中國儲能網(wǎng)訊:挪威船級社近期發(fā)布《2023年能源轉(zhuǎn)型展望報告》稱,由于排放量已達到創(chuàng)紀錄的水平,并且在達峰前還將進一步攀升,現(xiàn)在實現(xiàn)凈零排放目標的機會微乎其微,但并非沒有可能
●趙 琳
近期,挪威船級社(DNV)發(fā)布的《2023年能源轉(zhuǎn)型展望報告》(以下簡稱報告)稱,相對于工業(yè)化前水平,到2100年,全球升溫可能達到2.2攝氏度。并預測,到2050年,碳排放量將達到230億噸。這表明,要實現(xiàn)凈零排放目標目前還有很大差距。
那么,如何縮小這一差距?有些技術解決方案需要大規(guī)模部署,如可再生能源、存儲、電網(wǎng)、氫和碳捕集等。其他技術需要縮小規(guī)模,如煤炭、石油、天然氣和內(nèi)燃機等。但僅這些行動并不夠,還需要部署大量的碳去除技術。
報告稱,科學表明,2050年前實現(xiàn)凈零排放目標,必須將全球升溫幅度限制在1.5攝氏度內(nèi)。但由于排放量已達到創(chuàng)紀錄的水平,并且在達峰前還將進一步攀升,現(xiàn)在實現(xiàn)凈零排放目標的機會微乎其微,但并非沒有可能。
凈零現(xiàn)實嗎?
報告描述了鑒于預期的經(jīng)濟、技術和政策發(fā)展背景下“最可能”的能源未來。未來能源相關的碳排放量不會在2050年達到凈零。因此,2050年能否實現(xiàn)凈零排放未來是存疑的。
不過,“最可能”的能源未來并不排除其他能源未來。挪威船級社認為,到2050年仍有可能實現(xiàn)凈零排放目標,但也只是勉強實現(xiàn)。這需要加快針對性政策的出臺,以及各地區(qū)、各部門的共同努力。
對于某些行業(yè)、某些地區(qū)和某些國家來說,2050年實現(xiàn)凈零排放目標是現(xiàn)實的,但還不足以實現(xiàn)全球的凈零排放目標。由于部分行業(yè)和地區(qū)到2050年無法實現(xiàn)凈零排放目標,其他行業(yè)和地區(qū)必須走得更遠、更快。
最終,在未來的某個時刻,人類可能實現(xiàn)凈零排放目標,因為不能允許全球平均氣溫繼續(xù)上升。因此,問題不在于能否實現(xiàn)凈零排放目標,而在于何時實現(xiàn)。從當前處境來看,碳排放量尚未達峰,“何時實現(xiàn)”似乎不太可能是2050年。然而,氣候變化已經(jīng)到來,且在全球范圍內(nèi)造成了毀滅性的社會影響和不斷上升的經(jīng)濟損失。雖然實現(xiàn)凈零排放目標看似遙不可及,但既然已科學制定了一個目標,人類要做的就是盡可能接近它。
凈零政策
全球氣溫升幅控制在1.5攝氏度內(nèi)首先是一個政治決定。越來越多證據(jù)表明,氣候行動不必以犧牲發(fā)展為代價。重新調(diào)整凈零排放政策需要堅定的政治意愿、國際合作和公眾參與。
將公共投資轉(zhuǎn)向基礎設施和清潔能源項目時必須簡化和快速審批相關的法規(guī)。此外,獲得政府支持的行政程序需要簡化。為了加快中低收入地區(qū)的能源轉(zhuǎn)型,需要提供低于市場利率的優(yōu)惠融資,降低可再生能源投資風險。
在設計氣候政策干預措施時,政策制定者需要以同理心了解公眾經(jīng)濟狀況。公眾參與、全社會對話和集體努力意識對于政策成功至關重要。化石燃料稅和補貼改革等“掏腰包”的干預措施可能在高收入和低收入地區(qū)引起公眾強烈反對。如法國反對增加燃油稅的抗議、哈薩克斯坦反對提高價格上限的抗議、尼日利亞因試圖廢除燃油補貼而引發(fā)騷亂等。
