摘要：近日，北京大学方精云院士领导的研究团队在《中国科学：生命科学》在线发表了题为“中国及省域碳排放、陆地碳汇及其相对减排贡献，1980-2020”的研究论文。
近日，北京大学方精云院士领导的研究团队在《中国科学：生命科学》在线发表了题为“中国及省域碳排放、陆地碳汇及其相对减排贡献，1980-2020”的研究论文。
本文共计：3000字 | 9分钟阅读
随着气候变化对人类社会的威胁不断加剧，减缓碳排放、实现全球气候治理目标成为国际社会的共识。中国作为全球最大的碳排放国，同时也是气候行动的积极践行者，围绕“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标，实施了一系列重大决策和行动。
然而，区域资源禀赋、经济发展水平以及生态特征的差异，使得“双碳”目标的实现成为一项复杂的系统工程。
为科学推动“双碳”行动，北京大学方精云院士团队开展了关于中国及各省（市、区）碳排放、清洁能源发展与陆地碳汇功能的系统研究，评估了1980~2020年间的碳排放趋势及各省域的清洁能源与碳汇减排贡献，揭示了区域差异，并提出了针对性的政策建议。
1
全国和省域双尺度分析
该研究从全国和省域双尺度，全面剖析了中国过去40年的碳排放、清洁能源减排与碳汇功能变化。
研究团队利用了多源数据，从1980年至2020年对我国全国和31个省份的碳排放量、清洁能源减排量及陆地碳汇进行了系统性分析。
具体方法包括：
碳排放核算：基于全国和省域化石燃料消费、水泥生产等数据，按照碳排放清单方法核算全国和省域的碳排放量，并校准了分省数据。
清洁能源减排量评估：计算清洁能源发电（如水电、风电、太阳能）对化石燃料碳排放的替代效果，量化清洁能源带来的减排贡献。
陆地碳汇功能估算：结合实测数据和生态过程模型，评估森林、草地、灌丛、农田、湿地等生态系统的碳汇潜力，计算陆地碳汇对碳排放的抵消比例。
减排贡献量化：综合分析清洁能源减排和陆地碳汇的贡献水平，揭示不同区域在实现碳中和过程中面临的机遇与挑战。
（图 我国及省域尺度碳排放、清洁能源减排及陆地碳汇的基本情况。1 Tg C表示1百万吨碳单位。）
通过研究显示，1980~2020年间，全国碳排放量从372 Tg C增至2784 Tg C，人均碳排放量从0.38 t C提升至1.97 t C。
碳排放总量的增长反映了经济快速发展对能源需求的显著拉动。
单位GDP碳排放强度从1980年的8.11 t C/万元下降至2020年的1.75 t C/万元，下降了78%。
能源利用效率的提升以及产业结构优化，是碳排放强度下降的主要原因。
煤炭作为主要碳排放来源，其占比从80%以上逐步下降。
清洁能源发展加快，促进了能源结构的逐步优化。
2
减排固碳区域差异明显
通过研究，我国在清洁能源减排贡献与陆地碳汇功能方面存在显著的区域差异。
清洁能源减排贡献的区域差异：
1. 减排贡献高的地区
西部省份在清洁能源减排贡献上表现突出，尤以 青海、云南、四川、西藏 等为代表。青海省的清洁能源减排贡献达68.6%，全国最高；云南和四川分别接近50%和30%；西藏也保持较高水平。
原因分析：
自然资源禀赋突出：这些地区拥有丰富的水电、风能和太阳能资源，特别是青海和云南，水电和光伏发电量占比全国领先。开发力度强：四川和云南长期致力于水电开发，形成了大规模的水电站集群；青海依托光伏、风电等新能源项目成为清洁能源输出基地。用电需求较低：西藏等地能源消费主要依赖清洁能源，当地化石燃料需求极少，同时输出多余电力进一步提升减排贡献。2. 减排贡献低的地区
与此形成对比的是，东部沿海地区的 北京、上海、天津 等经济发达城市，清洁能源减排贡献普遍偏低。其中，北京和上海的减排贡献不足1%，天津表现也低于全国平均水平。
原因分析：
资源禀赋有限：东部地区缺乏大规模水电、风能或太阳能资源，自然条件限制清洁能源开发潜力。能源需求巨大：这些地区经济发达、人口密集，工业和生活用电需求庞大，仍主要依赖化石能源。政策导向不足：由于自然资源限制，东部城市更多依赖外地清洁能源输入，难以显著提升本地清洁能源比例。清洁能源减排的区域差异主要由自然资源分布决定，西部地区通过大规模开发水电、风电、太阳能等清洁能源实现了较高减排贡献；而东部沿海城市因资源匮乏和能源需求大，减排贡献相对有限。
陆地碳汇功能的区域差异：
1. 碳汇能力强的地区
