当前信息：森林碳汇不是“杯水车薪” 而是国之重器

文/姬宏旺 李怒云

【资料图】

“双碳”目标的提出是中国推动构建人类命运共同体的责任担当和中华民族实现可持续发展的重大战略决策。鉴于我国正处于工业化爬坡阶段和富煤少油贫气的能源禀赋，2060年碳中和目标的实现任务非常艰巨。节能减排、提高能效、风光清洁电力替代、电气化等一系列减碳措施紧锣密鼓开展起来。这些措施当然是实现双碳目标不可或缺的组成，但森林碳汇的作用不可轻视，更不能被视作“杯水车薪”。

从发展战略角度看森林碳汇

森林被誉为“地球之肺”，对人类生存发展的重要性不言而喻。人类不仅依靠森林提供食品、药品、饮水、木材和能源等物质，更要依赖森林固碳释氧维持地球的碳氧平衡。

人类起源于森林。森林是人类的家园，提供人类几乎全部的生活资料基础。这种平衡被工业革命所打破，积累上亿年的植物动物遗体转化而来的煤炭石油被挖出来，在短短的200多年时间内迅速燃烧，导致空气中二氧化碳浓度急剧增加，形成的温室效应愈演愈烈.人类为了生存与发展，不得不采取行动减少碳排放。

无论从自然生态角度还是国内外碳减排治理制度规则来看，森林碳汇乃是实现碳中和的国之重器。未来的碳中和几乎就是要靠生态系统的碳汇效应来实现。因为碳汇是真正的负碳机制，尤其森林碳汇，是人类可以直接干预且能可持续利用的最有效机制。主要表现在森林蓄积的持续增加（固碳）、生物质及其制品可替代煤炭石油天然气（零碳能源）、采伐的木材可以替代建筑材料（零碳产品）、甚至于把生物质转化为稳定的生物炭储存下来（负碳）等等。增加森林碳汇，不仅有巨大的固碳效应，还有巨大的物质生产和储备，更有巨大的生态环境效益，一举多得。

森林对人类社会发展可以说百利无一害。活着的树木不仅能固碳释氧，还能调节气候净化空气。固碳只是其生态作用之一。采伐的树木全身是宝，木材可做建材材料、家具等生活必需品，枝桠根叶等材料可转化成能源或有机肥，果实是油料或药材或水果或食品。反观光伏风机等设施，正常运行是可以生产清洁电力，但设备制备则需要矿物资源的挖掘和冶炼加工，面临资源约束和环境破坏，加工过程又需要大量的能源。工业设备是有寿命限制的，运行过程需要精心养护，报废后又将面临废弃材料的处置。简单对比，优劣自现。基于自然的解决方案才是最经济且可持续的缓解气候变暖的优选方案。

↑武夷山国家公园 黄海 摄

在减碳中，当下重要且紧急的事情是通过节能和提高能效先减下来。发展风光电力进行能源替换是势在必行。但从碳中和原理来看，数字减碳永远达不到碳中和目的。只有像森林碳汇这样的物理减碳，才是根本性措施。从空气中吸收回来的二氧化碳量大于等于当年人类活动尤其是工业活动向空气中排放的二氧化碳量才能达到碳中和。由于碳汇能力的形成需要时间而不能立竿见影，所以才显现出节能和替代最紧急重要，需要先刹车减速（碳排放速度），但碳汇千万不可视为“不重要”，应当是更重要的。

《巴黎协议》以及我们各国所说的碳中和只是某个时点的碳中和，是未来某个年份的碳中和。可以称之为当期碳中和，而不是历史碳中和。本世纪下半叶，中国乃至全球都实现了碳中和，就是人类应对气候变化的终点吗？远远不是，这个碳中和只是当年的碳中和，是人类向空气排放二氧化碳的年增量为零的一个时点。这个时候空气中的二氧化碳浓度才达到最大值，也正是温室效应最严重的时候，或者说是气候灾难最严重的时候。应对气候变化的终局是恢复生态平衡，在达到当期碳中和之后，再利用碳汇负碳技术实现历史的碳中和，逐步把工业革命带来的化石能源燃烧排放到空气中的二氧化碳全部吸收回来。这个路程将会很漫长。历史碳中和必须依靠负碳技术。碳汇几乎是唯一的负碳技术，时间越往后，碳汇越显重要。

