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2021年5月18日6:00

国际能源署:可再生能源应在“五年内”超过煤炭,实现1.5摄氏度的目标

多个作者

05.18.21
必威体育在线注册 国际能源署:可再生能源应在“五年内”超过煤炭,实现1.5摄氏度的目标

国际能源机构(IEA)表示,世界需要“彻底”转向可再生能源,以在2050年实现净零排放,并确保1.5摄氏度的目标。必威体育在线注册

这意味着可再生能源将在2026年超过煤炭,在203必威体育在线注册0年超过石油和天然气。到2050年,它将继续满足全球三分之二的能源供应和近90%的发电需求。必威体育在线注册

在227页中报告国际能源署呼吁“对支撑我们经济的能源体系进行全面转型”。必威体育在线注册

报告称,今年是“这些努力关键十年之初的关键一年”,必须开始将全球能源体系从化石燃料主导转变为“主要由太阳能和风能等可再生能源提供动力”的未来。必威体育在线注册

路线图设定了400多个里程碑,展示了这一转型应该如何实现,包括立即停止化石燃料开采的新投资,并在2040年实现净零电力。

总部位于巴黎的该机构表示,除了将温度控制在1.5摄氏度以下之外,其2050年净零排放(NZE)方案还将促进全球GDP增长,创造数百万个就业机会,到2030年提供普遍的能源,并避免数百万人因空气污染而过早死亡。必威体育在线注册

在一个评论IEA执行干事法提赫•比罗尔博士表示,NZE的蓝图是“我们都需要关注的能源未来”。必威体育在线注册

什么是净零的路线图?

IEA报告是世界决策者的“如何指导”,其中许多人已经承诺他们的国家、城市或企业在本世纪中叶实现净零排放。

提供“到2050年的净零排放”(NZE)情景,以及“为实现这一目标而必须做出的技术部署、行业趋势和选择的具体里程碑”。

NZE是国际能源机构为在2050年前实现能源和工业净零二氧化碳排放的第一个详细途径。必威体育在线注册它被描述为“1.5C兼容”。

国际能源署表示,NZE有50%的可能性将气温维持在1.5摄氏度以下。过度,同时严格减少非二氧化碳温室气体排放,减少林业和土地使用。

报告称,2020-2050年期间,能源使用和工业产生的全球累计二氧化碳排放必威体育在线注册量将达到4500亿吨(GtCO2),其中45GtCO2来自土地使用和林业。

IEA表示,这在1.5摄氏度的co2剩余碳预算的500亿吨之内政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于1.5C的特别报告

(剩余的碳预算为1.5摄氏度是相当不确定。最近的一次必威手机官网客座帖子查看了最新的证据,并将2020年的二氧化碳预算定为仅440亿吨。)

NZE建立在去年的初步模型的基础上世界能源展望必威体育在线注册而是延伸到2050年增加了更多的细节,包括完整的数据表。

该场景基于三个原则:

  • 技术中立,采用成本驱动,技术准备国家和市场状况,以及与更广泛的社会目标之间的权衡;
  • 通用的国际合作,在所有国家造成净零,着眼于一个“只是过渡“以及发达经济体的领先地位;
  • “有序过渡”旨在将被困的资产“在可能的情况下”,同时确保能源安全和最大限度地减少能源市场的波动必威体育在线注册性。

为了生产NZE,IEA将其世界能源模型必威体育在线注册”从年度世界能源展望,凭借其技术丰富“必威体育在线注册必威体育在线注册能源技术展望”模型。

国际能源机构模型的结果是耦合收益GLOBIOM来自国际应用系统分析研究所(IIASA)。

这就考虑到了空气污染对健康的影响,以及生物能源需求对土地利用和排放的影响。必威体育在线注册

最后,团队使用了全球货币和财政一体化(GIMF)的模型国际货币基金组织(imf)来考察投资、支出和全球GDP。

NZE并不是1.5摄氏度的唯一途径评论由IEA首席Energy Smoteller和TimurGül,必威体育在线注册Laura Cozzi,能源技术政策部门负责人:

“我们的新NZE场景不应该被误解为到2050年实现净零排放。相反,它是一个旨在明确实现2050年实现净零排放的雄心的路径实际上可能意味着什么。”