西部和东北地区的碳汇功能显著强于东部沿海地区，典型代表包括 内蒙古、四川、云南 等省份。其中，内蒙古的碳汇能力全国最高，平均达20.1 Tg C/年；四川和云南的碳汇总量也处于全国前列。
原因分析：
生态系统丰富：内蒙古拥有广阔的草原和森林资源，是全国最大的碳汇区域之一。四川和云南地处长江上游，森林覆盖率高，湿地和草地类型丰富，生态系统多样性增强了区域固碳能力。生态工程推动：这些地区长期实施退耕还林、天然林保护等生态工程，大幅提升了森林和草地的碳汇功能。内蒙古的三北防护林工程和退牧还草政策尤为显著。2. 碳汇能力弱的地区
东部沿海城市的碳汇功能较弱，尤其是 上海、北京、天津 等地。上海的碳汇能力仅为0.2 Tg C/年，全国最低；北京和天津的碳汇也远低于全国平均水平。
原因分析：
生态用地不足：上海、北京等超大城市土地面积有限，大量生态用地被城市化和工业用地取代，森林、草地等生态系统覆盖率极低。特大城市的生态系统以绿化和景观为主，碳汇潜力受限。自然条件不利：东部地区气候和地形限制了森林和草地的扩展潜力，湿地生态系统的恢复难度较大。政策扶持不足：与西部和东北地区相比，东部城市的生态工程实施规模有限，难以大幅提升碳汇能力。碳汇功能的区域差异由生态系统分布和土地利用类型决定。西部和东北地区的森林和草地是碳汇功能的核心；东部沿海地区因生态用地不足和城市化进程加快，碳汇能力相对较弱。
3
最大化发挥区域差异化优势
针对不同区域的资源禀赋和发展状况，应实施差异化的“双碳”战略。
西部地区应充分发挥清洁能源开发与碳汇提升的优势，加快能源输出网络建设，扩大碳汇工程实施范围，推动其成为全国“双碳”目标的核心贡献区域。
中东部地区需通过技术创新和政策引导，提升清洁能源比例并优化城市生态系统布局。应推动能源消费从化石燃料向清洁能源过渡，同时加强农业和城市生态系统的碳汇管理。
西部和东北地区可因其资源禀赋提前实现碳达峰，而中东部地区需制定分阶段的达峰计划，为产业转型和绿色发展预留足够时间。
清洁能源减排优化：
1. 西部地区清洁能源输出能力的强化
西部地区拥有丰富的水电、风能和太阳能资源，是我国清洁能源开发的重点区域。
未来应进一步提升西部地区的能源输出能力，优化能源调度网络，并推动储能技术的突破以解决清洁能源供应波动问题。
同时，国家应加大资金和技术支持，完善“西电东送”工程，为清洁能源输出地区提供税收优惠和产业扶持政策。
2. 中东部地区清洁能源利用比例的提升
中东部地区能源消费以化石燃料为主，清洁能源比例较低，需积极推动能源结构调整。
一方面，可通过分布式光伏、屋顶太阳能等项目解决土地资源限制问题；另一方面，应加强与西部地区的绿色电力合作，引入更多清洁能源输入。
此外，加速高耗能行业的低碳化转型，引导传统能源密集型产业向低碳产业升级是实现碳减排的核心举措。
3. 技术创新与产业链优化
清洁能源发展离不开技术创新。未来需重点突破高效光伏组件、海上风电装备和长时储能技术，同时加快氢能的开发与应用。
在政策层面，应通过科研专项基金和税收减免，鼓励新能源技术研发和产业化，推动新能源装备制造业向中西部转移，带动区域协调发展。
陆地碳汇功能提升：
1. 西部和东北地区的碳汇巩固与扩大
西部和东北地区因森林、草地和湿地资源丰富，是我国碳汇能力的主要贡献区域。未来需持续实施退耕还林、天然林保护等生态工程，优化森林质量并扩大草地和湿地修复规模。
同时，应引入遥感监测和生态大数据技术，实时评估碳汇变化，科学管理碳汇资源。国家层面可以通过“碳汇交易”机制，为这些地区提供资金支持，进一步巩固其碳汇能力。
2. 中东部地区的碳汇潜力挖掘
中东部地区生态系统面积有限，但通过创新措施仍可提升碳汇能力。
一是加强城市绿化，推广屋顶花园、垂直绿化等模式，提升城市碳汇水平；二是优化农田生态系统管理，通过保护性耕作、秸秆还田等技术提升农业碳汇能力；三是沿海地区应重点开发蓝碳资源，通过红树林、盐沼和海草床的保护与扩展挖掘更多固碳潜力。
参考资料：
1.《方精云院士团队系统评估中国及各省区碳排放、清洁能源减排及生态系统碳汇，为我国“双碳”行动提供科学支撑》 中国科学：生命科学
2.Estimation of national and provincial carbon emissions, terrestrial carbon sinks and their relative contribution to emission reductions during 1980~2020
3.图片来源于网络
来源：能投委
