减污降碳虽是两个概念，但基本同源。
一个是大气治污，是污染物减排；一个是碳减排，即温室气体减排。虽然这是两件事，但在工作方向上却是高度一致的，因为二氧化碳、温室气体排放和大部分大气污染物是同根同源的，主要来自于煤炭、石油等化石燃料的燃烧。
从减污降碳协同来说，无论是减污以打赢“蓝天保卫战”，还是降碳以应对气候变化，我们都必须从根本上进行能源转型。
减排形势不容乐观
从2020年的数据来看，我国能源消费49.8亿吨标准煤，其中煤炭占56.8%，能源消费排放出大量二氧化碳。目前，我国单位国内生产总值（GDP）能耗和单位GDP碳排放都高于世界平均水平，也高于世界经合组织（OECD）国家。
污染物排放的一个代表性指标就是PM2.5。关于PM2.5的来源问题，不少研究组都发表过相关的研究结果。虽然各研究组的研究结果有所差别，但他们有一个共识——PM2.5源于煤炭和石油燃烧的颗粒物，包括一次和二次颗粒物，这些颗粒物占PM2.5成分的2/3以上。PM2.5的来源还可以表现为移动源、工业源和生活源。
如果再换一种研究方法，可以看一下地理分布、单位国土面积的排放情况，这也是中国的一个特点。
“胡焕庸线”东边占了国土面积的近一半，但人口占比达96%。我们在东部这块国土面积上每年消耗了全球煤炭的50%左右。单位国土面积上消耗的煤炭叫“煤耗空间密度”，我国东部煤耗空间密度是全球平均值的15倍。当前，我国每千人拥有汽车量比美国少好几倍，但我国东部的汽车空间密度已经超过了美国，而二氧化碳排放的空间密度是全球平均值的8倍。
上述分析显示，应对气候变化是我们自己要做的，而不是别人要我们做的。全球需要应对气候变化，中国尤其需要认真对待气候变化，至少这些数据可以让我们加强这个认识。
总体来说，我国碳排放形势严峻是由四个因素叠加造成的。一是人口密度高，尤其是东部地区人口密度高；二是单位GDP能耗高；三是一次能源结构中煤炭占比高，这也是我国的一个显著特点；四是在煤炭使用中非发电燃煤比例高，比如散烧煤、工业用煤等等。几个原因叠加，造成我国煤耗空间密度很高。
末端治理和源头治理并举
大气减污和碳减排这两件事情的根本之道都是在于源头治理，要实现能源转型。但是在实际工作中，又有末端治理和源头治理两类工作，在治理技术和思路上有共同点也有差异点。
大气减污和碳排放控制有不同的末端治理手段。
这几年，通过末端治理，大气减污取得了很大的成绩。末端治理包括各种烟气、尾气、污染厂排放的气体治理。一个很典型的例子就是我们的燃煤电站。国家相关部门对燃煤电站的除尘、脱硫、脱硝制定了相关标准，为了落实这些标准，我们花了很大力气，但也取得了不错的效果。
碳排放的源头治理，就是要让二氧化碳不排放、少排放。碳排放的减少也有一些措施可以被称作末端治理。比如通过植树造林形成森林碳汇，利用碳捕获、利用与封存（CCUS）等碳移除技术，对于已经排放出来的二氧化碳进行捕获、存储和治理。
通过源头治理减排后，剩余排放量如果能够通过碳汇及碳吸收、利用、移除技术对冲掉，这就被称为“碳中和”。目前，全球和中国的情况都是温室气体排放量大于碳汇和碳移除可对冲的量，所以目前治理的着力点还应该在源头，即减少排放。
从大气减污和碳减排的源头治理来说，减污和降碳是高度一致的、协同性很强。首先是节能提效，不仅减污，而且降碳，在化石能源为主的阶段更是如此。节能主要靠什么？现在最大的潜力是依靠产业结构调整，所以政府一直强调要遏制“双高”项目上马的冲动，改变产业偏重的状况，这样可以显著减少工业用煤。
技术进步也会带来显著的节能效果，比如改变工业的流程，一部分工业环节采取煤改电或氢；制造业采用低碳技术生产装备和产品；通过数字技术提高生产和管理效率，从而实现节能。
固体废弃物的资源化利用对减污降碳很有帮助。固体废弃物包括垃圾，而中国的垃圾处理主要是填埋。填埋会产生如甲烷等温室气体，而真正从填埋场把甲烷提出来利用的情况很少，所以减少填埋就能减少因此产生的温室气体。
固体废弃物中的一些可再生资源如金属等，对于它们的利用可以大幅度降低冶金业的煤炭消耗，把长流程变成短流程。再比如，现在能源转型当中需要大量发展风能、太阳能，但若干年后，风力发电机和太阳能电池到了使用周期就要报废，如何循环利用这些组件也是一个新的课题。解决好这个课题，也可以为国家的碳中和作贡献。
不断优化能源结构
除了源头治理、节能增效外，还应该大力推进能源的清洁化、低碳化，优化能源结构。
在散烧煤治理方面，我国已经做了非常大的努力，产生了一些成效。要积极发展非化石能源和天然气，同时发展储能技术和灵活性资源，构建以新能源为主体的新型电力系统、清洁电力为主的能源互联网。现阶段，可以对一部分煤电进行灵活性改造，比如用来调峰，以此体现煤电的供电价值和灵活性价值。
我国中东部地区是能源电力负荷区，这些地区发展的思路应该将“身边取”和“远方来”相结合、分布式与集中式相结合，又特别强调“身边取”和分布式，提高中东部地区的能源自给率。有了一定程度的自给，剩下不够的再靠“远方来”。
西部不仅有化石能源，还有丰富的太阳能、风能等资源。可以把一些耗能的产业如大数据产业等放到西部，既能促进西部经济发展，又能充分利用西部的能源。
碳达峰应该是在高质量发展过程中，通过降低碳强度实现的达峰。在这样的驱动下，再加上末端治理的努力，到2030年，全国PM2.5平均浓度应该可以降到30微克/立方米以下。最近，世界卫生组织（WHO）已经把大气质量标准调到5微克/立方米，我们要朝这个方向努力，到2060年左右实现大气指标，同时实现碳中和。■
（作者系中国工程院院士，郑金武根据2021绿色能源转型国际研讨会上的报告整理）
《科学新闻》 (科学新闻2021年12月刊 封面)
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