本文基于自主设计的国家能源技术模型C3IAM/NET，提出了兼顾经济性和安全性的中国碳达峰碳中和时间表和路线图。
碳排放总量： 2020年全国能源系统相关CO2排放约113亿吨（含工业过程排放），若延续当前发展趋势，全国碳排放将长期维持在百亿吨以上。为实现“双碳”目标，需在现有减排努力基础上进一步开展能源系统低碳转型。不同社会经济发展情景下，全国碳排放需在2026—2029年间达峰，能源相关CO2排放（含工业过程排放）峰值为117~127亿吨。2060年相比于BAU情景需进一步减排80% 以上。
碳排放强度： 中国单位GDP CO2排放将于2040—2050年间降至与主要发达国家当前水平相当；2060年中国单位GDP CO2排放仅为2020年的2% 左右。
能源结构： “双碳”目标下，非化石能源在一次能源消费中的占比应显著提高，2025年达到21%，2030年超过25%，到2060年超过80%。煤炭在一次能源中的占比稳步下降，但2030年煤炭占比不低于44%，2060年煤炭仍将为保障能源安全发挥重要作用。石油占比在2025—2060年间逐步下降，天然气占比在2035年达到12% 左右，并保持到2050年，此后随着可再生能源技术和储能技术的成熟及高比例应用，天然气消费占比将回落至7% 左右。
终端电气化水平： 按照国家能源局公布口径，2030年终端电气化率约为34%，2060年需达到77% 以上。建筑部门电气化水平整体高于其他部门，2060年建筑部门电气化水平需达到90%。工业部门2060年电气化率需达到73% 以上。交通部门2060年电气化水平达到84%。
行业行动方案：
- 钢铁行业： 钢材需求将于2023—2025年达峰，峰值在11.8~12.0亿吨。CO2排放需在“十四五”规划中期达到峰值（19.3~20.0亿吨），并尽早达峰。2060年中国钢铁行业产生的CO2排放预计在2.7~5.6亿吨。
- 铝冶炼行业： 原铝产量在2025年达峰后逐渐减少，峰值约为5 040万吨。铝冶炼行业需在2025年左右实现碳达峰，峰值不超过6.2亿吨CO2，2060年CO2排放量需降至1亿吨以下。
- 水泥行业： 水泥产品需求量到2060年约为5.5~11.1亿吨。水泥行业碳排放需逐步下降，2060年水泥行业CO2排放量应降至0.3~1.6亿吨。
- 化工行业： 2060年乙烯需求将达到6 923万吨，合成氨需求将总体呈现下降趋势，电石和甲醇需求将呈现总量增长、增速放缓的趋势。合成氨应于“十四五”初期碳排放达峰至2.6亿吨左右；电石、乙烯和甲醇行业碳排放需分别于2030年前后、2030—2040年和2030—2035年达峰。
- 建筑部门： 建筑部门运行阶段的能源服务需求将持续增长。居民建筑部门碳排放峰值需控制在14.8亿吨CO2以内；商业建筑部门碳排放峰值不超过6.8亿吨CO2；建筑部门累计CO2排放需在2027—2030年达峰，峰值不超过22亿吨CO2。
- 交通部门： 城市间客运需求量将在2050年达到峰值，峰值为18.6~19.5万亿人公里。城市间客运交通CO2排放量需在2035到2039年间达峰，峰值控制在5.6-6亿吨CO2。货运交通CO2排放量需在2035年前后达峰，峰值不超过12亿吨CO2。交通部门整体需在2035年前后达峰，峰值约为17.8~22亿吨CO2。
- 电力行业： 到2030年时，电力需求总量将达10.9~12.2万亿千瓦时，2060年总量达到12.0~21.5万亿千瓦时。电力排放总量（不含终端行业自备电厂的排放）需快速进入平台期，并在2027—2029年实现碳达峰，峰值控制在45亿吨CO2以下。2060年实现电力近零排放。
时间表和路线图：
- 电力行业：建议电力行业在2029年前实现碳达峰，2060年前应实现近零排放。
- 工业部门：建议钢铁行业和有色行业在“十四五”期间达峰，化工行业争取在2030年前实现碳达峰。
- 民生部门：建议建筑部门争取2030年前碳达峰，交通部门碳排放总量在“十五五”期间争取达峰。
研究结论： 本文提出的碳达峰碳中和时间表、路线图兼顾了经济性和安全性，为中国引领和参与全球气候治理提供了可操作的方案。
