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直接空气捕获装置
直接空气捕捉装置。 信贷:亚利桑那州立大学。
biwei6868 焦点
2017年10月30日7点

嘉宾帖:谁来提供避免2摄氏度变暖所需的负排放?

必威手机官网碳短文员工

多个作者

10.30.17
biwei6868 焦点 嘉宾帖:谁来提供避免2摄氏度变暖所需的负排放?

Glen Peters博士是一名高级研究员国际气候研究中心科学中心在挪威,奥利维斯博士是欧盟/欧洲研究部的负责人德国国际和安全事务研究所在柏林的研究助理科学,创新与社会研究所biwei6868在牛津大学。

随着全球碳排放的每年不要掉,人类社会需要更有可能转向更加常规的选择来减缓大气中二氧化碳的积累。

消极排放“,也称为“二氧化碳去除”(CDR),是指从大气中取出二氧化碳的一组方法和技术,并将其存放在陆地,地下或海洋中。

他们首先在“气候变化(IPCC)的政府间委员会出版”政府间委员会(IPCC)之后遭到强烈审查。第五次评估报告2013年。批评主要集中在概念上的使用未经认证的CDR方法保持全球升温在2℃以下前后产业前水平在模型模拟中,潜在的风险大规模部署话单技术,以及biwei6868气候政策谈判中的科学

大规模CDR的政治影响在很大程度上仍未引起争论。在COP21巴黎2015年12月,政府不仅达成了限制温度的同意“远低于2C.“,他们还设定了在本世纪下半叶的排放来源和下沉之间达到平衡的目标。“净零”目标可能有政治优势,但它也需要CDR。

尽管对CDR的科学界中的所有百威风吹过,但仍然没有关于通常占据联合国气候谈判的问题的辩论 -分化。这是富国和穷国在应对气候变化的全球斗争中将承担的责任水平。

但仍然存在大问题:哪些国家将首先启动CDR?而且,哪些国家将提供大量CDR?

进入负面领域

有些人主张100%可再生的场景,有成本效益地减少全球温室气体排放可能需要一个广泛的技术组合

可能有一些活动,以便完全减轻太贵。这些“残余排放”可能发生在工业(例如金属生产)中,运输(例如,航空)和农业(例如,来自米和牛的甲烷)。综合评估模型(IAM)还表明,未来大规模CDR更便宜,而不是拥有更深入缓解

爱也好,恨也好,都有可能CDR简单地是不可避免的如果社会想要稳定气温。如果有人能接受我们需要CDR,那么真正的辩论变得在什么范围内

为了评估CDR的规模和区域分布,我们比较了四种成本最优IAMs的产出安培项目。IAMs利用造林和绿化提供CDR生物能必威体育在线注册源与碳捕获和储存(Beccs),但我们从中关注Beccs安培数据库与森林砍伐和IAM没有单独造林,目前没有其他形式的CDR。

下图显示了不同IAM中经济高效的缓解方案的模拟:BECCS从2020年开始,每年达到10-20千年(GTCO2)的2100(目前年度排放量的25-50%),增加到2100到400-800gtco2 - 尺寸与剩余的碳预算

这种大规模CDR所需的土地面积将是印度的规模,甚至更大。

生物能必威体育在线注册源与碳捕获和储存(BECC)的成本最佳2C场景安培项目。本世纪末(右轴)累计排放量大大与2015年剩余的碳预算相同。在全球一级,模型的BECC的规模之间几乎没有变化。来源:安培数据库,自身计算,改编Peters & Geden (2017)

在国家和部门之间的分布

关于CDR的大多数讨论都是在全球一级进行的。这是一个没有帮助的焦点,因为单个参与者必须提供CDR。一个合适的妥协是在国家层面,这对气候政策谈判尤其有用。

为了评估潜在的政治冲突,我们比较了四个成本最优IAMs的BECCS水平在区域水平上。在整个模型预测中,中国、美国、欧盟和印度在2050年前的BECCS增长方面往往处于领先地位,到2050年的累积值为5-10GtCO2。这些国家在21世纪还提供了最大的累积捐款。如下图所示,所有模型的中位数显示,中国贡献了80GtCO2,美国贡献了60GtCO2,印度和欧盟贡献了50GtCO2,巴西贡献了40GtCO2,俄罗斯贡献了30GtCO2,但它们仍然不到全球累计CDR总量的一半。

BECCS在成本最佳2C场景中的区域变异安培项目。在不同的模型中,在国家和区域层面的BECCS尺度上有很大的差异。建模结果可能成为政治讨论的一个话题,因为各国竞相确定它们可以向全球总量提供的BECCS的数量。来源:安培数据库,自身计算,改编Peters & Geden (2017)

CDR的规模也意味着减少100%的排放是不够的。各国需要减少超过100%的排放减少,因此低于零。在下面 ”共同但有区别的责任“,可以预期,工业化国家比新兴经济体和发展中国家更早地低于零。

新兴和发展中国家可能需要要求工业化国家在CDR中投入更多,而他们自己甚至可能不会降低自身的排放到零。

来自IAM的输出给出了成本最佳途径的指示,但这些可能与政治上最佳的途径偏离。即使运营的全球碳交易系统可以在各国之间可行的转移成本,使其在政治上可口娱乐,所以印度等国家可能不会将其视为公平。

