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撰文｜戴晶晶

在過(guò)去的20年里，中國(guó)大部分時(shí)間是全球最大的二氧化碳排放國(guó)不假，但中國(guó)究竟排放了多少二氧化碳？

就2022年而言，全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫(kù)（EDGAR）給出的數(shù)據(jù)是125.27億噸，美國(guó)能源信息署（EIA）的數(shù)據(jù)是114.84億噸，國(guó)際能源署（IEA）計(jì)算得出當(dāng)年中國(guó)與能源相關(guān)的二氧化碳排放是121億噸[1][2][3]。

自1988年，政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）成立，明確提出人類(lèi)活動(dòng)排放的溫室氣體是全球變暖的主因后，核算溫室氣體排放就成為全球氣候治理的重點(diǎn)工作之一。

作為溫室氣體最關(guān)鍵的部分，二氧化碳的核算是氣候談判中最早、最核心的議題，通常被視作衡量各國(guó)氣候行動(dòng)效果的關(guān)鍵指標(biāo)。

但當(dāng)核算的方法、口徑和數(shù)據(jù)來(lái)源都不一樣時(shí)，誰(shuí)的數(shù)字才算數(shù)？中國(guó)是否擁有自主、可靠的碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)與國(guó)際對(duì)話(huà)，并支撐自身的氣候政策和減排承諾？

01 編制中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)

關(guān)大博最初注意到這個(gè)問(wèn)題，是在2000年初開(kāi)始攻讀博士學(xué)位時(shí)。當(dāng)時(shí)他在進(jìn)行中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放增長(zhǎng)的關(guān)系的研究課題時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有關(guān)于中國(guó)的排放數(shù)據(jù)都來(lái)自歐美機(jī)構(gòu)，而這些數(shù)據(jù)不僅在數(shù)值上有差異，也沒(méi)有公開(kāi)的方法論。

關(guān)大博現(xiàn)任清華大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)講席教授、清華大學(xué)碳中和研究院副院長(zhǎng)，于2024年獲得科學(xué)探索獎(jiǎng)。“我那時(shí)就非常好奇，他們的數(shù)據(jù)從哪里來(lái)的？他們的數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)？我該用哪一個(gè)？”他在近期接受《知識(shí)分子》采訪(fǎng)時(shí)回憶。

面對(duì)“黑箱”一般的國(guó)際碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)大博決定重建一份中國(guó)的排放清單。從煤、油、氣等能源消費(fèi)的原始數(shù)據(jù)出發(fā)，結(jié)合排放核算方法學(xué)構(gòu)建能源消費(fèi)清單及二氧化碳排放清單，并以國(guó)家公布的能源平衡表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

經(jīng)過(guò)多次檢驗(yàn)，他在博士期間完成了覆蓋1980年代至2000年的中國(guó)排放清單，并在后期選擇公開(kāi)，于2016年創(chuàng)建了全開(kāi)源、全免費(fèi)的中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)（CEADs）[4]。

在與IEA、歐盟以及美國(guó)碳排放分析研究中心等機(jī)構(gòu)交流后，關(guān)大博意識(shí)到，不同機(jī)構(gòu)編制碳排放數(shù)據(jù)的差異主要來(lái)自于排放因子。

排放因子是指每單位特定活動(dòng)所產(chǎn)生的氣體排放量或清除量的系數(shù)。IPCC在國(guó)家溫室氣體清單指南文件中，就給出了“活動(dòng)數(shù)據(jù)×排放因子=排放量”的溫室氣體通用計(jì)算公式[5]。

“歐盟和美國(guó)用各自的排放因子來(lái)估算中國(guó)的二氧化碳排放，對(duì)我們來(lái)說(shuō)就有點(diǎn)不太準(zhǔn)確了?！标P(guān)大博說(shuō)，“舉個(gè)例子，中國(guó)有將近4000個(gè)煤礦，不同煤礦開(kāi)采的煤的品質(zhì)不同，代表不同煤炭燃燒熱值以及其含碳量。只有把這個(gè)算清楚，才能真正算出中國(guó)的排放因子。”

