近日,國際能源署發布了題為《凈零路線圖:實現1.5攝氏度目標的全球途徑》的報告,該報告是對2021年版相關報告的更新,涵蓋了過去2年里能源格局的重大變化,包括疫情后的經濟反彈以及清潔能源技術的顯著進步,同時警示了化石燃料領域投資增加和居高不下的排放量。
報告主要內容分為四個章節,分別為在清潔能源轉型方面取得的進展、一條實現凈零排放的新途徑、使凈零排放場景成為現實以及安全、公平和合作過渡。其中第二、第三章節為重點闡述內容,為全球實現凈零碳排放指明了方向和路徑。
據IEA的統計數據顯示,2022年全球二氧化碳排放量達到創紀錄的369億噸。盡管比疫情前的水平高1%,但隨著清潔能源技術的加速普及,化石燃料的需求預計將在未來10年內達到頂峰。
在到2050年的凈零排放場景下,各用能部門的凈二氧化碳排放量變化
《報告》在第二章節“一條實現凈零排放的新途徑”中指出——
2050年凈零排放情景依賴于廣泛的低排放技術和減排選擇組合,同時也取決于全球的合作程度。目前,發達經濟體處于領先地位,預計將在2045年實現凈零排放;到2050年,中國將實現凈零排放;2050年后,其他新興市場和發展中經濟體實現凈零排放。
總的來說,在最新路線圖中,到2030年,太陽能光伏和電動汽車貢獻了減排量的1/3;到2030年,電動汽車在汽車總銷量中的份額將超過65%,太陽能光伏容量比今天增長了5倍;已宣布的太陽能光伏和電池制造管道預計將足以滿足2030年凈零排放場景的部署需求;到2030年,對石油和天然氣的需求下降約20%;低排放電力增長非常快,2023年初在建的燃煤電廠外,將不再新建燃煤電廠。
較2021年,2030年和2050年全球發電來源的占比變化
正在開發的技術對于實現凈零排放至關重要。過去兩年,清潔能源創新的進展,如電池化學技術,以及太陽能光伏等商業技術的更強勁的市場勢頭,都產生了切實的影響。在我們的2021年報告中,到2050年正在開發的技術所占的減排份額幾乎是一半:在我們更新的凈零排放場景中,這一數字現在已經下降到35%左右。
全球太陽能光伏和電池制造能力的巨大增長,支撐了它們在截至2030年期間發揮的更為重要的作用。與2021年凈零排放情景相比,新增的風能容量已被向下修正,但風能對于達到凈零排放仍然至關重要,需要進一步的政策支持,以幫助克服風能部署方面的挑戰。鑒于最近的政策支持,核能的作用已被向上修正。
氫基和氫基燃料以及碳捕獲、利用和儲存(CCUS)在減少重工業和長途運輸的排放方面發揮著重要作用。在2023年的凈零排放情景中,它們提供了2030年至2050年所有減排量的1/5。但他們所扮演的角色比2021年的版本要小,尤其是在短期內。這反映出氫相關技術和市場發展進展比2021年預期的要慢,電氣化前景更強勁。
《報告》在第三章節“使凈零排放場景成為現實章節”中指出,以下這些方面要大幅提升,才能使路線圖成為現實。
在到2050年的凈零排放情景中,增加三倍的可再生能源產能是實現凈零排放的最大單一驅動力。據目前的政策,到2030年,預計發達經濟體和中國將達到可再生能源需求產能的85%左右;其他發展中國家還需要更強有力的政策和國際支持。
能源強度提高一倍將對到2030年的減排做出重要貢獻,也將提高能源負擔能力和安全性。這需要通過從燃料轉向電力、提高技術效率、更有效地利用材料和能源,以及通過行為改變來實現。
進一步的終端應用電氣化將是凈零排放成為現實的第三大貢獻者。目前電動汽車銷售的增長率足以滿足凈零排放情景中2030年的部署水平,盡管卡車方面需要更快的發展。到2030年,熱泵的應用需要以每年近20%速度增長,而2022年,這一速度為11%。
到2050年,交通能源消費領域各類燃料的份額變化。從左至又分別為轎車、大巴和重卡。
減少能源部門的甲烷排放也將帶來巨大的氣候效益。在凈零排放的情景下,到2030年,需要大約750億美元的累積支出,才能在石油和天然氣部門部署所有的甲烷減排措施。這僅相當于2022年油氣行業凈收入的2%。
氫氣和CCUS等新興技術將在2030年之后發揮主要的減排作用。如果目前已宣布的氫電解能力項目都能實現,到2030年,它們將提供凈零排放方案所需減排量的70%左右。已宣布的CCUS項目目前主要集中在發達經濟體中,到2030年將提供全球所需項目的近40%。建議制定更強有力的政策,重點是創造對低排放產品和燃料的需求。
一個凈零排放的能源系統需要更多和多樣化的基礎設施。到2030年,輸配電網每年擴大約200萬公里,在凈零排放方案下,需要安裝約3萬—5萬公里的二氧化碳管道。新的氫氣基礎設施也是必要的。提供所需的基礎設施部分取決于加快規劃和批準進程。
如果在2030年之前不增加政策雄心,那么到2100年將全球平均氣溫的上升限制在1.5°C將變得更加困難。2050年后,更多的二氧化碳需要從大氣中去除,延遲更有力的行動將使世界每年額外損失1.3萬億美元,比2022年對化石燃料的投資還多50%。
綜上所述,IEA表示,包括太陽能電池板和電動汽車在內的清潔能源技術的創紀錄增長意味著,人類仍有可能將全球變暖控制在1.5攝氏度以內。但是到2030年,全球可再生能源產能要成倍增加,能源強度顯著提高,能源系統基礎設施數量和多樣性要加強,熱泵利用需要增加,電動汽車的使用量需要進一步增加等,因此我們還需要做出更多努力。
IEA表示,2023年世界在清潔能源上的投資達到創紀錄的1.8萬億美元:但是到2030年代初,這一投資數額需要攀升至每年約4.5萬億美元,才能實現我們預測的凈零排放場景。