近日，首屆氣候經(jīng)濟高峰論壇舉行，金融專業(yè)人士、中金公司原總裁兼首席執(zhí)行官朱云來發(fā)表演講。
以下為演講原文
大家好，今天非常高興受邀參加首屆氣候經(jīng)濟高峰論壇。何為氣象？空氣的形象嗎？氣象以多變著稱，所以叫氣象萬千。如何理解氣候？我想氣候就是長期平均的氣象。我和氣象圈內(nèi)同仁有過一些討論，包括對氣象科學(xué)本身和人類經(jīng)濟發(fā)展的問題，我們面臨未來的氣候變化應(yīng)該采取什么措施，會有什么樣的經(jīng)濟影響等等。下面跟大家分享一下我們的初步交流研究。
首先來看下面兩張圖，其中有很重要的兩個基礎(chǔ)觀測。上圖（黃線）為碳濃度，從1850年到現(xiàn)在大概是170多年的歷史，上面的插圖是最早在夏威夷的大氣二氧化碳觀測，內(nèi)部有一個小的波動是聯(lián)動的月度頻率周期，外圖是年度平均數(shù)的展示。下圖是人類從1850年開始二氧化碳排放記錄。大家知道世界第一次工業(yè)經(jīng)濟博覽會在1851年，代表著工業(yè)革命的開始，西湖博覽會在1929年，大概是1850年后面的七八十年的樣子。工業(yè)革命其實肇始于1776年左右，也就是說1850年的工業(yè)博覽會是在工業(yè)革命開始的近80年之后，當(dāng)時已是工業(yè)體系初步形成，其影響已開始顯現(xiàn)的階段；這個階段全球碳排放也就每年2億噸，而現(xiàn)在已經(jīng)是每年362億噸。
如果把剛才那兩條曲線合并，我們可以看出來碳排放和碳濃度的增加趨勢是非常一致的。從1850年到2021年，碳濃度從285提高到417，這兩點的差值可以看成碳從1850年以后的升幅，碳濃度增加132個PPM，比較同期的溫度升幅為1.28度，這與剛才翟先生圖中結(jié)論也很一致。這些研究證明可能就是人類而不是其它的自然因素造成的碳濃度提高、全球變暖。碳濃度和溫度的升高，幅度也非常吻合。去年諾貝爾物理學(xué)獎的結(jié)果就是說如果碳的濃度升高一倍溫度要增加3度，按照我們現(xiàn)在實際的觀測，相當(dāng)于實際上我們升高了45%，溫度增加了3度的45%，就是大概1.3度與上面說的1.28度溫度升幅很接近。剛剛翟先生講的1.5度，相信這條曲線如果再繼續(xù)往上延伸很快就會到1.5度。
不了解氣象的人也許不一定理解為什么1.5度這么重要，但今年夏天咱們國家南方的高溫，全世界范圍內(nèi)的酷熱山火等惡劣天氣已經(jīng)在給大眾普及溫度提高、氣候變化的后果。事實上，如果不采取措施，很快就會升溫達到甚至超過1.5度，惡劣高溫天氣越來越多，包括其他災(zāi)害頻度、強度都在提升，我們的生存環(huán)境將變得非常惡劣。
當(dāng)前，人類遇到探尋可持續(xù)發(fā)展路徑的問題。剛才解振華先生講了一個現(xiàn)象，過去發(fā)展中國家不太愿意減排，要想發(fā)展就要有能源，限制排放的話擔(dān)心發(fā)展可能受到影響，而發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展到一定程度了，開始關(guān)心環(huán)境、生活質(zhì)量、未來子孫，所以他們愿意更快地減排。但是現(xiàn)在情況一變它又調(diào)過來了，發(fā)達國家面臨衰退挑戰(zhàn)更大，又怕對經(jīng)濟造成影響，它對減排承諾在回縮。世界各國有不同的利益發(fā)展觀點、思考角度，這個可以理解。但我想起有一本書的題目叫做《只有一個地球》，因為我們都生活在這個地球上，最終這個地球會影響到我們每一個人。因為大家都生活在一個地球上，天氣是繞地球不斷地傳導(dǎo)，相互影響。氣象必定與世界各國都息息相關(guān)，而要想防范氣象災(zāi)害也是要相互聯(lián)系，分享經(jīng)驗，合作共贏。無論是哪國過度碳排，最后結(jié)果都是全人類來共同承擔(dān)。
那么，氣候變化的問題有沒有出路呢？它是有可能通過科學(xué)的來解決。
我下面講的內(nèi)容也正是從科學(xué)到經(jīng)濟，經(jīng)濟的發(fā)展以及對推動技術(shù)實現(xiàn)的作用，讓我們一起重新認識生活的環(huán)境，找到可持續(xù)發(fā)展的道路。
