意見領(lǐng)袖丨中國金融四十人論壇

　　“碳中和”在短時間里由一個陌生的術(shù)語變成了一個流行的名詞。但是，什么是碳中和？為什么要碳中和？碳中和有多緊迫？能否實現(xiàn)碳中和？碳中和依靠什么技術(shù)？有什么障礙？這些成為不少人很自然會想到、但又不是很容易就能找到答案的問題。

　　中國金融四十人論壇（CF40）成員、中國人民銀行貨幣政策司副司長郭凱在閱讀了美國微軟公司創(chuàng)始人、蓋茨基金會聯(lián)合主席比爾·蓋茨的新書《如何避免氣候災(zāi)難-已有的解決方案和尚需的技術(shù)突破》后，得到了一些答案。

　　郭凱稱，讀這本書就像是在讀一本自己身在其中、尚未有結(jié)局的驚悚小說，情況很危急，但時時處處的線索似乎也暗示有好萊塢式美好結(jié)局的可能。

　　蓋茨在書中表示，僅僅以2030年降低碳排放（對中國而言可以換為碳達峰）為目標的政策未必都是好的，因為降低碳排放有很多方式，只有那些以碳中和為最終目標的減排措施才是要做的。

　　“蓋茨說的這些對中國如何實現(xiàn)碳達峰也是有參考價值的。”在郭凱看來，在有了2060年碳中和的目標之后，中國的碳達峰策略也應(yīng)該是以2060年為約束和最終目標。比如說，未來10年上馬的任何一個火電項目可能都會增大2060年實現(xiàn)碳中和的難度。

　　“碳達峰和碳中和雖然時間上有先后，但制定政策的時候恐怕不能有先實現(xiàn)碳達峰，以后再考慮如何實現(xiàn)碳中和的心態(tài)了。”郭凱強調(diào)。

　　”

　　走向碳中和

　　——一篇讀書筆記

　　文 | 郭凱

　　2020年9月聯(lián)合國大會，習近平主席向世界莊嚴宣布，中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。中國是全球最主要的溫室氣體排放國之一，習近平主席明確了中國“碳中和”的目標和時間表，無疑是人類應(yīng)對氣候變化的里程碑事件，為新一輪的全球氣候合作注入了新動力。

　　“碳中和”在短時間里由一個陌生的術(shù)語變成了一個流行的名詞。但是，什么是碳中和？為什么要碳中和？碳中和有多緊迫？能否實現(xiàn)碳中和？碳中和依靠什么技術(shù)？有什么障礙？這些恐怕是不少人很自然會想到、但又不是很容易就能找到答案的問題。

　　我就是帶著上面的一些問題，翻開了美國微軟公司創(chuàng)始人、蓋茨基金會聯(lián)合主席比爾·蓋茨的新書《如何避免氣候災(zāi)難-已有的解決方案和尚需的技術(shù)突破》，開卷即難以釋手，拿起就不想放下。不是因為氣候變化有多有趣，也不是因為蓋茨寫得有多生動，而是讀這本書就像是在讀一本自己身在其中、尚未有結(jié)局的驚悚小說，情況很危急，但時時處處的線索似乎也暗示有好萊塢式美好結(jié)局的可能。

　　蓋茨與新書《如何避免氣候災(zāi)難》

　　這篇讀書筆記目的是記錄書中的要點，建議對氣候變化和碳中和感興趣的人還是讀原書。蓋茨寫此書不是一時興起，他關(guān)注氣候變化多年，接觸過很多頂級專家，對氣候變化緊迫性的認識非同常人，他和他的基金會也投資了多個與應(yīng)對氣候變化相關(guān)的企業(yè)和技術(shù)。蓋茨本人是一個聰明、不再在乎虛名和白手起家把看似瘋狂的想法變成過現(xiàn)實的人，因此他能把氣候變化和碳中和這么一個大而復雜的話題寫得清晰簡潔、化繁為簡、言之有物，又沒有讓人覺得他在布道或者為自己撈取政治商業(yè)利益。原書可讀性很強，不需要任何基礎(chǔ)，也不厚。

　　什么是碳中和？

　　碳中和指的是溫室氣體的凈零排放。溫室氣體中最主要也最廣為人知的是二氧化碳，這也是“碳中和”一詞中“碳”這個字的來歷。

　　但溫室氣體遠不止二氧化碳，二氧化碳也不是溫室效應(yīng)最強的溫室氣體，其它常見而且和實現(xiàn)碳中和密切相關(guān)的溫室氣體還有甲烷（天然氣主要成分，溫室效應(yīng)為二氧化碳的28倍）、一氧化二氮（笑氣，溫室效應(yīng)為二氧化碳的265倍）和氟化氣體（常用制冷劑，溫室效應(yīng)為二氧化碳的萬倍以上）。全部換算為二氧化碳，全球一年凈排放的溫室氣體相當于510億噸二氧化碳，其中370億噸是二氧化碳，剩下的是其它溫室氣體。