事实上,政府间气候变化专门委员会2018年的特别报告评估了90条这样的途径以及石油巨头之类的企业和智库必威体育在线注册能源过渡委员会也有1.5C场景。

然而,国际能源署表示,在其分析中,其路线图是“在技术上最可行、最具成本效益和社会可接受的”保持在1.5摄氏度以下的方式。

NZE是一个相对“咄咄逼人”1.5C路径与2018年IPCC评估的路径相比,到2050年达到净零,没有土地使用或林业补偿。

它具有更强的能效和行为变化,更宽必威体育在线注册的电气化,更多的风和太阳能,较少的生物能量,少数碳捕获和储存(CCS),更少负排放与大多数IPCC相比,化石燃料使用量更低。”无超调或低超调“1.5C途径。

尽管如此,仍然NZE包括从生物能源与碳捕获和储存显著使用生物能源,CCS和负排放的(必威体育在线注册BECCS)及直接空气捕捉(DAC),使一些化石燃料在2050年得以持续使用。

核电产量也出现了强劲增长。

路线图探讨了七个“案例”,其中这些“案例”和其他缓解“杠杆”未达到NZE主情景中的作用。

例如,国际能源署表示,在“低碳捕获和储存的情况下”(LCC),到2050年仍有可能实现净零排放,但表示这将“困难得多”。

为什么要发布净零路线图?

国际能源机构已经公布了净零路线图,为11月举行的COP26联合国气候谈判提供了信息巴黎协定

尽管新的净零气候目标势头强劲,但这一缺口依然存在。根据路线图第一章,目前净零气候目标占全球GDP和二氧化碳排放量的70%左右。

在报告的前言中,国际能源机构执行主任法提赫·比罗尔博士解释道:

“拥有的国家数量保证在本世纪中叶或本世纪后不久达到净零排放的目标仍在继续增长,但也确实如此全球温室气体排放.如果我们想要在2050年实现净零,并将全球气温上升限制在1.5摄氏度以内,就必须消除言论和行动之间的差距。”

通过观察全球二氧化碳排放的过去和未来预期路径,Birol所描述的差距得到了最清楚的说明,如下图所示。

IEA说,差距的一个原因是几个净零点的近期政策套餐支持即时行动。

IEA说,这就是迄今为止迄今为止迄今为止的政策达到迄今为止的政策,只会导致高原(规定的政策情景,步骤,浅蓝色),在本世纪左右约有2.7厘米。

然而,即使各国政府按时并全面实现净零目标,气温仍将上升2.1摄氏度左右(已宣布的承诺案例,APC,深蓝色)。

如果排放量在2070年达到净零排放量,就像国际能源署的可持续发展方案(SDS,粉红色)中那样,温度将保持在前工业化水平之上“远低于2摄氏度”。

最后,如果到2050年排放降至净零,升温将保持在1.5摄氏度以下(NZE,红色)。

全球能源和工业排放的二氧化碳达数十亿吨。必威体育在线注册
能源和工业的全球二氧化碳排放量,数十亿吨。黑色:历史必威体育在线注册排放量。IEA规定的政策场景(步骤):浅蓝色。宣布的承诺场景(APC):深蓝色。可持续发展情景(SDS):粉红色。2050年净零排放量(NZE):红色。资料来源:IEA零路线图世界能源前景必威体育在线注册2020格伦博士博士并对碳排必威手机官网放进行简要分析。碳纤维简图Highcharts

在上一篇文章LinkedIn比罗尔在净零排放报告发表之前表示,净零排放路线图“显示了我们都需要关注的能源未来”。他将其描述为“我们机构近50年历史中最重要的报告之一”。比罗尔补充说:必威体育在线注册

“路线图强调,这十年对于在本世纪中叶实现净零至关重要。我们需要通过强有力和可信的能源政策,在未来几年大幅减少排放。”必威体育在线注册

总的来说,该机构——尤其是比罗尔——已经变得越来越直言不讳特别是自2019冠状病毒病大流行以来,有必要迅速削减排放。

今天的报告标记另一步朝着这个方向,说NZE方案“将带来人类繁荣和福祉的重大利益”。

在更实际的层面上,IEA发布的路线图是为了回应一项请求来自即将召开的COP26联合国气候峰会的英国主席。

它为决策者提供指导,为每个部门和技术提供数百个“里程碑”(见:遵循净零路线图需要发生什么?)。

路线图也经过多年的积极的压力IEA将把分析重点放在1.5摄氏度上,并展示实现这一目标对全球能源体系的影响。必威体育在线注册

Birol说,最重要的是,净零排放路线图现在将“指导我们未来的工作”,并继续在国际能源署的年度《世界能源展望》(WEO)中占据重要地位。必威体育在线注册他的结论是:

“自然,我们路线图中描述的到2050年净零排放情景——符合1.5摄氏度的路径——将成为《2021年世界能源展望》的重要组成部分,这是我们秋季发布的旗舰年度报告,也是未来几年《世界能源展望》的未来版本。”必威体育在线注册

净零的未来是什么样子的?