剛才講了碳排放與碳濃度的關(guān)系，下面這張圖我稱它“澡盆原理”。排放600多億噸，最后折算每年6.9個ppm，就是百萬分之一的濃度水平。但是碳濃度每年上升2個ppm。為什么人類工業(yè)活動釋放到大氣里面的碳有6.9ppm，但是大氣中碳濃度最后只升高了2.0ppm。這背后的道理就像這個水池子一樣，排放相當(dāng)于水龍頭不斷地往澡盆里灌水，水位就會上升，但是如果這兒有一個下水道是開著的，有一部分在往外流，這里面的水位升高就會比進水的量要小一點。既然排了6.9ppm，但是只上升了2.0ppm，說明漏掉了或是被吸收掉4.9ppm，那這4.9ppm上哪兒去了？
我們發(fā)現(xiàn)三個最重要的地球系統(tǒng)：大氣、海洋（就是水），還有生物圈（主要是植物），放到大氣里面的碳有一部分會融在水里面，因為二氧化碳的分壓提高，向水里面的溶解增加，剩下還有一部分是被綠色植物吸收了的二氧化碳，所以又少掉一部分，再剩下一部分吸收不掉的就是這個黃的，就是最后排在大氣里的。
其實排放到海洋的二氧化碳相對不多，但這個其實更可怕。因為二氧化碳溶解在水里就變成碳酸，碳酸的濃度不斷在提升，而珊瑚、貝殼類等海洋生物本質(zhì)都是碳酸鈣，隨著海水酸性的提升，這些生物都會遭到毀滅性的打擊，這將是對環(huán)境巨大的變化。可能人類不生活在海洋中，對海洋酸化感受不直接，但是遲早我們都會受到它的間接影響。
接下來，我們再看看世界經(jīng)濟社會的發(fā)展變化，目前數(shù)據(jù)可以追溯到1965年，近60年的歷史。可以看出來紅線是人口，總體在增長，但是平均年增速也就1.5%，較為穩(wěn)定。而藍線是我們的經(jīng)濟，是產(chǎn)值數(shù)據(jù)。經(jīng)濟的增速比人口的增長速度高不少，這對應(yīng)的是全世界人類生活水準(zhǔn)的提高，但是付出的代價是能耗，也就是下圖的黃色線。全世界原來在60年代初的時候用掉53億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)在已超過200億噸標(biāo)煤/年，人均2.6噸標(biāo)煤/年；而最上面灰色的線則是二氧化碳的排放，現(xiàn)在已經(jīng)超過300億噸/年。
世界產(chǎn)值增長對應(yīng)的煤耗彈性總體是在下降的，現(xiàn)在速度已越來越慢了，這是改善與進步。但是，增速只是下降而已，總量使用還是不斷提升，這對氣候變化的影響仍然可能是不斷加劇地。
我們再來看一下經(jīng)濟學(xué)上兩個重要指標(biāo)，一個流量是產(chǎn)值，也就是每年生產(chǎn)的增加額。存量是投資以后形成的資產(chǎn)，比如公路、鐵路、工廠、住房等等，今天沒有時間完全展開講，主要是希望讓大家有一個總體感覺，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中各變量是互相影響的，存量與流量是關(guān)聯(lián)的，這亦是一門復(fù)雜的科學(xué)。
經(jīng)濟學(xué)也可能比較生動、有意思的。經(jīng)濟學(xué)的主體跟氣象學(xué)的主體不一樣，氣象學(xué)的主體是空氣，是云，是雨。這些東西不以人的意志為改變，但是經(jīng)濟學(xué)研究的主要對象恰恰是人類的活動，甚至是人本身。但是你覺得人類的活動就是主觀的嗎？其實不是，具有主觀的人的活動，在群體總體意義上看是遵循著比較客觀的規(guī)律，背后有它自己的運行邏輯。我們是在試圖抓住這些經(jīng)濟學(xué)的道理，并運用這些經(jīng)濟學(xué)原理進行科學(xué)分析。
下面兩張圖是我國的產(chǎn)值能耗情況以及經(jīng)濟帳本。時間關(guān)系我不展開細講，大家可以比較來看一下我國與世界的數(shù)據(jù)。