　　中和就是凈零排放，也就是由現(xiàn)在一年凈排放510億噸當量的二氧化碳變成0。凈零排放不是零排放，地球可能永遠也做不到溫室氣體零排放。沒有人類活動，自然界也會產(chǎn)生溫室氣體，畢竟牛打個嗝都會釋放甲烷。凈零排放是指保持大氣中的溫室氣體量基本穩(wěn)定，新排放出來多少溫室氣體，就要通過各種方式消除等當量的溫室氣體，最后的結(jié)果是大氣中溫室氣體增量為0。

　　為什么要碳中和？

　　這里有三層邏輯。

　　第一、溫室氣體排放導致全球變暖。1850年以來，因為人類開始大規(guī)模使用化石燃料等行為，大氣中的溫室氣體由過去的基本穩(wěn)定開始明顯上升，導致全球變暖。

　　第二、沒有碳中和，全球變暖還將繼續(xù)。蓋茨在書中舉了一個浴缸的例子：向大氣中排碳就像往浴缸里放水，減少排碳就像是關(guān)小水龍頭，只要沒有實現(xiàn)碳中和，大氣中的溫室氣體還是會不斷增加并導致氣候繼續(xù)變暖，就像水龍頭雖然關(guān)小了但是沒有擰緊，最后浴缸里的水還是會灌滿溢出來。

　　第三、持續(xù)的全球變暖會最終導致氣候災(zāi)難。地球現(xiàn)在的溫度已經(jīng)比1850年以前高了大約1攝氏度，如果什么都不做，到2050年地球溫度可能會比1850年以前上升1.5-3攝氏度，到本世紀末上升幅度達到4-8攝氏度。

　　溫度的上升并不是均勻的，有些地方會變得非常熱，臺風等自然災(zāi)害會變得更頻繁猛烈，一些地方則會經(jīng)歷嚴重干旱，森林會更容易發(fā)生火災(zāi)，海平面會因為冰山融化和海水熱脹冷縮而上升，導致很多沿海的城市和土地被淹沒。適合動物生活的區(qū)域會縮小，現(xiàn)有的不少農(nóng)作物產(chǎn)量會大幅下降，動物產(chǎn)奶產(chǎn)蛋也會下降，引發(fā)糧食和難民危機。海水變熱的地方氧氣會減少，不再適合原來的水生生物生存，珊瑚會大量甚至完全死亡。瘧疾等熱帶疾病會擴大傳播范圍，害蟲的分布地域也會擴大。人類死于心肌梗塞的幾率會大幅上升。

　　更為重要的是，全球變暖帶來的破壞力并不是線性的，氣溫上升2攝氏度與氣溫上升1.5攝氏度相比，破壞力不是增加33%，而是可能增加100%。蓋茨在書中說，如果不改變現(xiàn)在的變暖趨勢，到本世紀中葉，因氣候變化而導致人類死亡的比例會相當于新冠疫情，而到本世紀末則會達到新冠疫情的5倍。而從經(jīng)濟損失說，全球變暖的危害相當于每10年就來一次新冠疫情。

　　所以，為了避免氣候災(zāi)難，就要應(yīng)對全球變暖，而應(yīng)對全球變暖至少需要實現(xiàn)碳中和。

　　碳中和有多難？

　　蓋茨給出的答案：非常難（但還是可能的）。原因是：

　　第一，化石能源就像水一樣無處不在。

　　蓋茨在書中引用了一個寓言：兩條小魚碰到了一條老魚。老魚打招呼說：“早上好！水怎么樣？”兩條小魚繼續(xù)游了一會兒，對視一眼，其中一條終于忍不住問另一條：“水究竟是什么東西？”

　　蓋茨引用這個寓言的意思是，化石能源（和因此而引發(fā)的碳排放）在人類的生產(chǎn)生活中已經(jīng)無處不在，很多時候我們已經(jīng)意識不到在使用化石能源。我們使用的能源最終絕大多數(shù)來自于化石能源，我們用的東西也或是需要以化石能源為原料制造（比如說各種塑料），或是需要使用化石能源生產(chǎn)（尤其是水泥和鋼），我們吃的食品需要釋放大量溫室氣體才能生產(chǎn)出來（從化肥到牛打嗝），取暖需要消耗化石能源、交通也需要消耗化石能源（電動車耗的電主要還是靠燃燒化石能源產(chǎn)生）。

