
碳移除(Carbon Dioxide Removal,簡稱為CDR)在未來幫助實現(xiàn)全球凈零目標(biāo)方面具有重要意義,但過度依賴CDR技術(shù)將導(dǎo)致高碳行業(yè)源頭減碳動力不足,例如從化石燃料向可再生能源的過渡放緩。但是,如果不采用CDR技術(shù),則根本無法實現(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)隊利用全球氣候變化的綜合評估模型(Global Change Analysis Model,簡稱為GCAM)探究如何在追求二氧化碳減排的同時推進(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,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CDR的長期負(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)計概念圖
為實現(xiàn)在增加CDR的投資和部署的同時避免碳鎖定和減排進(jìn)展緩慢,需要有效的政策設(shè)計。圖1展示了本文研究的兩個政策設(shè)計。
在第一個政策設(shè)計中,如果國家A和國家B都實施凈零政策,但未明確界定源頭減碳和CDR的具體貢獻(xiàn),此時CDR可能成為減排的替代品。國家B更多依賴CDR,故其減排速度慢于國家A。因為盡管兩國均有望實現(xiàn)凈零目標(biāo),但由于未具體說明如何源頭減碳與CDR,政府可以選擇推遲脫碳進(jìn)程,即過分依賴未來更具經(jīng)濟(jì)可行性的碳移除技術(shù),因此國家B的剩余排放量將顯著高于國家A。
在第二個政策設(shè)計中,凈零政策中納入了固定的源頭減碳目標(biāo)(與CDR分開),此時并行部署的CDR僅作為補(bǔ)充而非取代脫碳。根據(jù)這一設(shè)計,一個國家可以自由選擇高或低CDR路徑,只要部署的CDR足以實現(xiàn)凈零目標(biāo)即可。盡管國家A和國家C均在2060年達(dá)到相同的剩余排放水平,但國家C通過積極的CDR部署,能夠更早地實現(xiàn)凈零排放并過渡到凈負(fù)排放。因此,CDR既可以推遲減排速度,延長超調(diào)時間,也可以與快速脫碳相結(jié)合,作為加速實現(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)避對脫碳進(jìn)程的延緩,但其有效實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,可能延長化石燃料使用周期。應(yīng)對策略包括:(1)分設(shè)CDR信用與源頭減碳配額兩個獨(dú)立的碳交易市場;(2)若兩類信用共存于同一市場,需根據(jù)碳移除預(yù)期貢獻(xiàn)度縮減市場總量上限;(3)設(shè)立碳中央銀行等中間機(jī)構(gòu),獨(dú)立監(jiān)督市場中釋放的移除證書數(shù)量;(4)輔以負(fù)排放融資時間和機(jī)制的政策,可在保障減排總量前提下推進(jìn)碳移除規(guī)?;?/span>
其次,CDR技術(shù)未來可及性的預(yù)期易誘發(fā)各國推遲高成本短期減排行動。針對此風(fēng)險,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),通過目標(biāo)分解確立各時期減排與CDR的問責(zé)機(jī)制。
此外,文章建議:各國家需構(gòu)建多元化CDR組合以降低目標(biāo)落空風(fēng)險,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)合各國的資源稟賦及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況推動跨境協(xié)作,如對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好但資源匱乏國,可以投資資源富集區(qū)的低成本CDR項目來實現(xiàn)既定目標(biāo),同時通過財政轉(zhuǎn)移,可以促進(jìn)資源富集區(qū)域社會經(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、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)模的同時加速減排。