江西省自然资源领域碳达峰碳中和路径研究

2022-06-27 08:45吴园玲黄灵光余裕平刘海婷张华敏徐玉玲
江西科学 2022年3期
关键词:达峰碳达峰矿业

吴园玲,黄灵光,余裕平,刘海婷,张华敏,徐玉玲

(江西省自然资源政策调查评估中心,330045,南昌)

0 引言

气候变化是人类面临的最严峻挑战之一[1]。2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上首次提出:将提高我国自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和[1]。这是中国基于统筹国际、国内2个大局的战略考量和科学论证的国家战略需求提出的目标愿景和庄严承诺。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确要求制定2030年前碳排放达峰行动方案,这是碳达峰、碳中和目标首次被写入5年发展规划。规划中提出,到2035年广泛形成绿色生产生活方式;碳排放达峰后稳中有降;生态环境根本好转,美丽中国建设目标基本实现[3]。

2020年中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年八大重点任务之一。会议重点指出,要正确认识和把握碳达峰、碳中和。碳达峰与碳中和的提出不仅为中国经济绿色低碳发展描绘出新的目标,也进一步彰显出中国为应对全球气候变化作出更大贡献的决心与担当[4]。

江西作为首批国家生态文明试验区之一和生态产品价值实现试点,要坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,不断巩固提升生态环境质量,加快经济社会发展转型升级。

江西是经济欠发达地区,正处在工业化、城镇化加速推进阶段,自然资源消耗呈刚性增长趋势,经济社会发展对自然资源的消费依赖性较强。要在经济增长和能耗下降的双重压力下,实现2030年碳达峰、2060年碳中和的目标,时间紧、任务重,面临的形势十分严峻。

中共江西省第十五次党代会指出,要有力有序推进碳达峰、碳中和,不断增强生态系统碳汇、固碳能力,助力碳达峰、碳中和目标如期实现。2022年江西省《政府工作报告》中将“有序实施碳达峰碳中和,开创生态文明新境界”作为2022年全省九大重点工作之一。

碳达峰、碳中和对自然资源领域提出了新的目标和要求。自然资源领域不是碳减排的“主力军”,但却是碳中和的“助推器”,既要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,同时也要处理好开发与保护的关系、人与自然的关系[5]。本文通过阐述自然资源领域碳达峰碳中和的背景和形势,分析江西省自然资源领域低碳发展的现状与问题,提出了江西省自然资源领域碳达峰、碳中和工作的思路和建议。

1 碳达峰与碳中和

碳达峰是指在某一时点,全球、国家、城市、企业等主体的碳排放达到最高点即碳峰值[1],之后开始逐步回落。碳达峰是一个过程,即二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩,达峰目标包括达峰年份和峰值[6]。

目前,全球已经有54个国家的碳排放实现达峰,占全球碳排放总量的40%[7]。

我国承诺力争于2030年实现碳达峰,并且支持有条件的地方率先达峰[8]。上海市于2021年1月率先宣布到2025年实现碳排放达峰;2021年6月,浙江省出台首个省级碳达峰、碳中和行动方案,在《浙江省碳达峰碳中和科技创新行动方案》中明确,浙江省将于2025年实现碳达峰。江苏、广东、海南等地也纷纷表示力争在全国率先达峰。

碳中和是指企业、团体或个人测算,在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排、人工固碳等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”[9]。

截至2021年底,全球130个国家宣布在21世纪不同时期实现“碳中和”目标。苏里南和不丹已实现了“碳中和”目标,芬兰提出2035年实现“碳中和”目标,美国、欧盟、日本、韩国等国家计划在2050年前实现“碳中和”目标[7]。

我国2060年前实现碳中和,主要经过4个阶段,首先是碳排放达峰,然后是快速降低碳排放,第3阶段是主要产业特别是能源碳排放降至趋于零,最后是深度脱碳,实现碳中和目标[6]。

碳达峰、碳中和是未来中国经济增长和转型发展重要驱动力,也是各地实现绿色发展的核心关键词。碳达峰是实现碳中和的基础和前提,尽早地实现碳达峰可促进碳中和的早日实现[10]。在碳达峰、碳中和目标背景下,全省自然资源领域要以“减排、固碳”为核心,从国土空间优化、生态保护修复、绿色矿业发展等方面入手,充分发挥自然资源优势和潜力,全力支持全省如期实现碳达峰、碳中和目标,推动江西省绿色发展迈上新台阶。

