2014-11-25 15:08:00
在兩週前的APEC會議中，習近平對歐巴馬承諾中國的二氧化碳排放量將在2030年左右達到峰頂，而且屆時零排放的能源將佔總量的20%以上。歐巴馬的反承諾，依美國的傳統，幾乎可以保證會跳票，所以我也懶的提；不過中共的傳統不一様，這様高調宣布的國際承諾，不但必然會實現，而且很有可能會被超越。一般人或許不懂得這個承諾有多麼嚴重，所以我想在這裡詳細討論一下它的內涵。
2013年，中国的Nominal GDP（Nominal Gross Domestic Product，依实际匯率计算的国民生產毛额）是9.24万亿美元（世界银行的统计数字，其他来源的数字相差不大），平均每人大约7000美元。同年，中国的总能源消耗是38亿公吨标准煤等值（Standard Coal Equivalent），其中发电量为12亿公吨标准煤，而零排放能源占2.7亿公吨。在未来这17年，GDP的预期成长率是由每年7.5%逐步降到4-5%，而能源消耗的成长率将由4%降到2%。因此从2013年到2030年，GDP将长成近三倍，即相当于今日的人均20000美元，这刚好是台湾目前的水平；能源消耗则将长成近1.6倍，即60亿公吨标准煤等值。
在過去十年，中國每單位GDP所造成的二氧化碳排放量，依每年4%的比率遞減；也就是說，如果當年GDP成長9%，則二氧化碳排放量增加9%-4%=5%。如果二氧化碳排放量要在2030年左右達到峰頂，而屆時的GDP成長率是4-5%，則每單位GDP所造成的二氧化碳排放量必須每年減少4-5%。從4%變到5%並不是很困難，尤其到時候服務業將有較大的比重，基礎建設的步調也必然會放緩，所以設定2030年左右為碳峰，其實是很自然的。
真正吓人的是零排放的能源将占总量的20%以上。既然总能源消耗将是60亿公吨标准煤等值，20%就是12亿公吨标准煤等值，这相当于2013年的发电总量。而且零排放的能源只能用来发电，所以20%的总能源将代表着2030年时60%的发电装机量；目前世界上唯一达到这个标准的先进工业国家是全国盖满了核电厰的法国。2013年中国零排放电源的装机量是2.7亿公吨，那么新建的零排放装机量就必须是12-2.7=9.3亿公吨，这相当于美国的总发电量。如果读者还不太理解这有多可怕，让我们假设新建的零排放电厰都是核能；美国有100座核能机组，占总发电量的19.6%，所以中国在未来17年新装的零排放电源相当于100/19.6%=500座核能机组，也就是相当于每17×365/500=12天要建成一座。（Bloomberg说每7天建一座，是用尖峰时期发电量来算的，这是不正确的方法，因为尖峰时期发电主要是靠天然气，核电厰一般是24小时连续作业。）
到了2030年，二氧化碳排放量到達峰值，但是總能源消耗仍將以每年1億公噸標準煤的速度增長。這全部都必須來自零排放的能源，所以裝機不但不是到2030年就截止，而且反而會越來越快，相當於每12×1×9.3/17=6.5天要建成一座核能機組！這些能源當然並不真全是核能；水力發電、風力發電、太陽能、甚至地熱和潮汐發電都會有貢獻。我們將目撃史無前例的新能源技術的實用化，在如此大規模的投資下，相關科技的水平必然大幅提高，而全人類也將因此而獲利。
【後註】剛剛才注意到這篇2020年五月的論文（參見《Rapid cost decrease of renewables and storage accelerates the decarbonization of China’s power system》，https://www.nature.com/articles/s41467-020-16184-x），討論的正是中國對2030年減排的承諾。論文的結論是無碳能源可以達到總發電量的62%（基本與正文中估計的60%相當），同時降低11%的成本。