　　第二，能源的消耗還要增長，而歷史上的能源轉(zhuǎn)型從來沒有在幾十年里完成過。

　　大量發(fā)展中國家還要發(fā)展，大量的人口還要從農(nóng)村進入城市，因此能源消耗還會增長，蓋茨認為這是一件好事，雖然給應(yīng)對全球變暖帶來更大的挑戰(zhàn)。

　　從歷史經(jīng)驗上看，能源轉(zhuǎn)型是非常緩慢的，更何況目前化石能源整體上比清潔能源更便宜、更可靠。實現(xiàn)碳中和可能需要用30-40年的時間就基本淡出傳統(tǒng)化石能源的使用，這是一個人類尚未實現(xiàn)過的事情。

　　第三，能源技術(shù)的改進不會是指數(shù)級的，而現(xiàn)有能源政策相對應(yīng)對全球變暖的需要而言大多過時。

　　用蓋茨的話說，就是能源技術(shù)不是芯片技術(shù)，技術(shù)進步帶來的效率提升不太會是指數(shù)式的，提升的空間有限。同時，多數(shù)國家的能源政策和標準都是長期形成的，并沒有考慮全球變暖的因素，有些政策和標準甚至是不利于應(yīng)對全球變暖的，而改變這些政策和標準遠非易事。

　　第四，應(yīng)對全球變暖的共識還遠未達成。

　　蓋茨在書中雖然沒有寫，但個人認為證明此事的最好例證大概就是美國在2017年退出巴黎協(xié)定。這看似是一個總統(tǒng)的決定，但背后反映的，還是有相當多的人并不接受全球變暖的事實，或者全球變暖的原因，或者應(yīng)對全球變暖的迫切性，或者是利益因素。當然，美國在2021年又重返了巴黎協(xié)定。

　　什么是綠色溢價？

　　綠色溢價（Green Premium）是整本書中最核心的概念。綠色溢價的意思是使用零排放的燃料（或技術(shù)）的成本會比使用現(xiàn)在的化石能源（或技術(shù)）的成本高多少。

　　綠色溢價對不同的行業(yè)和技術(shù)是不一樣的，有些算起來還很困難，而且隨著技術(shù)和政策的變化還會不斷發(fā)展變化。書中舉的一個比較簡單的例子是，目前使用的航空燃料，過去幾年美國的均價是2.22美元/加侖，（零碳）高級生物燃料的價格是5.35美元/加侖，這里的綠色溢價超過140%（具體的計算是（5.35-2.22）/2.22=1.41）。

　　綠色溢價目前通常都是正的，也就是零碳排放的成本要高于當前使用化石能源的成本，當然也有極少的情形下綠色溢價已經(jīng)為負。蓋茨指出，實現(xiàn)碳中和最關(guān)鍵的就是要千方百計降低綠色溢價。

　　影響綠色溢價的因素很多，后文還將具體說。書中提及的，我個人覺得特別需要指出的有三個因素：

　　第一就是以非化石能源技術(shù)為代表的新技術(shù)發(fā)展，這個決定了零碳技術(shù)在經(jīng)濟上能多有競爭力。非化石能源如果太貴，實現(xiàn)碳中和會非常困難。

　　第二就是碳的價格，化石能源能夠如此“便宜”的一個關(guān)鍵原因，是排碳在多數(shù)情況下還是“免費”的。如果碳的價格能夠反映對氣候變化的負外部性（無論是通過碳交易還是通過碳稅來實現(xiàn)），即使非化石能源技術(shù)不能變得非常便宜，使用化石能源成本的上升也可以降低綠色溢價。

　　第三就是碳捕捉和儲存技術(shù)的成本。碳捕捉和儲存的價格實際上是零碳技術(shù)成本的上限，因為在沒有別的可行技術(shù)的情況下，總是可以通過排放-捕捉-儲存來實現(xiàn)零碳排放。

　　比如說，直接空氣捕獲（DAC，直接從空氣中把二氧化碳提取出來）技術(shù)雖然仍不成熟，但目前的成本大約是200美元每噸二氧化碳。蓋茨覺得未來DAC成本比較現(xiàn)實的預(yù)測是可以降到100美元每噸。如果純粹靠DAC技術(shù)，移除每年510億噸的碳排放需要耗費5.1萬億美元，不是一筆目前全球能拿出來的錢，DAC也難以成為實現(xiàn)碳中和的主要方式。但我個人認為，DAC技術(shù)的成本有朝一日應(yīng)該可以成為綠色溢價和碳價格的上限。

　　實現(xiàn)碳中和的技術(shù)路徑和障礙是什么？

　　回答這個問題，首先需要知道碳排放的主要來源是什么，不同的排放來源，有時需要運用不同的技術(shù)路徑來實現(xiàn)碳中和，雖然多數(shù)的技術(shù)路徑最終都得著眼于減少化石能源的消耗，畢竟只要燃燒化石能源就要排碳。