2 江西省自然资源低碳发展优势

2.1 自然生态本底优良,生态碳汇具有较大优势

作为首批国家生态文明试验区,江西积极深入贯彻落实“生态优先、绿色发展”理念。在自然碳汇方面,江西省具有较大优势,森林覆盖率名列全国第2,拥有中国第一大淡水湖生态湿地,即鄱阳湖湿地,基本确定了“一江双心五河三屏”生态保护格局。根据江西省“三调”初步成果及林业发展“十四五”规划发布的数据显示,至“十三五”期末,江西省森林面积达0.103 33亿hm2,覆盖率63.1%,活立木蓄积量每立方米每年可吸收和固定1.83 tCO2。湿地保有量稳定在91.01万hm2,湿地保护率61.99%;耕地面积为272.162 万hm2,草地面积为8.868 666 7 万hm2。草地碳汇潜力巨大,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC )发布的评估报告,1 hm2天然草地每年能固碳1.3 t,等于减少CO2排放量6.9 t[11]。

2.2 生态保护修护不断提升生态系统碳汇能力

全省自然生态系统状况总体稳定向好,生态功能不断增强。根据江西省山、江、湖流域生态系统的特点,全省大力推进山水林田湖草沙生态修复试点、国土综合整治、矿山生态修复、国土绿化、生物多样性保护、河湖湿地保护修复等保护与修复工程,自然生态系统状况总体稳定向好,生态功能不断增强,对提高生态系统固碳能力、减缓与适应气候变化具有积极作用,为后续国土空间生态保护修复,助力碳达峰、碳中和目标实现积累了宝贵经验。

2.3 浅层地温能资源丰富

因岩土层含水量大、换热条件好,江西省浅层地温能温度常年稳定在18~20 ℃左右,开发利用条件优越。经初步勘查,全省11个地级市的浅层地温能可供暖和制冷适宜区和较适宜区面积分别为3.44 亿m2和2.45 亿m2。至2020年全省的浅层地温能的建筑物应用面积将比“十二五”末期增加3 000 万m2,达到3 600万m2。大力开发浅层地温能可促进全省能源结构的调整,是实现节能减碳以及碳达峰、碳中和的重要途径之一。

2.4 二氧化碳地质封存潜力大

目前,CO2的捕获与地质埋存已经成为发达国家用以减排CO2的主要手段[12-14]。江西省内可应用碳捕获、利用与封存(CCUS)技术的目标地层主要有:上覆红色碎屑岩、下伏岩溶发育的灰岩层,深埋的不可开采的煤层,上部结构致密、深部为灰质底砾岩的红色碎屑岩,深埋的红色碎屑岩的废弃盐矿溶腔。这4类目标层在江西省内分布较广,尤其是不可开采的煤层较多,如晚二叠世乐平组(龙潭组)、晚三叠世安源组煤系地层,在平乐凹陷带及吉泰盆地、赣州盆地外源均有分布[15]。全省二氧化碳地质封存的潜力巨大。

3 江西省自然资源低碳发展面临的挑战

3.1 国土空间低碳利用水平不高

尽管国土空间规划以生态优先、绿色发展为基本原则,但响应碳达峰碳中和的要求还不够全面,在目标认识上没有突出减碳目标的硬约束,部分市县重扩张、轻保护的理念还未得到根本扭转。全省适宜建设的城镇空间和农业空间高度重合,开发保护矛盾突出;且城镇体系不完善,南昌市、赣州市等中心城市规模偏小,辐射能力偏低,南昌都市圈发育程度不高,城际交通网络建设相对滞后。产业园区用地绩效偏低,产业结构层次不高。“节地增效”行动扎实推进过程中,尚存在行动进展不平衡,批而未用土地消化任务依然较重,建设用地利用粗放等情况。同时全省单位GDP建设用地使用面积是全国平均水平的1.24倍,农村宅基地闲置和低效利用情况普遍。这些情况在一定程度上会增加碳排放,不利于国土空间低碳高效利用。