国际能源署的路线图为实现净零排放经济制定了蓝图,这将与目前存在的世界截然不同。

到2050年,全球经济的能源必威体育在线注册消耗量将下降8%,尽管GDP翻了一番,人口增加了20多亿,到2030年实现了能源普及。

煤炭、石油和天然气的使用将迅速减少,而不是从化石燃料中获取驱动全球经济的五分之四的能源。必威体育在线注册

到2050年,在NZE,仅仅过了能源供应的五分之一将来自化石燃料,从可再生能源和周必威体育在线注册围核第十超过三分之二的比较。

如下图所示,可再生能源(红线)将在2030年成为最大的能源来源,并在此后继续快速增长。必威体育在线注册

(注意NZE的实线与虚线之间的鲜明对比,虚线显示出除了现在牢牢到位的政策之外,没有更多行动的预期。)

按燃料计算的全球能源供应总必威体育在线注册量,exjoules。
按燃料计算的全球能源供应总必威体育在线注册量,exjoules。实线显示的是NZE情景下的过去产出和预期未来产出,虚线则显示的是在当前政策稳固实施后不再采取任何行动的情况下的轨迹(IEA STEPS)。来源:IEA零路线图世界能源前景必威体育在线注册2020并对碳排必威手机官网放进行简要分析。碳纤维简图Highcharts

煤炭使用量将下降98%,天然气使用量将下降88%,石油使用量将下降75%。在一个关于为什么化石燃料不需要在NZE完全淘汰的盒子里,国际能源署指出了非能源使用,如化学原料,以及与CCS的结合。必威体育在线注册

从运输、供暖到低温工业供暖,经济的广泛电气化将有助于可再生能源的主导地位。

电力的最终能源需求中的比例将从目前的20%上升到近50%,必威体育在线注册到2050年,同时,液体燃料会从今天的需求的38%减半至19%。

到2050年,气态燃料将保持其在混合燃料中的份额,但氢的作用将与天然气相匹配。至于固体燃料,煤炭的份额将下降四倍,其中一些将被生物能源取代。必威体育在线注册

该NZE报告的第四章重点介绍,其中包括场景的对经济,能源行业和全球公民的影响的概述“实现净零排放的更广泛的影响。”必威体育在线注册

根据国际能源机构和国际货币基金组织的联合分析,NZE的结果是,2030年全球GDP将比目前的趋势高4%。

然而,该机构指出,转型带来的好处可能不会在国家之间或国家内部平均分配。

在NZE,就业人数由14米清洁能源的增加,到2030年,而就业人必威体育在线注册数的化石燃料行业下降5米。

尽管国际能源署表示,这将导致“净增加近900万个工作岗位”,但该机构补充称,“在能效更高的家电、电动和燃料电池汽车、建筑改造和节能建筑方面的支出发生变化”,还将新增1600万个工作岗位。必威体育在线注册这使得就业总净增达2500万个。

最后,该机构表示,实现《新西兰经济区》中规定的目标有赖于“各国政府的独特、坚定不移的关注”和国家间的合作。

为了强调这一点,该报告还包括了“低合作”情景的模型,这将导致净零排放日期推迟近40年。

遵循净零路线图需要发生什么?

国际能源署的蓝图包括400多个不同部门和技术的全球里程碑,以指导世界实现净零排放。

这些里程碑,其中包括没有新的石油和天然气田或煤矿超出2021和2040由一个零碳电力部门的选择,可以在下面的图表中可以看出。

为国际环境评估体系NZE的政策、基础设施和技术部署选择全球里程碑
选择IEA NZE政策、基础设施和技术部署的“全球里程碑”。资料来源:国际能源机构。

除了这些目标之外,报告还将七个“脱碳的关键支柱”与跨越不同部门的里程碑。

这些支柱是:能源效率;必威体育在线注册行为改变;电气化;可再生能源;氢及氢基燃料;生物能必威体育在线注册源;以及碳捕获与封存(CCS)。

国际能源署强调,能源效率措施是NZE的“首要任务必威体育在线注册”,将在未来十年发挥重要作用,而2050年所需的一些缓解措施则相对不发达。

该机构表示,到2030年所需的所有技术都已经存在。

但到2050年,预计将有近一半的减排来自技术,如先进电池和直接空气捕捉技术,这些技术大部分仍处于示范或原型阶段。

(这是为了微妙的不同评论美国气候变化特使约翰·克里,谁说减少了净零的50%将来自于技术,“我们还没有”。)