↑李怒云（中）在哥伦比亚考察营造林

↑姬宏旺与其设计的碳中和计算罗盘

从碳中和数量贡献看森林碳汇

第九次全国森林资源清查数据中，我国森林每年的固碳量增量是4.34亿吨（林业系统的统计口径是“碳”而非“二氧化碳”）。这个数字被很多人包括行业专家解读为森林碳汇相对于碳排放体量（每年100多亿吨）来说是“杯水车薪”。殊不知此碳非彼碳，换算成二氧化碳的碳汇量是16亿吨，占排放的16%。这个量级还能是可有可无的“杯水车薪”吗？当然这个比例还不算高，只能中和掉16%的碳排放，对碳减排来说还远远不够。但是我们要清楚，这16亿吨是净增量，这一年森林还贡献了近1亿立方米的木材（替代建筑材料减排近1亿吨）和3亿吨木质燃料（替代化石能源燃烧减排3.9亿吨），还有数千万吨的木本油料资源。粗略加起来替代减排量也在5亿吨以上，还没计算数十年来土壤碳库的增加。上述数据相加，森林碳汇每年的贡献已经在20亿吨量级上。这个贡献不可谓不大。需要强调的是，这20亿吨的减排贡献还是在当下森林质量不高的情况下产生的，随着森林质量的提升和森林面积的扩大，森林碳汇贡献将会成倍的提升。

新中国成立以来，我国的林业经历了从伐木取材到造林护绿的历史性转变。前30年百废待兴，森工企业担纲着国家基础建设的重任，累计砍伐木材上百亿立方米。改革开放以来，国家林业战略逐步转移到生态保护上来。特别是国际社会全面开展应对气候变化工作以来，停止天然林商业性采伐、开展重大林业工程建设以及近年来开展的森林质量精准提升，我国森林进入了休整恢复和保护提升阶段。我国森林质量远低于世界平均水平，森林覆盖率仅为23.04%，低于世界平均水平的31%，乔木林每公顷蓄积为94.83立方米，只有世界平均水平131立方米的72.4%，仅为巴西的一半，不足德国的三分之一。乔木胸径不到14厘米。人工林每公顷蓄积仅为59立方米，不及世界平均水平的一半。我国的林业家底用“积贫积弱”形容一点都不过分。即便是在这样的基础上，每年贡献碳汇和替代减排总量仍有20亿吨之多，足见森林的作用之大。

↑特色新农村 陈传兴 摄

由于土地所限，我国森林覆盖率要达到世界平均水平困难较大。从中国林业战略研究结果可知，充其量能达到28%左右。假设到2050年或2060年，森林面积达到2.6亿公顷，每公顷森林蓄积量提升到世界平均水平的131立方米，森林蓄积可达到340亿立方米，森林蓄积比现在可翻一倍，按照森林净生长率5%估算，森林碳汇年增量在30亿吨左右。有专家认为，我国森林抚育后林木生长量平均可达到7立方米/年/公顷，在南方地区可以突破9个立方米/年/公顷，现有的2.2亿公顷森林每年可生长15.4亿立方米以上，推算每年碳汇量可达28亿吨以上，两个数字基本吻合。在森林蓄积达到世界平均水平之后，我国的木材生产也能基本达到自给自足。每年木材生产量可达到5亿立方米以上，若考虑未来加大对钢材水泥的的替换力度，木材采伐量可增至8-10亿立方米，同比例推算生物质能源替代减排量也将达到10亿吨以上。综上，森林碳汇增量、木材替代及生物质能源替代减排量三者合计碳汇贡献可达50亿吨以上，足见森林碳汇的重要程度。

森林增汇减碳，由森林生态系统固碳、木质林产品转移固碳、生物质能源替代减碳三部分组成。

我们把森林系统比喻成一个蓄水池（蓄木池或蓄碳池）。现在的蓄水量很低，大概相当于池容积的四分之一到三分之一之间，还有充裕的增量空间。为最大发挥森林生态功能，首先需要将这个池子装满，再通过动态调整，轮伐循环，将木材和固碳转移出来。这样既满足了人类生活所需又能维持生态环境平衡，人类家园将会是一幅多么美好的画面。

↑《沙坝竹海》 黄锦新 摄

从碳中和经济性评价看森林碳汇

厘清经济账需要界定一个活动边界和时间边界。时间边界不能仅限于短短的几十年，更要考虑长远的未来，活动边界不能仅限于活动本身，更要考量外部性正负及大小。

首先看风光发电、生物质发电和化石能源发电的生产工艺流程及区别，分别见图1、图2、图3。

从流程图对比来看，风光电力的生产运行系统必须是新建（存量火电设施不得不报废），设备制造及电厂建设需要大量的资源消耗和能源消耗，部分原材料由于稀缺性还将限制产能。再加上风光电力的不稳定性，还需要建设大量的储能设施，储能设施又带来不安全隐患。尽管风光电的发电成本已下降到与火力发电平价的程度，但这是在挥霍矿产资源和占用大量土地的前提下形成的。浪费资源和占用土地的负外部性与燃烧化石能源的负外部性很难评价孰优孰劣。现在是为解决气候变化而减排，矿产资源和土地亦有成为下一个制约人类生存发展的约束。因此，有按下葫芦浮起瓢的可能后果。