3.2 生态环境问题依然突出

矿山生态环境问题突出,矿山开采破坏植被和损毁土地,导致生态环境退化,矿山治理修复任务繁重。截至2021年底,全省现存历史遗留废弃矿山2 482座,0.766 7 万hm2待修复;其中废弃露天矿山1 840座,约0.6 万hm2。全省在产矿山点多面广,截至2021年底,绿色矿山已建成数量仅为177座,建设任务任重道远。全省农田生物多样性下降,农田生态系统自我调节能力和净化能力减弱。此外,河湖湿地面积萎缩,湿地生态系统功能退化,城市蓝绿空间结构有待优化调整。这些生态环境问题影响了自然生态系统的质量和稳定性,不利于自然生态系统固碳释氧能力的持续提高。

3.3 土地利用碳排放量较大

土地利用变化已成为仅次于化石能源燃烧的第二大温室气体排放源,是造成大气中温室气体浓度增加的重要原因,对陆地生态系统碳循环有显著影响[16]。土地利用类型中,建设用地是主要的碳源,至“十三五”期末,江西省城镇村及工矿用地110.364 万hm2,交通运输用地34.98 万hm2,建筑用地碳排放比率从2005年的92.85%增长到2018年的96.04%。耕地是另一碳源,但占土地利用总面积比例相对较低,耕地的碳排放比率从2005年的7.15%减少到2018年的4.96%。林地是主要的碳汇,2005—2018年碳汇贡献率均在97%以上,但林地的碳吸收量目前无法显著平衡建设用地的碳排放量[17]。

3.4 矿业开发持续造成碳排放

矿业是全省国民经济的基础支柱产业之一,对全省经济社会的发展做出了重大贡献,但是在长期开发过程中,造成了一定的矿山地质生态环境问题。主要表现为:矿山占用及损毁土地、植被破坏、生物多样性减少、矿山“三废”排放等。截至2020年底,全省现存采矿损毁面积约22 785.78 hm2,废石堆存量为27.27 亿t,尾矿排放8.4 亿t。同时矿业也是传统高能耗产业,消耗大量能源并排出温室气体。2019年江西省矿业能源消费量从高到低依次是:有色金属矿采选业,消耗标准煤97.21 万t;非金属矿采选业,消耗标准煤61.65 万t;煤炭开采和洗选业,消耗标准煤39.48 万t;黑色金属矿采选业,消耗标准煤14.55 万t[18]。

4 江西省自然资源领域碳达峰、碳中和路径的几点思考

2022年是“十四五”承上启下关键之年,必须坚持“绿水青山就是金山银山”生态文明理念,以战略眼光超前布局,全面部署碳达峰行动,构建持续完善国土空间规划体系建设、提升自然资源利用效率、深入推进生态保护修复、夯实生态系统固碳基础、加强低碳技术研发与应用等措施,为全省碳达峰、碳中和目标实现贡献自然资源领域的力量,具体路径见图1。

图1 江西省自然资源领域碳达峰碳中和路径示意图

4.1 优化绿色低碳空间布局

国土空间规划在推进生态文明建设、引导城市低碳绿色发展上具有重要意义[19]。IPCC2014年第五次综合报告指出,全球一半以上的初级能源使用和与能源相关的碳排放来自城市地区,在快速城市化的地区,空间规划的统筹和高效基础设施的布局能够避免高碳排模式[20-21]。在碳达峰、碳中和目标下,首先要将绿色低碳目标和理念全面纳入国土空间规划的编制实施[22],规划方案要体现绿色发展、低碳和零碳转型理念,在编制审批、实施监督等方面落实相关要求,对规划实施全过程进行碳排放监督。优化城镇空间及其基础设施布局,充分利用TOD开发模式等手段降低存量土地碳排放[23],逐步探索建筑全生命周期碳排放评估和循环利用策略路径,实现城镇空间绿色转型。强化以碳中和目标驱动的国土空间用途管制,优化用地布局,促进低效中小散工业按规则入园复绿,提高高耗能、高排放的产业用地门槛。严格执行土地使用标准,加强节约集约用地评价,推广节地技术和节地模式[24]。

4.2 提升生态系统碳汇能力

绿色生态是江西最大财富、最大优势、最大品牌[25]。依托现有自然资源本底,尊重自然资源禀赋特征,加强对森林、湿地、农田、水体等生态系统的保护,巩固提升生态系统碳汇能力。以自然资源专项调查为基础,了解全省森林、草原(草地)、湿地等资源利用现状和变化情况,探索开展各生态系统碳源及碳汇情况调查、碳储量评估、潜力评价等。严格管控生态空间,科学开展山水林田湖草沙一体化保护修复,探索低碳土地利用模式,逐步推进低碳型全域土地综合整治,推进历史遗留矿山生态修复和水土流失综合治理,巩固提升全省自然资源领域碳汇能力。