凈零途徑
報告表示,2022年全球碳排放量為410億噸,預計2050年全球碳排放量將為230億噸。如果將全球氣溫升幅控制在1.5攝氏度內(nèi),所有地區(qū)必須執(zhí)行嚴格的能源、工業(yè)和氣候政策。
目前全球?qū)τ跉鉁厣刂圃?.5攝氏度內(nèi)所需行動的緊迫性已達成明確共識。減少碳排放,主要途徑包括在能源系統(tǒng)中實施低碳排放技術,大規(guī)模部署可再生能源、儲存、電網(wǎng)、氫氣和碳捕集與封存(CCS)等領域,并大幅削減煤炭、石油、天然氣和內(nèi)燃機的使用。此外,減少航空旅行等行為對于快速控制碳排放也至關重要。
能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型
經(jīng)濟活動和能源用量的脫鉤必須加強。大規(guī)模增加可再生能源,同時淘汰煤炭和減少使用其他化石燃料,對實現(xiàn)凈零排放目標同樣重要。挪威船級社的“凈零排放之路”藍圖提出,到2050年,最終能源需求將為398艾焦,比2022年減少10%。能源用量下降并不意味著能源服務會減少。相反,“凈零排放之路”有效利用了能效提高和電氣化的好處。
2050年,“凈零排放之路”藍圖的一次能源供應結(jié)構將與今天大不相同,化石燃料僅占20%,而現(xiàn)在為80%。這與報告估計的到21世紀中葉化石能源和非化石能源份額幾乎相等形成對比。此外,對人口和GDP的假設在這兩種情況下都是相同的。這表明,“凈零排放之路”藍圖是一種節(jié)能途徑,更高份額、更高效的可再生能源有助于實現(xiàn)所需的脫碳水平。
化石燃料
一個多世紀以來,化石燃料一直主導著能源系統(tǒng),是碳排放的主要來源。為了實現(xiàn)能源系統(tǒng)脫碳,逐步淘汰化石燃料是不可避免的。
對于石油和天然氣,挪威船級社的假設是,生產(chǎn)成本較低、氣候政策不那么嚴格的地區(qū)(即西亞北非和歐亞大陸東北部)將獲得越來越多的生產(chǎn)份額。
碳捕集對于減少碳排放至關重要。如果沒有CCS,實現(xiàn)凈零排放幾乎是不可能的。這是一個方便的解決方案,可以減少現(xiàn)有設施(電力生產(chǎn)或制造業(yè))的碳排放,而這些設施短時間內(nèi)無法被低碳或零碳產(chǎn)品所取代?;贑CS的解決方案也可能更具競爭力,尤其是在短期內(nèi)。
在“凈零排放之路”藍圖中,煤炭和石油用量迅速下降,而天然氣用量則出現(xiàn)較溫和的下降。此外,與石油相比,煤炭和天然氣的碳捕集率更高。
因此,雖然還在繼續(xù)使用化石能源,但到21世紀中葉,“凈零排放之路”藍圖預計,煤炭相關碳排放量將減少97%,天然氣相關碳排放量將降低85%,石油相關碳排放量將下降76%。
太陽能
直接和間接電氣化是“凈零排放之路”藍圖的關鍵特征,可能沒有其他可再生能源技術可與光伏的潛力相媲美。與風電一樣,光伏發(fā)電已是世界上多數(shù)地區(qū)最便宜的新發(fā)電方式,隨著制造能力的提高,成本將快速下降。
因此,到2040年,光伏發(fā)電將成為主要能源供應來源,并在2050年占比超過所有化石燃料總和。此外,光伏發(fā)電的間歇性問題將通過存儲來部分解決。
