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碳知识百科——碳汇

>2021-6-08
​一、 碳汇的定义
“碳汇”一词来源于《联合国气候变化框架公约》缔约国签订的《京都议定书》,该议定书中将碳汇定义为:从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。与之相对应的一个概念是“碳源”,即向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制。自然界中的碳源主要是海洋、土壤、岩石与生物体,此外人类生产、生活中也会产生二氧化碳等温室气体,也成为碳源的主要组成部分。
二、 碳汇的种类
根据吸收二氧化碳的载体不同,碳汇主要分为森林碳汇、草地碳汇、耕地碳汇、海洋碳汇和人工碳汇五种类型。森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的二氧化碳吸收并固定在植被与土壤当中,从而减少大气中二氧化碳浓度的过程。与森林碳汇既相互联系又有区别的一个概念是林业碳汇,林业碳汇是指通过实施造林、再造林和森林管理、减少毁林等活动,吸收大气中的二氧化碳并与碳汇交易结合的过程、活动或机制。关于草地碳汇目前还没有一个明确的定义,但随着我国退耕还林、还草工程的深入实施,草地数量在不断增加,草地的固碳作用也在持续提升。耕地碳汇是指将农作物秸秆还田固碳的机制。海洋碳汇是指将海洋作为一个特定载体吸收大气中的二氧化碳,并将其固化的过程和机制。人工碳汇是指通过捕获化石燃料和生物质能燃烧释放的二氧化碳并将其存储在地下的负碳技术(CCS),或加以再利用技术(CCUS)。
三、 我国碳汇的发展状况
(一) 碳汇工作的整体进展
下图展示了我国碳汇工作的主要发展状况。可以看出,我国碳汇工作自2004年起步后,政府部门对此的重视程度不断提高,尤其是随着全球气候变暖问题日渐严重后,节能减排更是成为经济和社会发展过程的重中之重。近两年,随着“碳达峰”、“碳中和”概念的提出,各部门、各地区纷纷将其作为主要议题,研究碳达峰、碳中和的基本思路和主要措施,碳汇工作再次被提升到了一个新的高度。不仅如此,在我国以煤为主的能源体系下,CCS和CCUS技术在近两年也受到业界的广泛关注,在未来技术进一步成熟发展的情况下,这将会成为实现碳中和目标、保障能源安全、促进经济社会可持续发展提供重要的技术支撑。

(二) 森林碳汇的发展情况
在碳汇的发展过程中,由于森林固碳利用自然过程,不需要很高的成本,同时具有保护生物多样性、涵养水源、防风固沙等生态效应,森林碳汇和林业碳汇受到了国际社会的广泛关注。根据粮农组织全球森林资源评估(FRA)2020年关于中国森林资源的报告,2020年我国森林面积已经达到9.2亿公顷,其中天然林面积为1.35亿公顷,人造林面积为0.85亿公顷,且人造林的面积在不断增长。2020年底,国家林草局正式发布数据,指出我国森林覆盖率已经达到23.04%,森林蓄积量超过175亿立方米,草原综合植被覆盖率达到56%,森林碳储总量已经达到92亿吨,年均增加2亿吨。可见,森林作为陆地生态系统的主体,是系统中当之无愧的最大碳库。森林碳汇也因此成为应对气候变化兼具经济效益和生态效益的最重要的方式之一。

 

注:数据根据FRA2020报告整理所得
四、 未来发展展望
我国碳汇工作启动至今已经取得了显著的成效,诸如“碳汇贷”、“碳汇保”等很多金融创新服务模式也开始崭露头角。2021年中国人保先后与福建南平市顺昌国有林场签下全国首单“碳汇贷”银行贷款型森林火灾保险、“碳汇保”商业性林业碳汇价格保险,不断探索创新绿色保险产品,促进林业碳汇、森林碳汇项目更好的发展。可以说,这两个保险产品是保险行业提升碳汇林种植企业经营森林积极性,提高森林固碳能力,助力我国碳达峰、碳中和目标实现的一次大胆且有益的尝试。如果中国人保的项目取得成功,预计未来将会有更多的创新金融模式被提出,从而助推我国碳汇工作不断发展。
未来碳汇的发展过程中,人工碳汇也将持续发挥作用。2021年3月18日,中国碳达峰、碳中和成果发布暨研讨会发布了《中国2060年前碳中和研究报告》,报告中指出基于中国能源互联网的碳中和实现路径,代表了以新能源为主体、少量化石能源+CCS(碳捕集与封存)和必要碳汇的综合路径。全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院院长周原冰也指出CCS技术作为一种重要补充技术,主要用于难以脱碳的领域,例如水泥、钢铁、煤化工、火电等,是一种重要的碳减排补充技术。CCUS技术则是一种大规模的二氧化碳减排技术,它可以捕集发电和工业过程中使用化石燃料所产生的二氧化碳,防止其进入大气中,并把捕集到的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,实现循环再利用。2021年4月10日,第六届碳捕集利用与封存(CCUS)国际论坛上,与会嘉宾表示全球CCUS产业规模可达数万亿美元,其中2060年中国CCUS投资规模将达到3.5万亿元人民币。可见,CCUS技术将成为培育绿色经济新的增长点。
五、 典型案例介绍
(一) 森林碳汇典型案例
内蒙古大兴安岭重点国有林区是我国目前保持最好、面积最大的集中连片国有林区。这里森林覆盖率高达78.39%,森林面积8.37万平方公里,活立木总蓄积10.33亿立方米。按照每生长1立方米林木平均吸收1.8吨二氧化碳计算,这里森林碳储总量约18.9亿吨。
早在2014年10月,内蒙古大兴安岭重点国有林区从辖区19个林业局中挑选6个林业局的营林核心工作人员,专程到深圳进行“林业碳汇”知识培训,2018年6月,该林区首个碳汇研发项目结题,验收时得到了专家的一致认可和交口称赞。这个项目的成功,开辟了森林经营类碳汇和森林可持续经营同步试点的新模式,为大兴安岭乃至内蒙古自治区林区碳汇发展提供了样本。此后,又有3个应对气候变化与低碳发展专项资金在该林区成功立项,该林区技术研发能力已初具规模,为进军碳交易市场打下了扎实的基础。2020年,内蒙古大兴安岭碳汇科技有限公司成立,该公司旨在通过专业化经营推动林业碳汇产业发展,进入中国碳排放交易权交易市场。受益于此前林业碳汇打下的基础,该公司的发展未来可期。
(二) CCUS典型案例
2012年3月17日,国内燃煤电厂首个CCUS项目在中石化胜利油田启动。该项目于2011年12月通过科技部项目可行性论证。项目研究期限是2012年1月至2015年12月,主要包括5个研究课题,分别由南化集团研究院、北京大学及胜利油田分公司承担。项目组在科技部领导下,由集团公司组织,胜利油田分公司担任组长单位。项目完成后,将建成50万吨/年至100万吨/年二氧化碳捕集纯化与输送示范工程、20万吨/年至30万吨/年二氧化碳驱油封存工程,形成大规模燃煤电厂烟气二氧化碳捕集、驱油及封存一体化工程综合技术和经济评价技术,为我国碳减排提供工程技术和经验。
 
作者:中研绿色金融研究院  徐丽华

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