气候变化对“双碳”经济的影响

从1850年到2021年，碳浓度从285PPM提高到417PPM，增加了132个PPM，温度升幅为1.28℃。如果碳的浓度升高一倍，温度要增加3℃，按照现在实际的观测，人类升高了45%碳浓度，温度就增加了3度的45%，再继续往上延伸很快就会到1.5℃。

那么，气候变化的问题有没有出路呢？它是有可能通过科学的来解决。

从科学到经济，经济的发展以及对推动技术实现的作用，让我们一起重新认识生活的环境，找到可持续发展的道路。

地球有三个最重要的系统：大气、海洋，还有生物圈，放到大气里面的碳有一部分会融在水里面，因为二氧化碳的分压提高，向水里面的溶解增加；剩下还有一部分是被绿色植物吸收了的二氧化碳；再剩下一部分就是吸收不掉的，最后排在大气里的。

排放到海洋的二氧化碳虽然不多，但这个其实更可怕。因为二氧化碳溶解在水里就变成碳酸，碳酸的浓度不断在上升，而珊瑚、贝壳类等海洋生物本质都是碳酸钙，随着海水酸性的提升，这些生物都会遭到毁灭性的打击，这将是对环境巨大的变化。

接下来，看看世界经济社会的发展变化，目前数据可以追溯到1965年，近60年的历史。人口在增长，但是平均年增速也就1.5%，较为稳定。而经济的增速比人口的增长速度高不少，这对应的是全世界人类生活水准的提高，但是付出的代价是能耗。全世界原来在60年代初的时候用掉53亿吨标准煤，现在已超过200亿吨标煤/年，人均2.6吨标煤/年；而二氧化碳的排放，现在已经超过300亿吨/年。中国能耗的表现，从原来将近10亿吨标煤，增长到目前50亿吨标煤左右。

在减少碳排这方面，最重要可行的方法还是—光伏发电替代火电。太阳是能看得见的来源，距离地球1.5亿公里，非常的稳定，不断地放出来能量，到达地球的轨道时它的强度是每平方米1367瓦，再经过大气系统，被大气吸收，被云气反射，剩下只有差不多一半到地面，到地面以后又被反射掉了7%。

所以太阳能量到地面大约也就是一半，照在地面上瞬间能达到700瓦，我们目前采用的主流太阳能光伏板，其标称功率是200瓦左右，可利用的有700多瓦，而最终能利用的最大功率200瓦左右，也就是光伏转化效率在20%-30%。

从光伏使用的角度看，每平方地面可能将近200瓦左右的日照功率可以利用。光伏电板的光电转换效率从2008年16%、17%左右是缓慢的上升，不断有所改进，但是改进的幅度似乎有所放缓，从物理学的结构上推导，最高的转换效率可能不会超过33%。

下面是当前的传统电力体系，电力是我们改革最重要部分之一。目前我国火力装机还是很高，占到一半以上，虽然这些年水利、风、光装机都是相当快速的增加，但对总体来说还只能提供相当有限的电量。

现在如果依靠太阳白天的照射发电，晚上用电就要存储起来，新的体系必须要有一个储能功能。抽水系统最简单，白天有电的时候把水提高到一个高度，晚上再放水下来推动发电机，形成一个循环。锂电池的概念也很简单，充电放电。氢可以通过电解水产生，晚上再用氢气燃烧发电。压缩空气就是把空气加压到一个容器里面存储，然后晚上再把它释放出来推动汽轮机。

最后，是燃油车的替代，电动车。首先，新能源汽车现在往往宣讲卖点是自动驾驶，其实自动驾驶是很不容易的，是人脑科学的问题。但解决气候问题、“双碳”问题是从燃油车变成电动车，只要变成电动，就可以利用以光代煤生产的清洁电。只要不再生产新的燃油车，全是电动车来替代，就可以促进碳达峰，最后是碳中和的实现。

总体上，通过以光代煤、以电代油、工业上引入新的节能降排生产工艺技术，我国的“双碳”目标是完全有可能实现的。而光伏发电等方案既要考虑经济可行性，又与气候科学密不可分。气候变化影响人们的经济发展与生活，但运用气候科学原理、结合经济学测算与工艺技术进步，我们是可能应对的，并在应对过程中创造新的、更健康的“双碳”产业经济机会。