風能
“凈零排放之路”藍圖預計,到21世紀中葉,風能供應量將高于化石燃料總和,也將是最大的并網(wǎng)發(fā)電來源。這比報告的預測進步更大,報告預測,2050年風能供應量約為這一數(shù)字的一半。
其中,陸上風電2022~2050年將增長37倍。固定海上風電在發(fā)電組合中的份額將從2022年的0.6%增加到2050年的8%。浮動海上風電在21世紀中葉將僅占發(fā)電量的2.5%。
其他非化石能源
核能:目前,歐洲、北美和太平洋地區(qū)的核電建設、擴建、規(guī)劃和廢物處理成本大幅增加。核電站也不像人們聲稱的那樣是可靠能源。2022年夏季,幾個地區(qū)的核電利用率低于50%。維護問題、氣候?qū)е碌睦鋮s水缺乏和供應鏈中斷只是影響核電發(fā)展的部分例子。
水電:一直是最大的可再生能源,為電力系統(tǒng)提供了許多服務,是廉價而靈活的電力來源。“凈零排放之路”藍圖預計,到2050年,在印度和撒哈拉以南非洲地區(qū)顯著增長的推動下,水電量將達到近7萬億千瓦時。
氫能:低碳氫是許多國家正在制定的凈零排放戰(zhàn)略的重要組成部分?!皟袅闩欧胖贰彼{圖預計,到2050年,氫及其衍生物的最終能源需求份額(15%)遠高于報告預測的份額(5%)。
區(qū)域轉(zhuǎn)型路線圖
在“凈零排放之路”藍圖的設定中,十個地區(qū)將以不同的步伐實現(xiàn)凈零排放目標。不同的區(qū)域動態(tài)導致不同的排放軌跡,其中人均GDP是主要驅(qū)動力。主要目標是到2050年實現(xiàn)凈零排放目標,以減少氣候變化的影響。預計現(xiàn)在起到2050年,全球GDP將翻番,全球人口將增加到96億。
“凈零排放之路”藍圖的設定與報告預測的不同在于向非化石能源的轉(zhuǎn)型速度和碳去除技術的應用。高收入地區(qū)需要加快能源轉(zhuǎn)型,以便在2050年前實現(xiàn)凈零排放目標;中低收入地區(qū)2060年前需盡快跟進,而這取決于其加快脫碳的能力和潛力。
所有國家和地區(qū)在資源和資金可用性、能源基礎設施、勞動力等方面都有不同的起點。在“凈零排放之路”藍圖的設定中,十個地區(qū)將采取不同的道路走向凈零目的地。但可以根據(jù)這些地區(qū)的脫碳速度進行分類。預計高收入地區(qū)將比中低收入地區(qū)更快實現(xiàn)凈零排放目標。每個群體都有共同的機會和挑戰(zhàn),而這些機會和挑戰(zhàn)將在實現(xiàn)凈零排放目標的進程中逐漸浮出水面。
北美
美國和加拿大都有巨大的可再生能源潛力和足夠的土地面積來擴大產(chǎn)能。在強大的技術和創(chuàng)新能力的支持下,對可再生能源的投資可以創(chuàng)造許多綠色就業(yè)機會。成熟的化石燃料行業(yè)擁有大量訓練有素的勞動力,以及一些適合綠色行業(yè)的可轉(zhuǎn)移技能。現(xiàn)有的創(chuàng)新中心可成為全球技術變革的驅(qū)動力。
該地區(qū)對化石燃料的興趣根深蒂固。油氣行業(yè)直接和間接雇用了許多工人,對經(jīng)濟做出了巨大貢獻,因此很難被改變。油氣消費習以為常,尤其是在交通領域,導致人們普遍抵制燃油稅等減排措施。城市規(guī)劃又加劇了這種情況,助長了對汽車的持續(xù)依賴。
拉美