虽然清洁能源技术在电力部必威体育在线注册门已得到确立,但CCS和氢的创新仍有明显的需求,如下图所示。

分别约为55%和75%,归因于NIZE中这些技术的累计排放削减仍处于示范或原型阶段。

NZE中按成熟度分类的各种技术的累积二氧化碳减少量。
NZE中各种技术累积二氧化碳减排的部门细分,按成熟度分类,从原型(红色)到示范(橙色)和市场吸收(绿色)。来源:IEA。

这张图表显示了为什么国际能源署说创新是“关键”的,这十年需要“巨大的飞跃”,以便在2030年后实现净零增长。

报告还说:“如果不大力加速清洁能源的创新,就无法实现零排放必威体育在线注册
2050将无法实现。“

在本节中,碳简报概述了国际能源署在必威手机官网其NZE方案中概述的不同部门和技术的一些关键里程碑。

该机构指出,各部分经济的协调行动将是至关重要的,因为“如果任何部门滞后,则可能证明不可能弥补其他地方的差异”。

化石燃料的开采

化石燃料需求的手段的急剧下降,该NZE需要煤,石油或天然气超过2021年没有新的提取该报告称:

“除了到2021年已经承诺的项目外,在我们的道路上没有新的油气田获批开发,也不需要新的煤矿或矿井扩建。”

这可能是从批准新的钻探和采矿作业,如在加强寻求停止政府活动家的努力英国墨西哥

在NZE,国际能源机构说,石油需求不会返回到它的2019高峰,近75%从2020年下降至2050年,这意味着继续现有油田投资是足以满足需求。

天然气也是如此,尽管需求确实在20世纪30年代继续增加。在未来几十年中,石油和天然气越来越集中在几个主要国家,主要是在中东和北美,IEA笔记。

煤炭将大幅减少,除非新燃煤电厂配备CCS,否则它们不会做出最终投资决定。效率最低的燃煤电厂必须在2030年之前逐步淘汰,而在2040年剩下的燃煤电厂则应该采用CCS技术进行改造。

由于需求下降,NZE情景中不需要新建煤矿或扩建现有煤矿。

甲烷泄漏是化石燃料生产排放的主要来源,NZE包括这些排放减少75%,相当于在未来十年减少2.5亿吨二氧化碳。这要求到2030年消除化石燃料基础设施中所有技术上可避免的甲烷排放。

电力供应

电气化是氮的关键,全球电力需求在未来三十年中倍增,其总最终能耗份额达到2050年的总达到49%。预计可再生能源将满足绝大多数需求。必威体育在线注册

适应这种转变将需要电网,即IEA笔记,“超过130年来建造”,在仅20年的空间内的长度增加。

电力行业目前是全球排放的最大贡献者,但由于所需技术相对成熟,它也是第一个脱碳的行业。

富裕国家的发电排放将在2035年达到净零,而发展中经济体将在2040年左右达到这一水平。

在NZE,可再生能源发电的份额将从29%翻一番,到2030年达到61%,到2050年达到88%。

作为下面的图表,风和太阳能是主要的贡献者,成为2030年之前的主要电力来源,并在2050年满足近70%的需求。

到2050年,每座核电站的发电量将超过2.3万太瓦时(TWh),这可以与目前略低于2.7万太瓦时的全球电力需求相比较。

按能源、太瓦时、历史和IEA NZE设想到2050年的全球发电量
按能源来源、太瓦时(TWh)、历史和根据国际能源署NZE设想到2050年的全球发电量。其他可再生能源包括生物能源、地热和潮汐。必威体育在线注册化石CCS包括煤和天然气。来源:IEA零路线图.图表由Carbon必威手机官网 Brief使用Highcharts

