5月18日,國際能源署(IEA)正式發布了其年度重磅報告《2050年凈零排放:全球能源行業路線圖》(Net Zero by 2050,A Roadmap for the Global Energy Sector)。這份提前一個月預熱的重磅報告,被IEA署長Fatih Birol稱為是“五十年來最重要的報告之一”。
這份厚達兩百多頁的重磅報告,討論了在全球溫升1.5攝氏度情景下,全球如何實現快速的能源轉型,到2050年打造實現凈零排放的能源系統。
報告指出,到2050年在全球能源行業建成凈零排放的路線是存在的,雖然這條道路非常狹窄,但卻可以帶來巨大的收益。關鍵的事情,是需要對全球能源的生產、運輸和使用方式進行前所未有的轉變。
“全球首個全面的能源行業凈零排放路線圖顯示,政府采取行動迅速促進清潔能源的增長和減少化石燃料的使用,可以創造數百萬個就業機會,促進經濟增長并保持凈零排放!”
在本報告中,我們發現宣布承諾在未來幾十年實現凈零排放(碳中和)的國家數量持續在增加。但迄今為止,各國政府的承諾(即使已完全實現)也遠未達到使全球與能源有關的二氧化碳排放量到2050年達到凈零的要求,更遑論使世界有機會將全球溫度上升限制在1.5° C。
這份特別報告是世界上第一個全面的研究報告,詳細介紹了如何在2050年之前過渡到凈零能源系統,同時確保穩定和負擔得起的能源供應,并提供普遍的能源供應且實現強勁的經濟增長。
報告提出了一種具有成本效益和經濟生產的途徑,從而實現了清潔、動態和具韌性的能源經濟形式,該經濟形式以太陽能和風能等可再生能源而非化石燃料為主導。報告還研究了幾個關鍵的不確定性因素,如生物能源、碳捕獲和行為變化在實現凈零方面所起的作用。
IEA署長Fatih Birol說:“我們的路線圖顯示了當今需要采取的優先行動,以確保到2050年能實現凈零排放的機會不會丟失。雖然該機會狹窄,但仍可實現。為實現這一關鍵而艱巨的目標,我們需要努力實現的規模和速度——應對氣候變化和將全球溫升限制在1.5°C的最佳機會——使得這一目標可能是人類面臨的最大挑戰!”
路線圖以IEA的能源建模工具和專業知識為基礎,設定了400多個里程碑數據,以指導全球到2050年實現凈零排放的過程。行動包括,從今天開始不再投資任何新的化石燃料供應項目,也不再投資新建燃煤電廠。到2035年,不再銷售新的內燃機乘用車(電動車等新能源汽車代替傳統油車等),到2040年,全球電力部門的排放量達到凈零。
在短期內,報告描述了凈零途徑,要求立即大規模部署所有可用的清潔和高效能源技術,并在全球范圍大力推動和加快創新。該途徑要求到2030年,全球太陽能光伏發電新增裝機達到630GW,相當于每天安裝一個現有最大的太陽能電站的規模;風力發電的年新增裝機達到390GW,這是2020年創紀錄新增裝機數據的4倍。全球范圍內大力提高能源效率,也是實現凈零排放努力的重要組成部分,這樣可到2030年,實現全球能源效率平均每年提高4%,約為過去20年平均水平的3倍。
從現在到2030年,全球凈零排放中大部分二氧化碳減排量都來自于當今可用的技術(現有技術)。但是到2050年,將近一半的減排量,將來自目前仍處于演示或原型階段的技術(未來技術)。
這要求各國政府迅速增加和優先考慮研發支出,以及在示范和部署清潔能源技術的投入,使這些技術成為能源和氣候政策的核心。在先進電池、氫氣電解槽和直接空氣收集和儲存領域的進步尤其具有影響力。
此外,沒有全體公民的持續支持和參與,就無法實現如此規模和速度的低碳轉型,公民的生活也將受到多種方式的影響。
Fatih Birol 博士表示:“清潔能源轉型是為人服務的,也事關人類本身。”
我們的路線圖表明,快速過渡到凈零能源系統既是一項巨大挑戰,對我們的經濟體也是巨大的機遇。轉型必須是公平和包容的,不應該使任何人落后。我們必須確保發展中經濟體同樣獲得發展其能源系統所需的融資和技術知識,以可持續的方式滿足其不斷增長的人口和經濟體的需求。”
向約7.85億無電人口提供電力,為26億人口提供清潔的烹飪解決方案,也是凈零途徑實現路線圖組成部分。要實現這些目的,投資成本約每年400億美元,占能源行業年平均投資的1%左右,投入不多,但通過減少室內空氣污染,可帶來很明顯的健康益處,包括每年減少250萬因空氣污染而過早死亡的人數。
根據與國際貨幣基金組織(IMF)的聯合分析,到2030年,年度能源總投資在凈零途徑情景下將激增至5萬億美元,每年為全球GDP增長額外增加0.4個百分點。私人和政府支出的猛增,在清潔能源(包括能源效率)以及工程、制造和建筑行業中創造了數百萬個就業機會。所有這些使全球GDP到2030年將比當前趨勢高出4%。
到2050年,能源世界看起來將完全不同。