　　區(qū)分碳排放的來源可以有很多種方式，蓋茨把來源劃分為5大類，并列出了它們對應(yīng)的排碳占比：制造物品（31%），發(fā)電（27%），農(nóng)林畜牧業(yè)（19%），交通（16%）以及取暖和制冷（7%）。

　　按照上面的劃分，發(fā)電并不是目前排碳的最主要貢獻者，但獲取清潔的電力卻很可能是實現(xiàn)碳中和最關(guān)鍵的因素，因此蓋茨在書中是從發(fā)電開始依次討論這5個領(lǐng)域如何實現(xiàn)碳中和。

　　1． 發(fā)電

　　發(fā)電高度依賴化石能源。根據(jù)書中數(shù)據(jù)，化石能源發(fā)電占全球發(fā)電量的62%（其中煤36%、天然氣23%、油3%），剩下的來源為水力16%，核能10%，可再生能源11%，其它1%。

　　書中說的一件讓人驚訝的事情是，水電雖然是最常見的不排碳的發(fā)電方式，但因為建水電站會淹沒土地導致地層里甲烷的排出，水電取決于具體的情況，有時并不比火電造成的溫室氣體排放少。

　　解決發(fā)電的碳排放問題，不僅本身就是對減排的重要貢獻，而且通過使用清潔電還可以幫助解決制造業(yè)、農(nóng)牧、交通和取暖制冷的很大一部分碳排放問題，因此減少發(fā)電對化石能源的依賴可能是應(yīng)對全球變暖最主要最必要的路徑之一。

　　這里的好消息是，隨著技術(shù)發(fā)展和大規(guī)模使用（這里有中國的巨大貢獻），太陽能和風能發(fā)電的成本已經(jīng)大幅度降低。根據(jù)蓋茨的數(shù)據(jù)，發(fā)電的綠色溢價在美國和歐洲大約是15-20%，換言之使用可再生能源（如太陽能和風能）發(fā)電的電價僅比使用化石能源發(fā)電的電價高15-20%。只是，很多發(fā)展中國家和自然條件不允許的國家的綠色溢價要高于這個數(shù)字。

　　但是，降低太陽能和風能綠色溢價的最大障礙并非發(fā)電成本，而是隨著越來越依賴太陽能和風能，就會遭遇所謂“間歇性詛咒”。

　　風不是一直刮，太陽也不是一直照耀，季節(jié)會變化，還會有極端天氣，這些都會帶來風能和太陽能的不穩(wěn)定，但是電卻是一時一刻都不能停。當整個電網(wǎng)因為減排的需要高度依賴太陽能和風能時，保證不間歇供電就會變得格外昂貴，這就是“間歇性詛咒”。

　　“間歇性詛咒”中最難解決的是季節(jié)性問題，例如，德國太陽能的發(fā)電能力在冬季只有夏季的10%。如果按照夏天的需求安裝太陽能板，冬天電肯定不夠。如果按照冬天的需求安裝太陽能板，成本就會大量上升，而且夏天會嚴重過剩。如果想把夏天的電存起來放到冬天用，即使有能夠存放一個城市或者一個地區(qū)幾個月電力的技術(shù)，也會無比昂貴。

　　解決間歇性詛咒的可能辦法包括改進電網(wǎng)和傳輸技術(shù)，從而可以實現(xiàn)更大規(guī)模更高效率的跨區(qū)調(diào)度電力、發(fā)展可以大規(guī)模的儲電技術(shù)（比如能儲存一個城市幾天的用量）、設(shè)立備份的火電（對應(yīng)的碳排放還得另想辦法解決）或核電廠等等。

　　書中例舉了一些非常有意思、但未必都能成功的技術(shù)和方案（也是書中我覺得最好看的部分）：

　　新型核裂變技術(shù)。核電是非常成熟可靠的不排碳的發(fā)電方式，使用的是核裂變技術(shù)。最大的擔心來自于安全性（如三里島、切爾諾貝利和福島）和乏燃料處理的成本。

　　蓋茨在書中大力推薦了自己投資的公司開發(fā)的“行波堆”，這種技術(shù)可以使用多種核燃料（包括別的反應(yīng)堆產(chǎn)生的乏燃料）、產(chǎn)生很少的廢料、可以完全自動化、可以建于地下，而且從設(shè)計原理上就使得行波堆不可能發(fā)生堆芯融化甚至爆炸這些事故，因此不會重復三里島、切爾諾貝利和福島的問題。

　　這種技術(shù)已經(jīng)在超級電腦上模擬成功了，現(xiàn)在需要的就是落地試驗。根據(jù)媒體的公開報道，中國核電曾經(jīng)希望能和蓋茨的公司合作在中國建立首個示范堆，但最終這一合作被特朗普政府喊停。