我們再來看看中國能耗更具象化的表現(xiàn)。從原來將近10億噸標(biāo)煤，增長到目前50億噸標(biāo)煤左右。我們將能耗按不同行業(yè)進行結(jié)構(gòu)化分解，這里包括了水泥、鋼材、化工、電力、玻璃、交通等，我們做這個分類也是想看看從哪個行業(yè)入手盡量減少碳排，以最終實現(xiàn)我國的“雙碳”目標(biāo)。比如鋼材，過去用焦炭煉鋼。為什么用焦炭煉鋼？因為要把三氧化二鐵的氧氣置換出來，碳氧結(jié)合變成二氧化碳，剩下來的就是提純后的鐵。但這樣會形成太多的二氧化碳，不利于“雙碳”目標(biāo)?？萍荚谶M步，現(xiàn)在有可能利用氫氣去置換出氧氣，而且氫置換的活性可能比碳還要強。倘若直接用氫去置換氧，最后生成的是水，剩下純度更好的鐵，同時又可能不產(chǎn)或少產(chǎn)生大量的二氧化碳。
過去受發(fā)展階段目標(biāo)等因素所限，對碳排重視程度不足，且焦炭的技術(shù)已很成熟、成本也不高，就沒有動力去改變?，F(xiàn)在“雙碳”目標(biāo)已經(jīng)制定，倒逼我們?nèi)ジ倪M工藝。假如未來完全用氫煉鋼，是可能大量減少二氧化碳排放的。我們國家光是煉鋼及為煉鋼而煉的焦炭，一年就得幾億噸煤，對應(yīng)十幾億噸的碳排放，如果把這塊減掉了，就向?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)更進了一大步，隨著技術(shù)不斷成熟，是有可能性的。
當(dāng)然，減少碳排最重要可行的方法還是—光伏發(fā)電替代火電。太陽是我們能看得見的來源，離我們1.5億公里，非常的穩(wěn)定，不斷地放出來能量，到達地球的軌道的時候它的強度是每平方米1367瓦，再經(jīng)過大氣系統(tǒng)，被大氣吸收，被云氣反射，剩下只有差不多一半到地面，到地面以后又被反射掉了7%。
所以太陽能(7.250, -0.08, -1.09%)量到地面大約也就是一半，每平米700多瓦，這個數(shù)值跟我們過去說100瓦的燈泡是一個道理。照在地面上瞬間能達到700瓦，我們目前采用的主流太陽能光伏板，其標(biāo)稱功律是200瓦左右，可利用的有700多瓦，而最終能利用的最大功率200瓦左右，也就是光伏轉(zhuǎn)化效率在20%-30%。
下面這些圖，學(xué)氣象的同仁都很熟，首先是中國的地勢圖。這些決定了我們的環(huán)境特點。剛才講到太陽。最低的平原低于500米高度，第二階臺階是云貴高原、黃土高原等等，最高的第三臺階是青藏高原，就是青海、西藏。它們的平均高度應(yīng)該是3000米以上。
這個地形決定了我們很多特征，剛才說的太陽輻射的分布，這里有比較高的分布帶，從西藏到內(nèi)蒙，包括西北的邊疆比較高，最低的是云貴高原，為什么？
我們下面看到這個地方是下雨很多，從云量圖可以看到大氣從這兒產(chǎn)生漩渦，降雨極高，云彩很多，這是一個太陽輻射的低值區(qū)。
下面的日照圖也是，大家很明顯可以看出來四川等地這一部分日照最少。
我們講到氣象，講了一些風(fēng)雨的事。雨跟水利很有關(guān)系，水利就是雨水從高山上流下來，會受地勢影響限制的。為什么？絕大部分降雨都降在東南角，這是比較低的地方，高原是很高，但是水不多，所以我國最終可利用的水利能量是相對有限的。
風(fēng)速也是集中分布，比如說我們風(fēng)機的啟動風(fēng)速是3米，3米以上才能正常運行，但是平均風(fēng)速3米以上的最重要的是從西南到東北的一帶，即內(nèi)蒙和青藏。東南沿海有非常狹窄的帶，風(fēng)速很強，但是畢竟面積太窄，大部分都在海上，實際上工程利用上會很受限制，大部分地區(qū)這些都是非常低風(fēng)速的地區(qū)，兩米以下，三米以下。
剛才講的這些我們面臨的環(huán)境，最大的影響因素還是輻射、日光。
我們也算了一下從光伏使用的角度看，每平方地面可能將近200瓦左右的日照功率可以利用。光伏電板的光電轉(zhuǎn)換效率從2008年16%、17%左右是緩慢的上升，不斷有所改進，但是改進的幅度似乎有所放緩，從物理學(xué)的結(jié)構(gòu)上推導(dǎo)，最高的轉(zhuǎn)換效率可能不會超過33%?，F(xiàn)在看大概在20%上下，將來達到了理論極限有可能是30%，存在持續(xù)緩慢提高的空間。