4.3 引导绿色矿业低碳高质量发展

矿业可持续发展是矿业高质量发展的本质要求[26]。矿业本身的碳排放主要来源于矿产在勘查、开发及选冶过程中产生的排放及车辆使用化石燃料产生的排放。促进矿业绿色低碳发展,首先要优化矿业结构,降低资源开发过程的能源消耗强度,减少矿业活动的直接碳排放,推动全省“绿色勘查”。不断提高矿产资源和固体废弃物综合利用水平,推进矿业绿色低碳发展,主要是在采选环节提高“三率”(开采回收率、选矿回收率、综合利用率)水平。探索开展绿色矿业发展示范区建设,建立完善绿色矿山标准体系,促进矿业发展方式转变,实现矿山合理布局、生态优良和矿地和谐。针对矿山开发过程中存在的地表植被和生物多样性遭到破坏、固体废弃物占损土地、塌陷、水土流失等生态问题,可将矿业开发与山水林田湖草沙一体化保护修复相结合,形成“开发、保护、绿化”的良性循环,提高矿山生态系统的碳汇能力。

4.4 推动清洁能源开发利用

随着生态文明建设进程的不断加快,江西省能源结构不断优化,水电和风电等新能源的比例逐年上升[27]。自然资源领域在风能、水能、太阳能等清洁能源建设全周期,可以提供地理信息数据、选址及用地审批、生态监测评估服务。探索在有条件的废弃露天矿山开展太阳能、风能发电建设,减少废弃矿山修复成本,提高土地利用效率。此外,江西省地热资源丰富,据初步统计,全省现有温泉128处,温泉泉口和钻孔内最高水温分别为82 ℃和88 ℃,均属低温地热能资源;全省地热流体自流量总计1 040.3 L/s,天然放热量223.10×1010kJ/a,折合标煤7.624 7万t/a[28]。结合全省地热资源分布特征,开展全省浅层地温能开发利用现状调查,加强浅层地温能评价、利用的规范管理,促进浅层地温能的推广应用,逐步开展“地热能”示范区建设。加大页岩(油)气、浅层地温能开发利用,推动地下热水回灌、地热集中供暖、地源热泵等方面应用。

4.5 开展地质碳汇调查评价

地质碳汇是指消耗空气中二氧化碳的各类地质作用,主要指地壳表层的岩、土、水吸收、固定二氧化碳的活动、过程和机制[29],它是储存二氧化碳能力最大的路径,主要包括岩溶碳汇、矿物碳汇和地下水碳汇。IEA在发布的Energy Technology Perspectives(ETP 2017)中分析指出,如果按目前水平排放CO2而不采取有效的控制措施,到2050年,大气中的CO2水平将会是2005年的130%以上,而如果没有二氧化碳捕获与封存(CCS)技术,要在2050年将CO2排放量减少至2005年的水平,其成本将增加70%[30]。因此开展地质碳汇相关技术研究对江西省二氧化碳减排具有举足轻重的作用。对全省岩溶、矿物、地下水吸收二氧化碳的基础潜力进行评价,进一步摸清全省地质系统中碳储量本底;探索在能源资源基地和高碳排放集中区开展二氧化碳地质封存潜力评价、场地调查以及相关科研工作;适时启动二氧化碳地下封存示范工程,评估二氧化碳地质封存的潜力。

5 结论

推进碳达峰、碳中和工作面临的突出问题是碳排放居高不下和碳汇能力不足,即是碳源与碳汇之间难以达到平衡的数量关系。根据自然资源“保发展、护资源、优空间、惠民生”定位,针对江西省自然资源领域碳达峰、碳中和中存在的问题,作者从国土空间规划、生态保护修复、绿色矿业、清洁能源开发和地质碳汇等方面着手,提出了优化绿色低碳空间布局、提升生态系统碳汇能力、引导绿色矿业低碳高质量发展、推动清洁能源开发利用和开展地质碳汇调查评价等一系列优化减碳增汇的思路和途径,探索一条自然资源科学利用和社会经济高质量发展相协调的碳达峰、碳中和实现路径。

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