　　核聚變技術(shù)。太陽能的最終來源是核聚變，氫彈是破壞性的核聚變。可控核聚變?nèi)绻軌虺晒Γ洹叭剂稀?氘和氚可以從海水中提取，取之不盡、用之不竭。但核聚變需要極高的溫度，花費巨大的能量，不僅無比困難，可能還需要先大量排碳，有時核聚變產(chǎn)生的能量還趕不上產(chǎn)生核聚變需要的能量。

　　總而言之，可控核聚變的實現(xiàn)非常困難。歐洲正在進行的可控核聚變工程ITER要到2030年代后期才能開始運作，其它的一些新的方案也在不斷嘗試中，但蓋茨說了個笑話：距離核聚變還有40年，并且永遠都是40年。

　　海上風電。海上風大，有的是地方，可以安裝巨大的風能發(fā)電裝置，而且離很多大城市很近。美國的海上風電如果完全開發(fā)，理論上就能滿足當前美國的電力需要。中國的海上風電發(fā)展很快。

　　地熱。不是所有地方都有地熱，能量的密度也比較低，但是能用還是要用。

　　電池。鋰電池雖然有不少缺點，但電池技術(shù)的改進空間有限，蓋茨覺得似乎看不到能把電池儲能提高50倍的材料，他覺得能提高到現(xiàn)在的3倍就不錯了。不過一些人正在嘗試一些更加新穎的做電池的方法，比如說使用液態(tài)金屬。

　　抽水蓄能。電多的時候把水抽到高處，缺電的時候用水發(fā)電，北京的十三陵水庫就是這樣一個蓄能的電站。抽水蓄能需要有落差，需要蓋水庫，需要有水，不是所有地方都能實現(xiàn)，因此還有人在嘗試抽鵝卵石蓄能，嘗試把水注到地下產(chǎn)生高壓然后需要的時候發(fā)電。

　　熱能儲存。電多的時候先轉(zhuǎn)化為熱，再把熱存住，需要的時候再用這些熱來發(fā)電。蓋茨投資的公司嘗試的材料是熔鹽，熔鹽可以比較高效率的儲存大量的熱，而且可以儲存較長的時間。

　　便宜的氫能。如果有了便宜好用的氫能，也許一切對化石能源的依賴就可以迅速不復存在，因為氫可以燃燒放出大量能量，產(chǎn)生的卻是水。但現(xiàn)在大規(guī)模的使用氫能還有兩個巨大障礙，一個是通過電解水制氫成本巨大而且耗能（如果這些能源來自于化石能源，那制氫也會產(chǎn)生大量排碳），一個是氫不好儲存，如果加壓存在一個鐵罐里，因為氫分子太小，氫氣會慢慢從鐵罐子里泄露出來。

　　碳捕捉技術(shù)。便宜好用的碳捕捉技術(shù)也可以是應(yīng)對碳排放的終極解決方案，不管排多少碳，再“捕捉”回來就是，而且還可以把歷史上排的碳也“捕捉”回來。

　　碳捕捉的一種是所謂的“節(jié)點捕捉”，就是在發(fā)電廠這種排碳大戶的源頭安裝捕捉裝置，這樣可以捕獲約90%的碳排放，問題是會增加發(fā)電廠的成本。

　　另一種碳捕捉是前面提過的直接空氣捕獲（DAC），就是從大氣中直接把碳捉住。DAC難度要比節(jié)點捕捉難很多，因為節(jié)點捕捉通常是在二氧化碳濃度達到10%的情況下捕捉，而DAC則要在大氣中每2500個氣體分子中搜尋那唯一的一個二氧化碳分子。目前的DAC技術(shù)還不成熟，無法大規(guī)模使用，而且還十分耗能。

　　節(jié)電和科學用電。節(jié)電的重要性不需要贅述。科學用電的潛力還需要更加充分的開發(fā)，最簡單的一個例子就是錯峰用電。我個人感覺，考慮到可再生能源有時不像化石能源那么可靠，更加智慧的用電也許可以使得一個城市電網(wǎng)的需求更具彈性，從而適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動性。

　　蓋茨認為，上面提及的所有這些技術(shù)和方案不需要每個都成功，只要有一個或者幾個技術(shù)路徑取得突破，實現(xiàn)碳中和就會發(fā)生重大轉(zhuǎn)機。但既然目前不知道哪條路徑能夠成功，而且氣候變暖的災(zāi)難性后果如此巨大，所以現(xiàn)在應(yīng)該所有的路徑都努力嘗試。

　　2． 制造

　　蓋茨是以水泥、鋼鐵和塑料為例來說制造業(yè)的碳排放問題的。他先列了一組對比數(shù)字：美國在1901-2000年的100年生產(chǎn)了43億噸水泥，中國在2001-2016年的16年里生產(chǎn)了258億噸水泥。

