中国气象局局长秦大河先生,还有农业、生态、外交、计生委等领域的专家。这一委员会的主要职责是为我国应对气候变化工作提供重要的决策支撑和咨询建议。自从2020年9月习近平总书记提出双碳战略之后,委员会重点开展了我国双碳战略的实现途径的研究,为国家制定技术路线提供了政策建议。

国家气候变化专家咨询委员会的工作重点和政府间气候变化专门委员会(IPCC)的工作一样,是从如下三方面开展工作:

第一是研究人类活动到底会不会导致气候变化。对于这个问题,以前学术界是有一定争论,现在的分歧小了,超过95%以上的人都认为人类活动导致了气候变化。

第二是研究气候变化的影响。如果二氧化碳浓度升高导致全球变暖,那么就需要研究地球温度升1℃、2℃或者更高到底会给人类社会、自然环境和地球环境带来什么样的影响?其中,对人类社会的影响就包括对生态变化、农作物生产、传染病流行等可能产生的影响。到底还会有哪些影响呢?如何影响未来社会的经济发展?这些都是需要研究的问题。

第三是研究应对气候变化的策略。既然气候变化会给人类社会发展带来很多的不利影响,那么人类社会到底应该怎么应对?这里面很重要的一点就是改变生产、生活方式,尤其是改变用能方式实现低碳或者零碳发展。当然,委员会也还曾经研究过国外学者讨论的一些“地球工程”的办法,对这些办法到底怎么看待也是在讨论的范围中。

经过这么多年的研究讨论,目前,已经明确了低碳发展已成为人类进入新的生态文明阶段的一个重要组成部分。我们都在谈可持续发展,而可持续发展中很重要的一块就是能源的可持续发展。自工业革命以来,人类社会用了100多年的时间依靠化石能源发展到现在的程度。不管是煤、石油,还是天然气,这100多年消耗了几百万年在地里积存的矿产资源。这样的方式绝不是可持续发展的。我们的后代哪有这么多化石资源可用呢?现在提出低碳发展,实际上是改变人类未来的发展模式,真正走可再生、可持续发展之路,这对未来人类社会经济发展的方方面面都具有非常深远的意义。

习近平总书记早在2014年就提出了能源要进行四个革命,即生产革命、消费革命、技术革命和政策机制革命。四个“革命”意味着什么呢?这意味着我们的能源要从生产到消费、从技术到政策机制等各方面都需要进行革命,这将改变人类的发展模式,这也为人类社会的可持续发展指明了一条特别清晰的道路。所以,能源革命是未来20年或者更长时间内的一件大事,关乎到人类未来将发展成什么样的一件大事。

以前,各个国家更多的是从各自眼前的经济发展角度考虑问题,在国际谈判中对自己国家二氧化碳的排放量指标讨价还价。现在,包括中国在内的很多国家不再这样看待减排这一问题了,而是把二氧化碳减排看作是高科技竞争。谁先实现了能源转型、谁先实现了低碳或碳中和发展,就等于谁为未来的可持续发展铺平了道路。这就把困扰我们多年的减排与经济发展之间的矛盾解开了。

经过这么多年的努力,总算把碳排放问题拉到一个更科学、更清晰的认识轨道上来了。既然是咱们未来早晚都必须走的路,谁先找到那条路该怎么走,谁就会在这场竞争中先人一步,谁就可能先达到目标,也就会在社会经济发展中占主导地位。这就是我对实现碳中和这件事的看法。


问题2:我们知道,大量二氧化碳排放导致严重的气候变化是当今全球面临的巨大挑战,因此,各个国家都在积极推进碳减排进程。江老师,您能否给我们讲解一下中国在减少碳排放上做了哪些贡献?


实际上,中国在碳减排这件事上做得很好。2015年,国际能源署(IEA)署长法提赫·比罗尔(Fatih Birol)在我们学校的主楼后厅做报告时就指出:西方国家都在说他们努力减碳,但是数下来中国在这方面做得最好。譬如:中国的水利资源充分开发利用,整个水电实现的减碳量世界第一;中国在风电、光电方面,通过技术突破实现了成本的大幅度降低,在世界上做了突出贡献,绝大多数相关产品都是“Made in China”。

但是,目前我国的碳排放总量是世界第一。这主要是由以下几个方面的原因造成的:

一个是我们人口多。美国跟欧洲的人口加起来也没有我们多,从人均排放量看,我们的人均碳排放量比欧美发达国家还是低很多的。

另一个方面,从中国碳排放总量的变化曲线上看,在2000年以后,我国的碳排放快速增加。这是为什么呢?这是由于我们开始了大规模城镇化建设和基础设施建设。我们在我们的960万平方公里的土地上建设,建成美丽中国。这包括大量的房屋建造和基础设施建设,包括高铁、高速公路和大坝等。这些建设都需要大量的钢材、水泥等建筑材料,这些东西都是高碳的,由此导致了碳排放量快速增加。但是,这样的发展模式只是人类发展历史长河中的短暂一刻,甚至也只是实现工业化过程中的短暂一刻,更准确地说,任何国家都得有一个模式转型的过程。当初美国、日本、韩国在发展中都曾经历过这样的阶段,欧洲国家要更早些,速度也更缓慢,所以这种阶段的变化不是很突出。

回溯历史,各个国家人均累计二氧化碳排放又如何呢?你可以看到还是西方发达国家的累计排放量大。每个国家都有排放量上升很高的那么一段时间,这与其发展阶段有关系,与大规模基建有关系。随着中国大规模基建逐渐地软着陆,中国的碳排放一定会快速降下来的。这与习总书记提出的2030年碳达峰相吻合。从现在的发展趋势来看,这个目标的实现可能还会稍微更早一些。

此外,1976年,光伏电池的成本每瓦需要100美元,而现在只有0.2美元左右。光伏电池之所以能够出现成本的飞速降低,使得光伏发电成本跟煤电差不多了,这源于中国的重大技术突破和产业突破。这个是世界公认的,中国人在这方面做出了巨大贡献。

 

问题3:江老师,您在建筑节能、建筑热环境、建筑自动化、集中供热规划与控制方面都颇有研究,您能否讲解一下建筑对气候变化有什么影响?