煤炭長(zhǎng)期占據(jù)中國(guó)能源消費(fèi)總量的一半以上，其排放因子的數(shù)值變化，將對(duì)全國(guó)化石能源燃燒引起的二氧化碳排放核算結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

自2011年起，關(guān)大博與清華大學(xué)賀克斌教授團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院、哈佛大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作，共同開(kāi)展針對(duì)中國(guó)實(shí)際情況的碳排放核算研究，計(jì)算得出的排放因子顯示，煤炭與水泥的排放系數(shù)低于當(dāng)時(shí)IPCC的默認(rèn)值[6]。

其中，煤質(zhì)核算基于4000余個(gè)煤礦調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)支持下的602個(gè)實(shí)測(cè)樣點(diǎn)進(jìn)行交叉驗(yàn)證。

基于更新后的排放因子和能源消耗數(shù)據(jù)，CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)團(tuán)隊(duì)計(jì)算了1997-2021年期間涵蓋47 個(gè)經(jīng)濟(jì)部門(mén)和17種能源類(lèi)型的二氧化碳排放清單[7][8]。

正是因?yàn)镮EA、全球碳預(yù)算（GCB）等數(shù)據(jù)庫(kù)均使用IPCC默認(rèn)或其國(guó)家的平均排放因子，CEADs對(duì)中國(guó)二氧化碳排放量的核算結(jié)果要低于上述國(guó)際機(jī)構(gòu)的估算值。

“CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)目前是全球碳核算領(lǐng)域唯一全透明、全公開(kāi)、全免費(fèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)?！标P(guān)大博表示，每編制一個(gè)國(guó)家甚至城市的碳排放數(shù)據(jù)，CEADs都會(huì)給出詳實(shí)的編制方法論和底層數(shù)據(jù)。

02 精細(xì)化搭建“代碼”

測(cè)算是治理的起點(diǎn)，正因如此，碳核算才成為氣候行動(dòng)的基礎(chǔ)。

“任何一項(xiàng)氣候政策，都需要精準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為底層代碼進(jìn)行支撐，否則任何政策或承諾都將變成一種數(shù)字游戲?！标P(guān)大博補(bǔ)充道，整體來(lái)看，只有按照碳達(dá)峰、碳中和的路徑，人類(lèi)才可能有效地進(jìn)行氣候治理；從微觀的角度，需要在不同尺度把數(shù)據(jù)做得完整、透明、可靠。

在完成國(guó)家尺度的“總賬”之后，關(guān)大博團(tuán)隊(duì)意識(shí)到了把核算清單細(xì)化到省、市的必要性。

“做賬有大賬也有小賬。國(guó)家是一筆大賬，但如果沒(méi)有地方的小賬，就沒(méi)法落實(shí)減排責(zé)任。”他說(shuō)。因此，CEADs 團(tuán)隊(duì)陸續(xù)發(fā)布了覆蓋30多個(gè)省份、300多個(gè)地級(jí)市的排放清單，并保持方法學(xué)口徑的一致性。

中國(guó)“碳中和”的目標(biāo)，同樣對(duì)高耗能、高排放行業(yè)提出了減排要求。

以鋼鐵這一高耗能行業(yè)為例，關(guān)大博指出，即便都是燒煤的鋼鐵廠(chǎng)，排放量也可能差異巨大。不同工廠(chǎng)、不同機(jī)組，由于工序類(lèi)型、設(shè)備年限、生產(chǎn)效率、工藝流程乃至最終產(chǎn)品的差別，都會(huì)導(dǎo)致二氧化碳排放水平不同。

“CEADs團(tuán)隊(duì)正在構(gòu)建全球重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)的設(shè)施尺度碳排放清單?！鼻迦A大學(xué)碳核算數(shù)據(jù)CEADs團(tuán)隊(duì)成員、倫敦大學(xué)學(xué)院博士后雷天揚(yáng)向《知識(shí)分子》介紹，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)梳理各行業(yè)在不同工序環(huán)節(jié)上的排放特征，力圖識(shí)別出關(guān)鍵的減排切入點(diǎn)。