在一个市场更新国际能源署在上周发布的报告中表示,2020年风能和太阳能每年新增装机容量的“异常”水平——近2.5千兆瓦——将在未来几年成为“新常态”。

相比之下,新西兰经济区为可再生能源设定的“部署里程碑”是到2030年每年新增630GW太阳能和390GW风力发电,到2050年大致相同。

正如IEA指出,太阳能“这相当于每天大约安装了世界上目前最大的太阳能公园”在2030年。

NZE还认为,到本世纪20年代末,电池与太阳能和风能的结合将变得“普遍”,以提高电网的灵活性,维护能源安全。必威体育在线注册

其他可再生能源也出现了显著增长,到2050年,水力发电能力翻了一番,生物能源发电量增加了五倍。必威体育在线注册

核能在NZE也很重要,到2050年其总产量将翻一番。到2050年,它将成为仅次于可再生能源的最大剩余电力来源。

然而,它在总发电量中所占的比例下降到了10%以下,而且在富裕国家中,这一比例实际上也在下降。

在NZE,所有的燃煤电厂都将在2040年前被淘汰,除非进行CCS改造或用于燃烧氢燃料。大规模的燃油发电厂也已不复存在。

虽然到本世纪中叶仍将需要天然气发电厂,但它们大多将配备CCS技术。在NZE,到2050年,化石燃料供应了0.4%的电力,化石燃料和CCS供应了1.9%的电力。

如下图所示,NZE的煤电厂轨迹——2020年占能源二氧化碳排放量的27%——与现有政府目标(用紫色虚线表示)的轨迹明显不同。必威体育在线注册

燃煤发电在氮气中的技术
NZE的燃煤发电技术。来源:IEA。

该报告警告说,各国必须迅速采取行动,延长现有核电站的寿命或开发新的核电站,并投资于CCS,以降低成本。

“如果不能在核能和CCUS方面及时做出决定,将会增加净零排放途径的成本,并增加无法实现目标的风险,因为风能和太阳能的规模将比NZE更快地增加额外的负担。”

在IEA的“低核能和CCU”案例(见下文)中,需要额外的2400GW风能和太阳能发电能力来弥补不足,该机构指出,这一数额“远远超过了2020年全球运行的综合能力”。

在报告中,氢被确定为“脱碳的支柱”之一,在国际能源署的新设想中,氢的用途几乎涵盖了所有主要行业。

到2050年,新西兰经济区的低碳氢和氢基燃料在全球最终能源使用总量中的份额达到13%。国际能源署必威体育在线注册之前其SDS途径估计为5-7%,对应于远低于2摄氏度的升温。

报告称,到2030年,每年需要生产1.49亿吨低碳氢气,到2050年,需要生产5.2亿吨,而2020年则需要生产900万吨。

如今几乎没有任何低碳氢气是“绿色”的,这意味着它是用可再生能源提供动力的电解法生产的。

到2030年,NZE一半以上的氢生产将是绿色的。到2050年,这一比例将达到62%,占全球发电量的五分之一。

这还需要大幅扩大电解槽基础设施规模,从目前的零容量到2030年的850GW和2050年的3585GW。

其余的是“蓝色”氢,由天然气和CCS结合产生,如下图所示。

按燃料分列的全球氢产量和按部门分列的氢及氢基燃料的需求
通过燃料(左)的全球氢气生产和氮气(右)在氮中的氢和氢气燃料的需求。来源:IEA。

低碳氢气之间的分裂是兴起的关键战场对于一些环保人士来说,他们希望看到政府在其战略中承诺严格使用绿色氢。

然而,国际能源署的路线图反映了英国气候变化委员会(Climate Change Committee)的观点。英国气候变化委员会强调,尽管绿色氢应得到优先考虑,但蓝色氢仍将扮演重要角色,尽管它并非完全无排放。

生物能必威体育在线注册源

生物能必威体育在线注册源被确定为相互在NZE“脱碳的支柱”,但它强调权衡其他的要求,特别是粮食生产的生物能源作物的重要性。

该途径涉及扩大的土地用于从330米公顷(MHA)到410Mha,大致25%的膨胀生物能源作物的范围内。必威体育在线注册

虽然这个总数相当于近三分之一在目前用于种植农作物的面积(1,500Mha)中,如今用于放牧牲畜的面积要大得多(3300 mha)。

到2050年,NZE有大约102艾焦耳由生物能源提供,它说这与“全球可持续生物能源潜力”的估必威体育在线注册计相一致。

(IPCC关于1.5摄氏度的特别报告指出100EJ限值生物能源使用。必威体育在线注册)