有利的地理位置和豐富的自然資源,使得拉美地區(qū)有機會擴大現(xiàn)有的可再生能源產(chǎn)能。該地區(qū)太陽能、風能、水電、生物質(zhì)能、地熱能、低碳燃料,以及銅和鋰等轉(zhuǎn)型所需的礦物資源非常豐富。
該地區(qū)的許多經(jīng)濟體依賴農(nóng)業(yè)和自然資源發(fā)展經(jīng)濟,但隨著氣候變化,相關災害的頻率和強度增加,這兩者特別容易受到挑戰(zhàn)。這些行業(yè)的衰退可能導致就業(yè)結(jié)構發(fā)生重大變化。氣候破壞將加劇該地區(qū)存在的社會和經(jīng)濟不平等,適應和減輕環(huán)境影響需要大量投資和時間。
歐洲
歐洲在高水平的區(qū)域合作方面有優(yōu)勢,歐盟追求凈零排放的強烈政治意愿就是例證。歐盟有著雄心勃勃的目標,并且有強大的執(zhí)行力。該地區(qū)國家經(jīng)常將氣候政策納入國家決策中。但由于成員國較多,且必須達成一致,歐盟的政策制定需要時間,政策的力度可能被削弱。
歐洲面臨的挑戰(zhàn)是對能源進口的依賴和相關的能源安全問題。雖然可再生能源產(chǎn)量不斷增長,但油氣進口量仍然很高。
撒哈拉以南非洲
撒哈拉以南非洲是電力和清潔能源普及率最低的地區(qū)。這對健康、扶貧、教育,以及社會和經(jīng)濟發(fā)展有影響。無法獲得清潔的烹飪?nèi)剂?,導致每年超過一百萬人死亡。該地區(qū)的糧食安全和水資源短缺問題加劇了能源貧困。
不發(fā)達的化石燃料基礎設施與豐富的資源形成鮮明對比,特別是轉(zhuǎn)型所需的太陽能和礦產(chǎn),這為跨越到綠色技術和能源生產(chǎn)提供了巨大的機會。該地區(qū)人口結(jié)構以年輕人為主,這意味著只要有足夠的培訓,就有充足的可負擔得起的勞動力來推動轉(zhuǎn)型。該地區(qū)還有可能獲得高收入國家的財政支持和投資,這對于實現(xiàn)能源獲取和實施可再生能源技術是必要的。
有了足夠的國際援助,同時以更好的治理為目標,非洲大陸就有巨大潛力來擁抱具有成本效益、以需求為導向的可再生能源戰(zhàn)略。
西亞北非
政治動蕩和沖突阻礙了氣候計劃的實施,不穩(wěn)定會影響經(jīng)濟活動并導致人口流離失所。因此,部分國家政府無法為民眾提供可靠的清潔能源、穩(wěn)定和綠色的就業(yè)機會,以及社會服務。
該地區(qū)經(jīng)濟嚴重依賴化石能源,油氣產(chǎn)量約占全球的1/3。廣泛的化石燃料補貼可轉(zhuǎn)向容易獲得和負擔得起的清潔能源,以利用該地區(qū)巨大的可再生能源潛力,特別是太陽能。碳氫化合物生產(chǎn)商可利用現(xiàn)有的化石能源基礎設施和經(jīng)驗來擴大生產(chǎn)和出口低碳氫的能力。
該地區(qū)目前沒有統(tǒng)一的碳定價來激勵脫碳,吸引對CCS的投資可能創(chuàng)造新的就業(yè)機會,使現(xiàn)有的油氣工人轉(zhuǎn)行。但依賴CCS作為減排措施可能延長該地區(qū)對油氣生產(chǎn)的依賴,最終增加排放,并減緩向凈零的過渡進程。
歐亞大陸東北部
該地區(qū)的地緣政治日趨復雜化,政治不確定性使得氣候和環(huán)境政策的規(guī)劃和實施非常困難。