光伏效率提高且制造成本還在下降。從單機光伏設(shè)備（標(biāo)稱功率200瓦）的成本看降幅很大。此處的度價是什么？打比方說，你有了這么一個光伏電板，像電視這么大一平米，大概六七百塊錢，每瓦的成本到0.6美元左右，大概就是4元人民幣左右，如果使用壽命是20年，那么20年的折舊每年就是0.03美元，相當(dāng)于是折舊成本，每天日照的小時數(shù)大概就是1000多小時左右，200瓦光伏設(shè)備乘上1000小時就是200千瓦時，200度。我們實際上每度電現(xiàn)在用光伏大概是可以到5個美分這么高。
現(xiàn)在光伏實際上已到達跟傳統(tǒng)電價差不多的水平，當(dāng)然這里有一部分可能是歸功于光電推廣政策的補貼效應(yīng)等。未來隨著效率進一步提高，成本進一步下降，光伏應(yīng)用范圍還會進一步擴大。
下面是我們當(dāng)前的傳統(tǒng)電力體系。電力是我們改革最重要部分之一，這是它的基本構(gòu)成。我們看到火力裝機還是很高，占到一半以上，雖然這些年我們水利、風(fēng)、光裝機都是相當(dāng)快速的增加，但對總體來說還只能提供相當(dāng)有限的電量。
再來看看當(dāng)前電力系統(tǒng)最重要兩個財務(wù)數(shù)字，存量是整個電力資產(chǎn)，大概有17萬億，其中大概10萬億是電廠資產(chǎn)，剩下的7萬億是電網(wǎng)供電資產(chǎn)。電網(wǎng)終端的收入大概是4萬億元，我們大概8萬億度左右的售電量，也就是5毛錢一度左右的終端電力價格，這是現(xiàn)有的整個現(xiàn)有電力體系給我們提供的服務(wù)價值。
我們過去聽過棄風(fēng)、棄電、棄光，是因為傳統(tǒng)的電力體系里面沒有儲存電力的能力。
現(xiàn)在如果依靠太陽白天的照射發(fā)電，晚上用電就要存儲起來，新的體系必須要有一個儲能功能。抽水系統(tǒng)最簡單，白天有電的時候把水提高到一個高度，晚上再放水下來推動發(fā)電機，形成一個循環(huán)。鋰電池的概念也很簡單，充電放電。氫可以通過電解水產(chǎn)生，晚上再用氫氣燃燒發(fā)電。壓縮空氣就是把空氣加壓到一個容器里面存儲，然后晚上再把它釋放出來推動汽輪機。這個圖里我們示意性地比較了一下這些儲能成本，先以此為例僅便于大家感覺，更細致測算是需要跨學(xué)科同仁共同合作的。
其實氣候影響問題在很多時候都需要各個領(lǐng)域的科學(xué)家來跨界進行綜合研究，因為涉及領(lǐng)域較多，通過這種群策群力的論證更有可能得到一個整體最佳方案。
剛才講了儲電，下面再談一下輸電。因為地形結(jié)構(gòu)，我國大量的人口（近10億人）生活在東部沿海平原地帶；而我們的電源，包括陽光輻射最強的區(qū)域大部分都在西北或者是西南，需要電輸送?，F(xiàn)在全國一年8萬億度用電，我們做了一個簡單的輸電測算，以現(xiàn)在最新的典型特高壓線路準(zhǔn)皖線為例，該線路長度3000公里，總投資400億元，一天可以輸2億度，一年輸700億度電。如果全國8萬億度電都需要用這樣的線路來輸送，大概需要110多條線路，投資約4.6萬億。一公里投資差不多1000萬多些，而高速公路一公里一個億，我們修十條這樣的線路相當(dāng)于修一條高速公路，這樣看用特高壓輸電替代公路運煤有可能是更劃算的。
我們原有的電力裝機在2020年約22億千瓦。其中絕大部分是燃煤機組。假設(shè)這些機組是二十年折舊期。如果未來二十年不再增加新的替換折舊到期的機組，那么這些傳統(tǒng)裝機就會不斷地下降；替代它的就增加新的光伏裝機（橙色虛線），自然替代折舊到期退出的傳統(tǒng)火電機組。這樣就完成了整個電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。如果折舊年限是20年，這個過程是20年就可以完成的。我們原以為距離“碳達峰”還很遠，其實今天就可以開始，20年也就彈指一揮間。前提是系統(tǒng)性地由火電向光電、風(fēng)電轉(zhuǎn)移，現(xiàn)在不再新建燃煤機組。這種系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，也帶動了新的產(chǎn)業(yè)。