　　鋼鐵。把鐵礦石加熱到1700度，需要排很多碳。煉鐵和煉鋼的過程中，需要碳和氧發(fā)生化學反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)品就是二氧化碳。現(xiàn)在的工藝生產(chǎn)1噸鋼要排放1.8噸的二氧化碳。生產(chǎn)水泥主要的工藝是煅燒石灰石，水泥需要的是石灰石里的鈣，但石灰石里的碳在煅燒過程中就會變成二氧化碳。生產(chǎn)1噸水泥會產(chǎn)生1噸二氧化碳。

　　塑料的制造來源于化石能源，但和水泥和鋼鐵不同，塑料的制造工藝本身并不會把化石能源里的碳給釋放出來。

　　總而言之，制造業(yè)的排碳大概分為三部分，一部分是耗電，發(fā)電最終需要排碳；第二部分是獲得高溫，需要燃燒化石能源；第三部分是制造的工藝本身需要有產(chǎn)生二氧化碳的化學反應(yīng)。

　　蓋茨認為，應(yīng)對制造業(yè)的排碳主要就是四步：1．能用電的盡量用電，這需要對現(xiàn)有的工藝進行很多創(chuàng)新；2．電力的來源要改為清潔能源；3．用碳捕捉來減少生產(chǎn)過程中無法避免的排碳；4．更有效率的使用各種材料。

　　當然，蓋茨還是提了一些有意思的技術(shù)構(gòu)想，比如說把生產(chǎn)水泥產(chǎn)生的二氧化碳回收后再注入水泥里，這種技術(shù)可以減少10%的排放；比如用海水和捕捉發(fā)電排放的二氧化碳來生產(chǎn)水泥，如果成功可以減少70%的排放；比如用一種叫熔融氧化物電解法（Molten Oxide Electrolysis）的工藝煉鐵，有點像生產(chǎn)電解鋁一樣，但這個工藝的副產(chǎn)品是氧氣而不是二氧化碳；比如，我覺得最為神奇的一個想法是，用從電廠捕捉來的二氧化碳和別的原料一起制造塑料，這樣生產(chǎn)塑料的排碳可以由正轉(zhuǎn)為負，成了一種碳匯的方法。

　　3． 農(nóng)林畜牧業(yè)

　　農(nóng)林畜牧業(yè)竟然是凈排放二氧化碳，而且產(chǎn)生了全球近20%的碳排放本身就是挺讓人吃驚的。這里的原因是農(nóng)林畜牧業(yè)會產(chǎn)生很多的甲烷和一氧化二氮，前者主要是因為牛打嗝放屁，后者主要是因為豬拉屎和使用化肥，甲烷導致全球變暖的能力是二氧化碳的28倍，一氧化二氮是265倍。

　　牛消化要依靠腸道發(fā)酵，發(fā)酵的過程就會產(chǎn)生甲烷，然后牛通過打嗝等方式把甲烷釋放到大氣中。羊、鹿和駱駝也會有同樣的問題。全球每年因為牛打嗝產(chǎn)生的溫室氣體相當于20億噸二氧化碳（約相當于中國全年排碳的20%）。

　　南美的牛要比北美的牛多釋放5倍的溫室氣體，原因是北美的牛種不同、飼料質(zhì)量更好等。家畜的糞便分解過程中則會釋放一氧化二氮，也有一些甲烷、氨氣等，因為家畜糞便導致的溫室氣體排放中有一半是來自于豬。

　　如何減少這些非常“自然”的排放？一種方法是給牛“吃藥”，幫助消化少打嗝；一種方法是改進牛的種類和飼料；還有一種方法是用別的方式來獲得肉，這又分兩大類，一種是植物肉，現(xiàn)在星巴克賣的星膳食里用的就是植物肉。我本人吃過用植物肉做的漢堡，個人感覺味道和真肉接近但還不如真肉，但按照蓋茨的說法，植物肉的進步很快。一種是像種糧食一樣把肉給種出來。這種方法產(chǎn)生的肉是真肉，只不過不是通過牛吃草的方式長出來而已。最后，就是要減少浪費，這里包含人為的浪費，也包含整個產(chǎn)業(yè)鏈中不可避免的浪費，前者需要改變生活習慣，后者也有科技可以幫助改進。

　　農(nóng)業(yè)的另一大溫室氣體排放來源就是氮肥的生產(chǎn)、運輸和使用。生產(chǎn)和運輸?shù)倪^程要耗能，使用氮肥分解后會釋放出一氧化二氮。農(nóng)作物生長需要氮，因此使用氮肥產(chǎn)生的溫室氣體排放很難避免，目前正在嘗試的方法主要是通過基因工程等方法使農(nóng)作物或者微生物可以自己固氮從而減少對氮肥的依賴。