反观生物质发电流程，不需要新建发电设施，现有电厂完全可以持续利用，省去了大量的基建成本并节省了大量的矿产资源。生物质发电不需要储能环节，又省去了大量的建设成本，还消除了安全隐患。发展生物质发电产业最大的投入在原材料收集和再加工。当前生物质发电的溢价太高的原因主要是因为原材料稀缺且分散、体积大价值密度低、收集费力效率低等，并且在上游被当作废物对待，没有生产的积极性。随着碳价上升带动生物质价格提升，森林培育可将生物质当成主要产品对待时，生物质发电平价时代也会到来。

风光发电项目的经济性计算模型很简单，纯粹的工业品，投入产出边界很清晰，利益链条也很清晰，机械设备制造加上安装建设再加上运行维护，最多前面加上原材料供应和后面加上报废处理，产品就一个“电”。只要知道上网电价就能够清楚计算项目经济性好坏。前些年有项目补贴，有减排量收入，这些年又开展绿电绿证交易，一波又一波的利好政策推动者风光发电行业蓬勃发展，也获得了市场资本的追捧。

相反，生物质能源为何没有被足够重视，也有其客观的原因。比如原料分散，跨行业跨区域，产业链条长，政策约束多等等，很难用一个政策工具就能推动，也很难得到市场资本的青睐。况且，生物质是一个副产品，是森林产出物中一个价值最低的副产品。传统上有个词叫“三剩物”，包括采伐剩余物（指枝、丫、树梢、树皮、树叶、树根及藤条、灌木等）、造材剩余物（指造材截头）和加工剩余物（指板皮、板条、木竹截头、锯沫、碎单板、木芯、刨花、木块、边角余料等），当作废物再利用，价值量很低不受重视，在产业配套上自然处于配角地位，经济性可想而知。如果让这样一个生态资源的配角本身能有盈利的话，生物质能产业乃至林业产业将无比辉煌。

一些研究机构和专家预测，我国实现双碳目标要投入300万亿之多。这个数字不管是大是小，应该是通过很多计算模型计算出来的。这里面是否包括了森林生态建设的费用？但只有投入没有产出，的确不是一个很好的数字表达。假如能计算出投入多少产出多少这样一组有因有果的数字，会更有说服力。换句话说，需要投入多少资金，我国才能进入可持续发展状态，需要科学家们认证思考和论证。

光伏风力发电已进入了平价上网时代。未来的趋势是风光电力还有下降空间，而煤电成本一定是要上升的，这也就是当前“风光无限”的逻辑基础。这是基于“能源约束”变量的产物，若加上“排放约束”和“资源约束”变量情况则要发生变化。假设“碳价”和“资源税”上升到一定高度，达到林业碳汇收益能覆盖造林营林成本的程度，情形则会大不相同。集约化植树造林，集约化采伐利用，每个林场每个乡镇都能建设一座生物质加工厂。资源的丰富程度提高，收集运输半径减少，生物质加工利用利润率提高到行业基准收益率之上，生物质资源的市场地位将由偏转正。

经济评价中当然不可缺少环境影响评价，若给风光电力加上负外部性成本，给生物质加上正外部性收益，以森林碳汇为目标的基于自然的解决方案更具优势。

当然，生物质能源也不仅仅是发电一个出口。本文着重阐述生物质发电只是与风光发电做直接对比。其实，生物质经过物理化学转换后生成的木炭、生物质柴油生物质煤油、木煤气等各种形态的生物质燃料，可以对等替代煤炭石油天然气等化石能源，且不需要基础建设的大强度换代升级。如下图所示。

本文对风光发电和生物质发电的对比分析，并非否定风光能源，而是意在提醒政策制定部门和相关行业专家，要两手抓，两手都要硬。若厚此薄彼，一味强调风光能源的重要性而有意无意贬低森林碳汇及生物质的作用，可能给国家双碳战略带来战略性和结构性偏差，给未来的碳中和事业带来无法复盘的损失。建议相关部门尽早研究测算，按照可持续性原则给森林碳汇一个明确定位，从顶层设计，构建点线面系统性解决方案，省时省力经济高效地实现双碳目标。

（姬宠旺系北京凯来美科技有限公司创始人、李怒云系中国绿色碳汇基金会创会秘书长）

《绿色中国》 B（下半月） 2023 年 1月号

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