全球能源需求比今天減少8%左右,幾乎90%的電力來自可再生能源,風能和太陽能PV總計占近70%。
其余大部分來自核電。
太陽能是全球總能源供應的最大單一來源。
化石燃料從當今能源總供應量的近五分之四下降到略超過五分之一。
殘留的化石燃料主要用于含碳的商品(例如塑料)制造、配有碳捕集裝置的工廠以及在缺乏低排放技術選擇的行業中使用。
Fatih Birol 博士說:“我們的路線圖中列出的途徑是全球性的,但每個國家都需要根據自己的具體情況,來設計各國家自己的戰略。” “計劃需反映出各國經濟發展的不同階段:在我們的發展道路上,發達經濟體在發展中經濟體之前達到凈零。IEA隨時準備支持各國政府制定自己的國家和地區路線圖,為實施這些路線圖提供指導和幫助,并促進國際合作以加速世界范圍內的能源轉型。”
本報告的發布,目的是為將于11月在英國格拉斯哥舉行的《聯合國氣候變化框架公約》第二十六次締約方會議(COP26)進行的高層談判提供參考。
報告的主要觀點
1、凈零排放的道路狹窄。要堅持下去,就需要從現在到2030年大規模部署所有可用的清潔能源技術,例如可再生能源、電動汽車和節能建筑改造。對于太陽能,這相當于大約每天都要安裝一個目前世界上規模最大的太陽能光伏電站。
2、清潔能源投資的激增可以帶來就業和增長。為了在2050年之前實現凈零排放,到2030年,全球每年在清潔能源上的投資將需要增加兩倍以上,達到約4萬億美元。到2030年底,可創造數百萬個新的就業機會,顯著促進全球經濟增長,并在全球范圍內實現電力和清潔烹飪的普遍使用。
3、我們需要推動清潔能源創新的巨大飛躍。到2030年,二氧化碳減排的大部分來自當今市場上已經存在的技術。但是到2050年,幾乎一半的減排量來自于處于演示或原型階段的技術。為了將這些新技術及時推向市場,在這十年中必須做出重大的創新努力。
4、需迅速擺脫化石燃料。凈零意味著煤炭、石油和天然氣的使用量大幅下降。這需要采取一些措施,例如到2035年停止銷售新型內燃機乘用車,并在2040年之前逐步淘汰所有未減緩的燃煤和石油電廠。
5、電力成為能源系統的核心。從交通運輸、建筑到工業,它將在所有領域發揮關鍵作用。到2040年,發電將需要在全球范圍內實現凈零排放,并逐步實現將近一半的總能源消耗。這將需要大幅提高電力系統的靈活性,例如電池、需求響應、氫燃料、水力發電等,以確保可靠的供電。
6、新的低排放產業蓬勃發展。到2045年,新能源技術將得到廣泛應用。道路上的絕大多數汽車將依靠電力或燃料電池運行,飛機將主要依靠先進生物燃料和合成燃料,全世界數百家工廠將使用碳捕集或氫氣。
7、一個清潔能源世界。2050年的全球能源行業主要以可再生能源為基礎,太陽能是最大的供應來源。要實現這個更清潔、更健康的未來,將取決于所有政府與企業、投資者和公民緊密合作的堅定不移的關注重點。它還將需要各國之間加強國際合作,特別是要確保發展中經濟體擁有及時達到凈零所需的資金和技術。
關鍵解決方案
1、可再生能源。太陽能和風能等可再生能源技術是減少電力領域排放的關鍵,而電力領域如今已成為最大的CO2排放源。在實現凈零排放的道路上,到2050年,全球發電量將近90%來自可再生能源,其中太陽能光伏和風能合計占近70%。
2、能源效率。如今,有許多針對建筑物、車輛、家用電器和工業的節能解決方案可用,并且可以迅速擴大規模,從而在此過程中創造了很多就業機會。我們的途徑迅速使所有這些技術都得到大規模使用,以將2020年代的能源效率平均改善率提高到過去二十年平均值的三倍左右。
3、電氣化。隨著電力生產逐漸清潔,以前由化石燃料主導的地區的電氣化已成為減少排放的重要經濟工具。這是通過諸如電動汽車,道路上的公共汽車和卡車,建筑物中的熱泵以及用于鋼鐵生產的電爐之類的技術實現的。
4、生物能源。可持續的生物能源可在廣泛的領域減少排放,包括飛機、輪船和其他運輸工具的低排放燃料,以及用生物甲烷替代天然氣以提供熱量和電力。可持續的生物能源對于將清潔烹飪解決方案帶給目前缺乏清潔能源的26億人口也至關重要。
5、碳捕集,利用和封存(CCUS)。碳捕集,利用和封存(CCUS)有助于以多種方式向凈零排放過渡。這些措施包括解決現有能源資產的排放問題,在水泥等最難以減少排放的行業中提供解決方案,支持迅速擴大低排放氫氣的生產,并從大氣中去除一些二氧化碳。
6、氫和氫基燃料。在電力無法輕易或經濟地替代化石燃料以及有限的可持續生物能源供應無法滿足需求的地方,氫和氫基燃料將需要填補空白。這包括在船舶和飛機上使用氫基燃料,以及在鋼鐵和化工等重工業中使用氫。
7、行為改變。沒有公民的持續支持和參與,就不可能在2050年之前實現凈零排放。行為改變,特別是在發達經濟體中,例如用步行、騎自行車或公共交通工具代替乘車旅行,或進行長途飛行,在我們的行動中可累計減少約4%的排放量。