同樣以鋼鐵行業(yè)為例，目前CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)已覆蓋全球4800多家鋼鐵廠(chǎng)、近2萬(wàn)個(gè)冶煉機(jī)組，涵蓋煉焦、燒結(jié)、煉鐵（高爐、直接還原）、煉鋼（轉(zhuǎn)爐、電弧爐）等主要工序環(huán)節(jié)。

在此基礎(chǔ)上，CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)還配套開(kāi)發(fā)了鋼鐵行業(yè)減排技術(shù)清單，涵蓋了每項(xiàng)技術(shù)的參數(shù)、減排潛力、成熟時(shí)間、技術(shù)成熟曲線(xiàn)以及不同技術(shù)之間的兼容性與匹配度[9]。

雷天揚(yáng)指出，通過(guò)這種方式，可以為每一家鋼鐵廠(chǎng)的具體機(jī)組量身定制減排方案，力求在保障鋼鐵供應(yīng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大減排。同樣的方法也被應(yīng)用于水泥和石油煉化等重點(diǎn)行業(yè)。

基于上述工作，CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)已逐漸擴(kuò)充為覆蓋國(guó)家、省、市乃至重點(diǎn)行業(yè)的全口徑數(shù)據(jù)平臺(tái)，包括二氧化碳排放清單（包括能源相關(guān)、工業(yè)過(guò)程相關(guān)二氧化碳清單）、排放因子及投入產(chǎn)出表等子數(shù)據(jù)庫(kù)，變身地球碳排放的“CT掃描儀”。

03 爭(zhēng)奪全球氣候話(huà)語(yǔ)權(quán)

《巴黎協(xié)定》設(shè)定了一個(gè)具有全球共識(shí)的控制溫升的目標(biāo)：到本世紀(jì)末，將全球平均氣溫升幅控制在遠(yuǎn)低于高出工業(yè)化前水平2°C的水平，并努力將溫度升幅限制在1.5°C以?xún)?nèi)[10]。

“我們的碳核算說(shuō)白了是要為碳算一個(gè)賬，從工業(yè)化前階段開(kāi)始，核算到本世紀(jì)末這段時(shí)間的二氧化碳排放容量?！标P(guān)大博指出，“以前排了多少，未來(lái)還能排多少，每個(gè)國(guó)家怎么來(lái)分配，這就是算賬的問(wèn)題?！?/p>

中國(guó)承諾，其二氧化碳排放量將在2030年達(dá)到峰值，并且到2030年將使其碳排放強(qiáng)度（單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量）較2005年的水平降低60%-65%。

“我們國(guó)家作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，也是世界上最大的二氧化碳排放的經(jīng)濟(jì)體，需要在全球氣候變化治理方面有一定的數(shù)據(jù)話(huà)語(yǔ)權(quán)?！?/p>

關(guān)大博坦言，目前數(shù)據(jù)話(huà)語(yǔ)權(quán)仍主要掌握在歐美西方國(guó)家。例如，IPCC編寫(xiě)的6份全球綜合評(píng)估報(bào)告，其利用的碳排放數(shù)據(jù)幾乎全部來(lái)自歐美數(shù)據(jù)庫(kù)，而包括CEADs在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家碳數(shù)據(jù)庫(kù)尚未被納入聯(lián)合國(guó)官方二氧化碳認(rèn)證體系。

不過(guò)，他也指出，中國(guó)碳數(shù)據(jù)庫(kù)的國(guó)際認(rèn)可度正在逐步提升?！癈EADs數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)得到了IEA等西方機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，在發(fā)展中國(guó)家數(shù)據(jù)編制方面被認(rèn)為其更加精細(xì)、科學(xué)。盡管已被裁撤，但美國(guó)二氧化碳信息分析中心（CDIAC）也一度采用了我們編制的中國(guó)數(shù)據(jù)?！彼f(shuō)。