我們總結(jié)比較一下傳統(tǒng)的火電系統(tǒng)與新型的光電系統(tǒng)全周期全系統(tǒng)的投入。傳統(tǒng)火電首先投資總值6.6萬億，新型的也就是光伏為主的電力系統(tǒng)，按剛才算的瓦價大約5塊錢一瓦，如果完全替換則總投資規(guī)模要17萬億。看起來光伏設(shè)備成本是火電的近3倍，初始投資更大，但是傳統(tǒng)的火電燃煤成本一年可能就消耗1.3萬億元，燒20年就需要26萬億元。傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)投資的設(shè)備、后續(xù)每年使用的燃料成本合計在20年內(nèi)需要40萬億元。而光伏側(cè)的燃料成本幾乎是0，如果在日照資源豐富的西北部發(fā)電，用于東部使用，就需要增加電網(wǎng)的特高壓輸電投資、以及必要的儲電投資，最后合計達到了32-33萬億。所以實際上新能源是有可能更便宜的，可能比傳統(tǒng)的電力體系還要便宜。此處算燃料的價格還是按照2020年平均600塊錢一噸的價格計算，但實際大家都知道，今年燃煤價格上漲很厲害，2022年1到8月的平均價格超過1100元/噸，幾乎比下表測算用的2020年平均煤價翻了一倍。如果按照這個最近的煤炭價格，燃煤成本也要翻一倍，就是燒20年煤會再多一個26萬億元投入。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運作20年的投入就增加到66萬億元，與光伏新型發(fā)電系統(tǒng)的32-33萬億元總體投入比較，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)會貴上一倍。
現(xiàn)在我國一年8萬億度電。根據(jù)我們初步測算，全部變成光伏電板解決就只需要大概6萬平方公里，我們國家是960萬平方公里，所以其實從國土面積上來講，需要的面積并不多。當(dāng)然，選址牽扯系統(tǒng)學(xué)科，需要系統(tǒng)的論證。
我們這是一個框架方案，還有待進一步論證。
下面，我們再簡單提一下燃油車的替代，就是電動車。首先，新能源汽車現(xiàn)在往往宣講賣點是自動駕駛，其實自動駕駛是很不容易的，是人腦科學(xué)的問題，但解決氣候問題、“雙碳”問題是從燃油車變成電動車，只要變成電動，就可以利用以光代煤生產(chǎn)的清潔電?？梢耘c以光代煤一樣的思路，舊的燃油車讓他折舊完壽命到期，用一個自然的折退率。只要不再生產(chǎn)新的燃油車，全是電動車來替代，就可以促進碳達峰，最后是碳中和的實現(xiàn)。
最后補充一個分布式光伏的概念。剛才講的以光代煤主要是集中式的，因為我國主要光伏資源在西北。西北到東南輸電線長度可能3000公里，存在一些集中性與距離帶來的風(fēng)險。那么對于生活用電來講，大概是1萬億度是不是可以就近用分布式光伏解決呢？人均2度電每天，考慮光伏發(fā)電0.5度/平米/天，人均4平米可能就夠了。相比之下，我們住宅面積人均達到40平米，也就是十分之一的居住面積來解決生活能源，還是有可能的。實際上在未來的城市規(guī)劃或者電力系統(tǒng)的規(guī)劃中，如果我們做這種分布式的系統(tǒng)，每平米600塊錢，總投資就是3.4萬億，跟剛才集中式成本相比可能更少。
最后這張圖是氫氣冶金煉鋼的道理，還有一些類似的其它的工業(yè)去碳化辦法。比如說水泥的生產(chǎn)，我們國家一年現(xiàn)在20多億噸的水泥產(chǎn)量，如果降低水泥的排放能耗，也是有一些技術(shù)解決方案的，比如利用廢料粉煤灰替代熟料等等。
總體上，通過以光代煤、以電代油、工業(yè)上引入新的節(jié)能降排生產(chǎn)工藝技術(shù)，我國的“雙碳”目標(biāo)是完全有可能實現(xiàn)的。而光伏發(fā)電等方案既要考慮經(jīng)濟可行性，又與氣候科學(xué)密不可分。氣候變化影響人們的經(jīng)濟發(fā)展與生活，但運用氣候科學(xué)原理、結(jié)合經(jīng)濟學(xué)測算與工藝技術(shù)進步，我們是可能應(yīng)對的，并在應(yīng)對過程中創(chuàng)造新的、更健康的“雙碳”產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟機會。
我就先講到這兒吧，謝謝大家！
來源：中國能源報
