
碳移除(Carbon Dioxide Removal,簡(jiǎn)稱為CDR)在未來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)全球凈零目標(biāo)方面具有重要意義,但過(guò)度依賴CDR技術(shù)將導(dǎo)致高碳行業(yè)源頭減碳動(dòng)力不足,例如從化石燃料向可再生能源的過(guò)渡放緩。但是,如果不采用CDR技術(shù),則根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》所制定的1.5℃溫升目標(biāo)。近期機(jī)械工程學(xué)院劉海峰教授、天津大學(xué)環(huán)境學(xué)院金超教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)利用全球氣候變化的綜合評(píng)估模型(Global Change Analysis Model,簡(jiǎn)稱為GCAM)探究如何在追求二氧化碳減排的同時(shí)推進(jìn)CDR的部署,提出“并行目標(biāo)”的碳中和控制策略——在明確界定源頭減碳與CDR貢獻(xiàn)的同時(shí),獨(dú)立設(shè)定源頭減碳目標(biāo)與CDR目標(biāo)。該策略表明:CDR可以與快速脫碳相結(jié)合,并可作為加速實(shí)現(xiàn)凈零和凈負(fù)排放、縮短溫度超調(diào)期的關(guān)鍵工具,消除了外界對(duì)CDR的長(zhǎng)期負(fù)面看法,以及關(guān)于其部署可能消耗更多化石燃料并延緩脫碳進(jìn)程的擔(dān)憂。該工作成果以題為“Scaling carbon removal without delaying emission reductions”發(fā)表于國(guó)際頂刊《自然綜述:清潔技術(shù)》(Nature ReviewsCleanTechnology,論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s44359-025-00081-x)。廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院劉海峰教授、天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院金超教授為論文共同通訊作者。

圖1兩種不同的氣候政策設(shè)計(jì)概念圖
為實(shí)現(xiàn)在增加CDR的投資和部署的同時(shí)避免碳鎖定和減排進(jìn)展緩慢,需要有效的政策設(shè)計(jì)。圖1展示了本文研究的兩個(gè)政策設(shè)計(jì)。
在第一個(gè)政策設(shè)計(jì)中,如果國(guó)家A和國(guó)家B都實(shí)施凈零政策,但未明確界定源頭減碳和CDR的具體貢獻(xiàn),此時(shí)CDR可能成為減排的替代品。國(guó)家B更多依賴CDR,故其減排速度慢于國(guó)家A。因?yàn)楸M管兩國(guó)均有望實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo),但由于未具體說(shuō)明如何源頭減碳與CDR,政府可以選擇推遲脫碳進(jìn)程,即過(guò)分依賴未來(lái)更具經(jīng)濟(jì)可行性的碳移除技術(shù),因此國(guó)家B的剩余排放量將顯著高于國(guó)家A。
在第二個(gè)政策設(shè)計(jì)中,凈零政策中納入了固定的源頭減碳目標(biāo)(與CDR分開(kāi)),此時(shí)并行部署的CDR僅作為補(bǔ)充而非取代脫碳。根據(jù)這一設(shè)計(jì),一個(gè)國(guó)家可以自由選擇高或低CDR路徑,只要部署的CDR足以實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)即可。盡管國(guó)家A和國(guó)家C均在2060年達(dá)到相同的剩余排放水平,但國(guó)家C通過(guò)積極的CDR部署,能夠更早地實(shí)現(xiàn)凈零排放并過(guò)渡到凈負(fù)排放。因此,CDR既可以推遲減排速度,延長(zhǎng)超調(diào)時(shí)間,也可以與快速脫碳相結(jié)合,作為加速實(shí)現(xiàn)凈零和凈負(fù)排放、縮短溫度超調(diào)期的關(guān)鍵工具。
文章指出:“并行目標(biāo)”策略雖可規(guī)避對(duì)脫碳進(jìn)程的延緩,但其有效實(shí)施仍需突破多重挑戰(zhàn):
首先,將CDR信用納入排放配額合規(guī)碳市場(chǎng),可能延長(zhǎng)化石燃料使用周期。應(yīng)對(duì)策略包括:(1)分設(shè)CDR信用與源頭減碳配額兩個(gè)獨(dú)立的碳交易市場(chǎng);(2)若兩類信用共存于同一市場(chǎng),需根據(jù)碳移除預(yù)期貢獻(xiàn)度縮減市場(chǎng)總量上限;(3)設(shè)立碳中央銀行等中間機(jī)構(gòu),獨(dú)立監(jiān)督市場(chǎng)中釋放的移除證書(shū)數(shù)量;(4)輔以負(fù)排放融資時(shí)間和機(jī)制的政策,可在保障減排總量前提下推進(jìn)碳移除規(guī)?;?。
其次,CDR技術(shù)未來(lái)可及性的預(yù)期易誘發(fā)各國(guó)推遲高成本短期減排行動(dòng)。針對(duì)此風(fēng)險(xiǎn),建議制定分期目標(biāo),將分階段減排與CDR目標(biāo)與剩余碳預(yù)算的公平分配綁定,同時(shí)明確責(zé)任邊界,即區(qū)別于未界定分工的凈零目標(biāo),通過(guò)目標(biāo)分解確立各時(shí)期減排與CDR的問(wèn)責(zé)機(jī)制。
此外,文章建議:各國(guó)家需構(gòu)建多元化CDR組合以降低目標(biāo)落空風(fēng)險(xiǎn),以規(guī)避單一技術(shù)依賴;由于碳移除責(zé)任重大,需要充分結(jié)合各國(guó)的資源稟賦及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況推動(dòng)跨境協(xié)作,如對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好但資源匱乏國(guó),可以投資資源富集區(qū)的低成本CDR項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo),同時(shí)通過(guò)財(cái)政轉(zhuǎn)移,可以促進(jìn)資源富集區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
最后,合理利用新興的政策工具,如排放責(zé)任管理(ELM)、清理證書(shū)、移除押金和碳移除義務(wù)(CRO),可以在提供初期資金以擴(kuò)大碳移除規(guī)模的同時(shí)加速減排。