關(guān)大博以歐盟碳關(guān)稅為例，說(shuō)明了數(shù)據(jù)話(huà)語(yǔ)權(quán)的重要性。歐盟對(duì)中國(guó)出口產(chǎn)品征收碳關(guān)稅，其依據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)正是歐盟環(huán)境署開(kāi)發(fā)的全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫(kù)（EDGAR）和相關(guān)的全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)。

“我們團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，EDGAR數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)我國(guó)的二氧化碳排放存在一定高估現(xiàn)象?！标P(guān)大博指出，這種偏差會(huì)直接影響到產(chǎn)品和企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和碳成本。

隨著“一帶一路”倡議的推進(jìn)，CEADs團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)大多發(fā)展中國(guó)家，尤其是與中國(guó)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易聯(lián)系緊密的東盟國(guó)家及非洲部分地區(qū)，由于技術(shù)和數(shù)據(jù)能力有限，幾乎沒(méi)有自己的碳排放清單，造成排放數(shù)據(jù)長(zhǎng)期空白。

2021年起，CEADs開(kāi)始編制并發(fā)布全球新興經(jīng)濟(jì)體二氧化碳排放清單，2025版報(bào)告已覆蓋70個(gè)新興經(jīng)濟(jì)體 2010-2022年的二氧化碳排放清單。

“我希望在未來(lái)五年內(nèi)，把其余的發(fā)展中國(guó)家也納入其中，將從無(wú)到有的排放清單建立起來(lái)?！?關(guān)大博同時(shí)表示，CEADs數(shù)據(jù)庫(kù)也將爭(zhēng)取在10年內(nèi)被納入全球公認(rèn)的碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)，即IPCC采納的官方數(shù)據(jù)體系中。

除了二氧化碳，CEADs團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注甲烷排放。大氣甲烷是僅次于二氧化碳的氣候強(qiáng)迫增加的第二大因素，從前工業(yè)化時(shí)代到2023年對(duì)全球輻射強(qiáng)迫增加的貢獻(xiàn)為16%（二氧化碳為66%）[11]。

隨著近年來(lái)全球甲烷濃度快速上升，加之其短期遠(yuǎn)高于二氧化碳的溫室氣體效應(yīng)，甲烷減排的重要性日益凸顯。

CEADs團(tuán)隊(duì)目前也正在開(kāi)展全球甲烷排放清單的設(shè)施及排放清單的核算工作，包括全球的油氣田以及全球近7000個(gè)煤礦的甲烷排放清單。

“碳排放數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)采掘不完，其精細(xì)度可以不斷提升?！标P(guān)大博說(shuō)，CEADs團(tuán)隊(duì)希望在未來(lái)十年，將數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)成覆蓋全球、精確到工廠(chǎng)級(jí)、機(jī)組級(jí)的系統(tǒng)，同時(shí)保持全開(kāi)源、免費(fèi)、可驗(yàn)證，讓每個(gè)人都能參與、共享與使用。

參考文獻(xiàn)：

• [1]https://edgar.jrc.ec.europa.eu/dataset_ghg2024#p1
• [2]https://www.eia.gov/international/overview/country/CHN
• [3]https://www.iea.org/reports/co2-emissions-in-2022
• [4]https://www.ceads.net.cn/
• [5]https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/
• [6]Liu, Z., Guan, D., Wei, W. et al. Reduced carbon emission estimates from fossil fuel combustion and cement production in China. Nature 524, 335–338 (2015). https://doi.org/10.1038/nature14677
• [7]Shan et al. (2018) "China CO2 emission accounts 1997-2015. Scientific Data", https://www.nature.com/articles/sdata2017201
• [8]Xu et al. (2024) "China carbon emission accounts 2020-2021. Applied Energy", https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924002204#ac0005.
• [9]Xu, R., Tong, D., Davis, S.J. et al. Plant-by-plant decarbonization strategies for the global steel industry. Nat. Clim. Chang. 13, 1067–1074 (2023).
• [10]https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement
• [11]https://wmo.int/publication-series/wmo-greenhouse-gas-bulletin-no-20