　　林業(yè)的溫室氣體排放主要原因是森林砍伐。樹木如果是被燒了，立刻就會釋放碳。森林砍伐導致溫室氣體排放的最主要原因還是因為森林的土壤里有很多溫室氣體，這些溫室氣體會因為森林砍伐而被釋放出來。森林砍伐的原因很多，但毀林種地或者種棕櫚樹（為了棕櫚油）是蓋茨著重指出的。蓋茨書中說的一件令人吃驚的事情是，種樹未必一定會有利于減少全球變暖，在寒帶種樹可能還會加劇全球變暖，原因是樹的顏色比雪的顏色深，種樹之后反而會吸收更多的熱。

　　4． 交通

　　交通導致的碳排放中47%來自于小汽車，30%來自于卡車和公交車，10%來自于輪船，10%來自于飛機，剩下3%為其它。這些交通工具的共同特點就是他們的燃料主要是油。

　　解決小汽車的碳排放有兩個路徑：

　　第一條路徑就是電動汽車，然后確保電的來源是清潔的。這個不用贅述，唯一需要做的就是大幅度加快電動車在新車銷售中的比例。

　　第二條路徑是使用替代燃料。替代燃料的一種是生物燃料。目前使用的生物燃料原料主要是玉米和甘蔗，生產(chǎn)玉米和甘蔗是要排碳的，而且還會影響糧食供應(yīng)。蓋茨提到的生物燃料則是用柳枝稷等非糧食作物作為原料的生物燃料，這樣就不存在用玉米和甘蔗的問題。

　　替代燃料的另一種是電燃料，也就是用（清潔）電來生產(chǎn)燃料，原料是水和空氣中的二氧化碳。替代燃料的好處是現(xiàn)在的燃油車都可以直接使用，缺點是目前替代燃料都很貴，綠色溢價要高達106%-237%。

　　解決小卡車和公交車碳排放的辦法和小汽車類似。解決跑長途的卡車，飛機和輪船的問題，用電池就不可行了，原因是那樣需要攜帶過重的電池，所以跑長途的卡車、飛機和輪船只能依靠生物燃料或者電燃料，而目前的問題都是生物燃料或者電燃料的綠色溢價過高。所

　　以，對于交通蓋茨的解決方案就是一句話：能用電的都用電，剩下的都用（便宜的）替代燃料。現(xiàn)在的替代燃料還很貴，使用電動汽車還不夠便捷，因此需要很多投資和創(chuàng)新來改變這一現(xiàn)狀。

　　5． 取暖和制冷

　　制冷帶來的排放問題主要是兩方面，一個是耗電，一個是制冷劑氟化氣體是非常強勁的溫室氣體。取暖的排放問題來自于直接燃燒化石能源或者用電。

　　因此解決取暖和制冷碳排放的辦法也比較直接，第一就是都用清潔電，特別是不再用煤、氣、油取暖；第二是開發(fā)替代氟化氣體的新型制冷劑；第三就是提高取暖和制冷系統(tǒng)的能源效率。

　　這里有為數(shù)不多的綠色溢價已經(jīng)為負的技術(shù)-熱力泵。熱力泵完全用電，工作原理就像電冰箱，夏天的時候把屋里的熱抽到室外，冬天的時候從室外的熱抽到室內(nèi)，熱力泵可以在除了緯度特別高的廣大地區(qū)使用。為什么熱力泵的綠色溢價為負？因為熱力泵的效率比現(xiàn)在的空調(diào)和取暖設(shè)備的效率高，改裝之后可以少花電費和取暖費。當然，并不是所有人都愿意把家里的取暖設(shè)施換了，對于這些家庭前文提到的替代燃料就可以發(fā)揮作用了，只不過現(xiàn)在這些替代燃料還很貴。