印度和其他人可以争辩说,他们不应该像欧盟和美国一样的规模提供CDR,他们有更大的国家历史贡献以应对当前的气候变化。

此外,由于不同的IAMs会导致不同的CDR结果,因此在关于CDR承诺的政治谈判中,各国很可能会提出适合其战略目标的建模结果。例如,巴西可能会辩称,某一特定模型背后的建模假设高估了巴西的BECCS潜力,而其他国家可能会持相反意见。

分布问题也适用于部门级别,见下图。各种情况表明,发电(绿色)将提供所有的CDR,而其他部门——包括工业(橙色)、交通(蓝色)和住宅和商业(粉色)——将继续保持正排放。电力部门必须采取更多的减排措施,而其他部门则继续积极减排。电力部门实现零排放还不够好。

政府间气候变化专门委员会第五次评估报告估计,在具有成本效益的情况下,部门一级的排放量有可能保持在2摄氏度以下(第3工作组第6章)。这里显示约120场景的中位数来说明扇区级结果。只有发电具有净负排放,来自生物能源,碳捕获和储存。必威体育在线注册Rescom是住宅和商业的。来源:IPCC AR5方案数据库,但具有自己的计算。

激励和会计问题。

区域一级的CDR金额取决于气候政策如何激励业务开发和部署必要的技术。

在IAM内,投资决策是以长期,稳定和高碳价格制造的,对技术成本的完善了解,以及沿着国际供应链的完美协调,导致投资失败的风险零风险。现实更加复杂。

2000年代后期慷慨的政府支持不足在碳价格过低、不稳定、公众反对过高的情况下,推动大规模的碳捕获和存储。

生物能必威体育在线注册源也一直备受争议,争论不断碳中立和气候效益。这进一步改变了BECC的风险。除非可以保证BECCS的气候效益,否则它不太可能超出精品申请。

报告来自生物能源的排放是有影响的必威体育在线注册一直是一个挑战,这些问题进一步复杂化当包括碳捕获和储存时。沿BECCS供应链的二氧化碳排放可以分为四个关键部件,如下图所示,但报告的方式远非简单。

生物能源使用产生的二氧化碳目前作必威体育在线注册为一份备忘录被报告给UNFCCC,因此,在能源部门被视为碳中和(白条)。但是,只有当土地上的碳储量发生变化时(图中为零),生物能源的必威体育在线注册二氧化碳排放才会出现在土地部门。此外,土地部门还包括生物能源以外的其他活动,这可能掩盖了与生物能源有关的土地利用变化。必威体育在线注册另一个复杂的问题是,如果以化石燃料使用为基础,与供应生物质(黑条)有关的二氧化碳排放可以算作来自能源部门,因此汇总为化石燃料总使用的一部分。必威体育在线注册最后,从生物能源使用中捕获和存储的二氧化碳(灰色条)是单独报告的,但它也与各种形式的碳捕获和存储聚必威体育在线注册集在一起。

BECCS供应链的总排放量是这四个组件的总和,但由于它们都分别报告并经常与其他组件汇总,因此无法通过当前排放报告直接确定给定BECCS系统的净排放。

BECCS供应链也可能跨越几个国家。它可能是一个国家(例如喀麦隆)生产的生物必威体育在线注册能量将出口到另一个(例如英国)的燃烧和二氧化碳捕获,然后将捕获的二氧化碳出口到第三国(例如挪威)进行永久存储。除非向所有这些国家应用一致的报告,否则报告系统不起作用。

几十年来,科学家和政策制定者一直未能有效地报告土地部门的复杂性。普遍和一致的报道将部分地解决这些问题。但是,报告需要分类和联系起来,以便将一个国家的生物能源使用与可能的第三国的特定生物能源收获联系起来。必威体育在线注册不修改现行的报告制度,很难评估碳中和特别是在国际必威体育在线注册贸易中。

BECCS会计系统的原理图。生物能必威体育在线注册源目前在没有能源部门(白色盒子)的情况下报告,但在股票变化的土地部门报告了相关的排放。对于会计制度工作,它需要所有国家的一致性。来源:Zakkour等。(2014)

详细的碳计费系统需要耦合到一个系统财务转移到激励行为。整个体系将需要独立的衡量、报告和核实,并必须在动机和治理水平迥然不同的国家广泛应用。CDR可能与现有的政策激励机制相互作用,例如有效提高排放上限和降低碳价格。事实上,CDR可能需要新的政策工具,实际上是一笔直接的款项,用于奖励大气中碳的去除。

虽然可以设计复杂的会计系统,但激励CDR的治理挑战需要解决仍然存在于国内和国际政策谈判中的粘附点的会计和财务问题。除非参与者可以获得必要的激励措施,除非CDR将永远不会超越小规模的应用。

关于CDR的政治对话

很明显,保持“远低于2C”将需要CDR的大规模应用。除非我们催化关于CDR的政治对话,否则这不会发生这种情况。我们确定需要更加集中讨论的三个关键领域,以超越精品应用,并在所需的Gigatonne Scale中支持CDR:

  1. 各国应该开始谈判有区别的CDR责任,也许是由促进对话“2018年,表示可以实现的净零排放量和股票的潜在途径
  2. 开发一个详细的、功能强大的会计系统,以计量、报告和核实为支持,跟踪国际CDR价值链上的碳和资金流动
  3. 制定能够激励业务的政策投资组合,以研究,开发和部署必要的技术。

如果现在不开始关于CDR的政治讨论,那么时间就会慢慢流逝,CDR将会变成一些人担心的道德风险

Peters, G.P.和Geden, O.(2017)《自然气候变化》,《催化低碳到负碳的政治转变》,DOI:10.1038 / nclimate3369

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