該地區(qū)嚴重依賴石油和天然氣,擁有廣泛的基礎設施和化石燃料補貼,生產(chǎn)主要集中在俄羅斯和哈薩克斯坦。對化石燃料的依賴是該地區(qū)轉(zhuǎn)型步伐緩慢的原因,擺脫化石燃料將對該地區(qū)的經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響。
該地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,其中許多是生產(chǎn)電池和其他可再生能源技術所必需的。隨著全球?qū)@些礦物的需求不斷增加,該地區(qū)有很多機會利用現(xiàn)有的采礦基礎設施來滿足需求并獲得出口收入。
中國
中國是全球最大的可再生能源投資國,轉(zhuǎn)型潛力巨大,在可再生能源方面擁有先進的制造能力。因此,中國是全球可再生能源技術供應鏈中的重要一環(huán),有機會支持全球可再生能源的持續(xù)使用。當全球可再生能源用量增加時,將刺激中國經(jīng)濟的持續(xù)增長。
中國還有快速增長的氫能產(chǎn)業(yè),為實現(xiàn)某些行業(yè)脫碳和提供更多綠色就業(yè)帶來發(fā)展機會。
印度
印度面臨越來越大的壓力,實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型既要解決不平等問題,又要增加獲得清潔可靠能源和穩(wěn)定就業(yè)的機會。
印度不斷增長的人口和快速的城市化給獲得能源和其他服務帶來了壓力。但這為建筑業(yè),特別是運輸部門提高能效提供了機會。交通需求的增長和車輛使用的增加可避免增加內(nèi)燃機汽車用量,轉(zhuǎn)而增加電動兩輪車和三輪車的用量,以減少排放。密集的城市意味著可以實施低排放公共交通,來滿足日益增長的交通需求。
東南亞
與其他中等收入地區(qū)相比,東南亞地區(qū)從小學到高等教育的教育機會和性別均等水平相對較高。這使得該地區(qū)可以滿足轉(zhuǎn)型過程中不斷增長的對熟練勞動力的需求。不過,與這個優(yōu)勢相反的是,人才外流率高于平均水平,受過教育和技術熟練的工人很多移民到了高收入地區(qū)。
逐步淘汰煤炭將對該地區(qū)的經(jīng)濟和就業(yè)產(chǎn)生重大影響。印尼是世界主要動力煤出口國,越南是重要的煤炭生產(chǎn)國。煤礦往往集中在這些國家的特定地區(qū),導致對人們生活的影響分布不均。對于菲律賓和馬來西亞這樣依賴燃煤發(fā)電的國家來說,逐步淘汰煤炭可能導致就業(yè)流失。
經(jīng)合組織太平洋地區(qū)
經(jīng)合組織太平洋地區(qū)的經(jīng)濟體歷來嚴重依賴化石能源,因此在減少對化石能源的依賴和實現(xiàn)經(jīng)濟多樣化方面面臨重大挑戰(zhàn)。澳大利亞經(jīng)濟高度依賴煤炭和液化天然氣(LNG)出口;新西蘭、日本和韓國的能源結(jié)構以進口煤炭、石油和LNG為主。放棄化石能源將對這些國家的工人產(chǎn)生不利影響。
該地區(qū)國家具有很高的可再生能源潛力,擁有豐富的陸上風能資源和充足的海岸線,可利用不斷增長的海上風電市場。澳大利亞的太陽輻射水平非常高,幾乎1/3的家庭已安裝了屋頂太陽能。此外,澳大利亞、新西蘭和韓國的氫工業(yè)也在蓬勃發(fā)展??稍偕茉串a(chǎn)業(yè)的增長將創(chuàng)造穩(wěn)定和綠色的就業(yè)機會,許多工人已具備了綠色產(chǎn)業(yè)所需的技能和培訓。
(資料來源:挪威船級社)