　　如何適應(yīng)氣候變化？

　　無論碳中和的前景如何，蓋茨指出人類都要為全球變暖可能帶來的變化做好準備。蓋茨在書中說了很多可以做的事情，這里我只想列四條我覺得有意思的。

　　第一，開發(fā)更多的能夠適應(yīng)氣候變化條件下的糧食作物（耐旱、耐洪水浸泡、耐蟲等）；

　　第二，城市的規(guī)劃和建設(shè)要打入氣候變化的考慮，比如說要考慮到海平面會上升，風暴會更大；

　　第三，種很多很多的紅樹林，這可以應(yīng)對海平面上升對陸地的侵蝕和洪水；

　　最后也是最有意思的，就是開發(fā)極端情況下的“備胎”技術(shù)。

　　如果碳中和沒法實現(xiàn)，如果全球變暖的趨勢無法改變，人類還能做什么？蓋茨說，可以搞“地球工程”。

　　事實上，如果把太陽照射到地球上的能量減少1%，就可以對沖溫室氣體造成的影響，給人類贏得更多的時間。這里蓋茨說了兩個構(gòu)想：

　　第一種構(gòu)想是在高空噴灑非常微小的顆粒，這些顆粒可以反射陽光，從而減少地球吸收的熱量；

　　第二種構(gòu)想是“美白”云彩，具體的方法是在云上噴鹽，讓云變得更白更亮，進而反射更多的陽光。

　　根據(jù)計算，只要把地球上10%的云變白10%就可以減少1%的太陽照射。這種技術(shù)的好處是噴一次鹽就管一個星期，如果有不良的影響可以很快逆轉(zhuǎn)。

　　不少人擔心“地球工程”是拿地球做試驗，因此不太贊成，蓋茨反駁的理由是人類已經(jīng)在拿地球做大型試驗了，那就是往大氣里排放那么多溫室氣體。

　　應(yīng)對氣候變化政府需要做什么？

　　蓋茨說，作為微軟的創(chuàng)始人，他曾經(jīng)被政府的反壟斷調(diào)查搞得死去活來，但是他現(xiàn)在卻支持政府發(fā)揮更大的作用。政府應(yīng)該做的包括：

　　第一、加大對氣候變化相關(guān)技術(shù)的投資。因為很多技術(shù)都未必能成功，也未必有商業(yè)前景，私人部門的研發(fā)投入是不足的，政府需要補足這個缺口。

　　第二、保持公平競爭。現(xiàn)在太多化石能源產(chǎn)品的價格太便宜了，因為價格里并沒有考慮對氣候的影響，這也使得很多新技術(shù)即使開發(fā)出來，也無法和現(xiàn)在的化石能源競爭，所以要逐步增加碳的價格。

　　第三、消除非市場壁壘。很多好的技術(shù)沒有為市場所接納，并非是成本因素，可能就是相關(guān)信息不夠，沒有足夠的人才等，這些政府都能發(fā)揮作用。

　　第四、及時更新政府政策和規(guī)章。蓋茨舉了一個例子，一些低碳水泥還沒法進入市場的原因是因為政府對水泥質(zhì)量標準的規(guī)章已經(jīng)過時，必須更新。

　　第五、保證轉(zhuǎn)型過程的公正。向碳中和的轉(zhuǎn)型對不同的人群影響不同，煤炭的礦工可能會因此失去工作，石油產(chǎn)地可能會遭受重大的經(jīng)濟沖擊等等，政府需要有所作為，幫助弱勢群體。

　　第六、啃硬骨頭。實現(xiàn)碳中和的很多技術(shù)很困難，需要制定特別的政策來取得突破并進入市場。

　　第七、技術(shù)、政策和市場三管齊下。光靠技術(shù)和政策是不夠的，最終的成功還需要市場配合。

　　蓋茨覺得政府和個人具體應(yīng)該做什么？

　　蓋茨花了最后兩章寫這兩個問題，主要寫的都是針對美國政府和美國人民的。看完之后，我覺得細節(jié)比較多，和前面寫的也有較多重復，只對一件事留下了非常深刻的印象，也適用于中國考慮碳達峰和碳中和的問題。

　　蓋茨說，僅僅以2030年降低碳排放（對中國而言可以換為碳達峰）為目標的政策未必都是好的，因為降低碳排放有很多方式。比如說，關(guān)閉一個燃煤電站同時新建一個天然氣電站可以在短期降低碳排放，但這個天然氣電站在未來幾十年還都要繼續(xù)排碳，使實現(xiàn)碳中和更加困難了。蓋茨認為，只有那些以碳中和為最終目標的減排措施才是要做的。

　　蓋茨說的這些對中國如何實現(xiàn)碳達峰也是有參考價值的。在有了2060年碳中和的目標之后，中國的碳達峰策略也應(yīng)該是以2060年為約束和最終目標。比如說，未來10年上馬的任何一個火電項目可能都會增大2060年實現(xiàn)碳中和的難度。碳達峰和碳中和雖然時間上有先后，但制定政策的時候恐怕不能有先實現(xiàn)碳達峰，以后再考慮如何實現(xiàn)碳中和的心態(tài)了。

　　碳中和也許是未來30-40年人類面對的最大挑戰(zhàn)，蓋茨的書是一部傾注了心血和熱情的著作，也是對全球的一份公共產(chǎn)品。希望全球變暖會是一本以驚悚開場，但是卻以快樂結(jié)局收尾的科幻小說。

　　(本文作者介紹：中國金融四十人論壇(CF40)是一家非官方、非營利性的專業(yè)智庫，定位為“平臺+實體”新型智庫，專注于經(jīng)濟金融領(lǐng)域的政策研究。)