刚才我说了气候变化的原因之一就是人类排放温室气体。建筑主要存在两大部分的排放。一是建筑材料的生产,钢铁、水泥、玻璃、陶瓷的生产都需要耗费大量能源并导致大量二氧化碳排放。二是建筑使用过程中的排放,建筑七、八年使用过程的二氧化碳排放量就与建造排放差不多了。建筑一般是按70年寿命设计的,因此建筑运行过程的碳排放占据了主导地位。

此外,按照排放的位置不同,二氧化碳等温室气体的排放还分为直接排放和间接排放。比如,供暖的燃气锅炉房、食堂烧火做饭都是直接碳排放。建筑运行过程中都需使用电力,中国目前60%左右的电还是来自火电,电厂发电也会产生大量的碳排放,这种由于使用电力导致的碳排放就是间接排放。

我们要实现碳中和就是要把这两类碳排放都归零。这是一个非常具有挑战性的大任务,也等着你们去完成。比如说,把这个直接排放取消掉,你们会问,以后建筑不能使用燃气了那怎么做饭呢?其实,现在已经有能做中餐的电炊具了。另外,在供热方面,热泵将发挥重要作用。热泵技术是用电高效产热的一个重要技术路线,不仅能解决供暖问题,也能解决很多工业领域的需热问题。因此,热泵对未来减少直接排放将起到很大的作用。

下面我来谈谈如何减少间接排放问题。

为减少间接排放,首先需要提高设备效率,减少用电。只有把电力消耗量减少,才能减少电力生产,从而减少碳排放。第二,就是要减少电力的生产排放。现在说我们对电力要彻底的革命,根本上就是改变电力生产方式,不能主要靠化石能源发电,而是要改成可再生电力。

可再生电力在哪儿呢?水电是特别好的可再生电力,可惜地球上水利资源不是那么多。只有少数几个国家靠水电就能基本解决电力供应问题,而多数国家都不行。中国尽管有世界上最多的水利资源,但是中国人口多、国家大,水电未来只能解决15%左右的总电力供应问题。此外,核电也是零碳电力,但它也只能供应中国大约10%左右的电力。那么,剩余75%的电力从哪儿来呢?现在看来,最主要的零碳电力还是得靠风电、光电。与热力发电不同,可再生能源具有分布广、能量强度低的特征,因此,不应采用传统热电厂和可再生能源电厂那种集中发、统一送的电力结构了,而应更多地采用分布式发电、近用户发电模式。这种分布式发电不仅可以解决电力长距离输配的难题,同时也避免了传统的集中风电、光电厂必须“火光打捆”导致的热电比例难以降低的问题。

发展分布式可再生能源电力,建筑屋顶就是特别好的空间资源。我们仔细观察周边就可以发现,无论是城市还是农村,大量的屋顶是闲置的。基于卫星数据分析,仅农村的屋顶就能装20亿千瓦的光伏板,一年发电量就接近3万亿度。城市也能装8亿千瓦的光伏板,年发电量可超过1万亿度。将城市和农村的屋顶充分开发和利用,就能承担中国几乎未来一半左右的风电和光电的开发任务。所以,原来建筑在整个能源系统里仅是消费者的角色,而未来的建筑,将既是消费者也是生产者,同时还是一个调节者(蓄能),是三位一体的。这也说明建筑在电力转型和“双碳”战略中将承担极为重要的任务。


问题4:气候变化是当下必须解决的一个大问题,我们明白这不仅是国家的事情,更是整个世界、每个人都必须为之奋斗的事情。江老师,您觉得我们建筑人在这一方面应该做些什么?


我认为建筑人未来在应对气候变化中将起到特别大的作用。党中央提出的“双碳”战略,将成为未来40年人类社会经济发展中的重要主线,这是一场大的革命,也是长久的改变人类生产、生活方式甚至对文化都有深远影响的大事。再过几年,你们毕业后也将投入到这个行业的第一线。抑制气候变化,实现低碳发展将是你们最重要的、持续工作的内容。

能源革命最大的任务是改变能源结构。实现低碳社会后,社会将形成新的工业体系和新的能源转换模式。能量将不再是从燃料到热、再到电的转化,而是从电到热的转化。这是一个比我们这一代任务更加艰巨的伟大事业,历史责任不可避免地落到了你们这一代人的肩膀上,这一伟大事业一下子就把建筑人推到了历史的前端,打攻坚战就变成建筑人的责任了。

实现新的发展模式,实现低碳,这是很重要的战场。而这战场战役靠谁来攻坚呢?就靠你们这一代人了。我非常羡慕你们这代人,当你们到了我这个年龄时,你们就能够拍着胸脯自豪地说:“你看,中国是咱们实现了碳中和!”。气候变化问题被你们解决了,这将是你们人生最伟大的成就。


通过这次采访,同学们对气候变化、温室气体减排、建筑人的责任和使命等有了更为深刻的理解。同学们表示,一定要努力学习,在中国的节能降碳事业中发挥自己的能量!



采访:陈俊潇

采访策划:赵亚栋、王麒英、朱继涛、吕垒坤

撰稿:吕垒坤、钟阅

校对:石文星、王宝龙

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