如下图所示,这一途径涉及到到2030年完全消除“生物质的传统用途”,即使用生物质做饭,这既低效又有害于人类健康。这符合联合国的规定可持续发展目标

新西兰经济区按能源来必威体育在线注册源划分的全球生物能源供应
新西兰经济区按能源来必威体育在线注册源划分的全球生物能源供应。资料来源:国际能源机构。

但是,这是由“现代”生物能源预计将在行业和电力行业大幅扩大的增加弥补了。必威体育在线注册

具有碳必威体育在线注册捕获和储存(BECCS)功能的生物能源在NZE中发挥着特别重要的作用,因为它可以用来抵消其他“难以脱碳”部门的排放。

到2050年,约10%的生物能源用于CCS设施,捕获必威体育在线注册约1.3亿吨二氧化碳。

运输

脱碳运输是一个相当大的任务,尤其是考虑到全球汽车数量预计到本世纪中叶,以12亿从增加20亿。

NZE规定,到2035年,全球范围内不得销售新的载客内燃机汽车。预计氢燃料电池也将发挥作用,但主要用于重型卡车。

已经发生了很多事情行业争论然而,随着电动车辆,IEA的情景是否会在大众市场中取得成功,IEA的情景对它们相比,他们对它们相对较小的作用,如下图所示。

纯电动汽车、插电式混合动力汽车和氢燃料电池汽车在NZE各车型总销量中的全球份额
电池电的全局共享,插入式混合动力和氢燃料电池电动汽车中通过在NZE车辆类型的总销售额。来源:IEA。

适应这一转变是一项相当艰巨的任务,需要在未来30年将公共电动汽车充电装置增加150倍,氢燃料装置增加170倍。

尽管乘用车可以利用市场上已经存在的低排放技术,但报告警告称,要减少重型卡车、航运和航空的排放,还需要“重大进步”。

NZE假设,航空增长受到政府政策的“约束”,如商业客运航班税收,这推动了向高速铁路的转变,并抑制了长途商务旅行的扩张。到2050年,飞机的二氧化碳排放量仍从今天的640吨降至210吨。

替代航空燃料姗姗来迟,到2030年,生物燃料和氢基燃料分别只占能源消耗的16%和2%。必威体育在线注册到2050年,这一比例将分别上升至45%和33%。

航运是另一个没有达到零排放的行业,2050年将产生1.2亿吨二氧化碳,低于目前的8.3亿吨。

氨和氢是该部门的主要低碳燃料,占2050年总能耗的60%。必威体育在线注册

建筑

NZE包括世界建筑存量的“即时和快速改善”,这是由大型项目导致的,在富裕国家,到2050年,每年约有2.5%的住房进行翻新。目前的改造率不到1%。

新兴国家和发展中国家的年改造率将达到2%,到2050年,85%以上的建筑将达到零碳水平,这意味着它们将实现节能,并准备使用可再生能源。必威体育在线注册

许多国家“绿色复苏“计划包括大量资金用于房屋改造。

然而,正如英国政府最近所做的那样被遗弃的国际能源署在报告中指出,“绿色住宅拨款”已经明确指出,此类项目需要谨慎协调,以将干扰最小化并确保吸收。

该机构表示,对2.5%的年度改造计划的任何延迟“几乎不可能赶上,这将给电力部门带来进一步的压力,并推高化石燃料需求”。

在“延迟改造案例”中探讨了这一问题的含义(见下文)。

建筑的其他具体目标包括,到2025年禁止在全球范围内引入新的化石燃料锅炉,并推动热泵的销售,预计到2045年,热泵将提供一半的供暖需求。

该NZE也将确保普遍获得能源,到2030年,另一个联合国可持续发展目标。必威体育在线注册

工业

减少工业排放需要很长时间和大量的努力,其中包括对许多现有基础设施的大修。

三大产业——钢铁、水泥和化工——排放了该行业70%左右的二氧化碳,因此是转型的关键。如下图所示,NZE主要依靠CCS,并在较小程度上依靠氢气对这些行业进行脱碳。

全球工业生产材料的生产路线在NZE
NZE按生产路线划分的全球材料工业生产。资料来源:国际能源机构。

根据该报告对政策制定者的总结,在NZE中,“从2030年起,每个月都有十个重工业工厂配备CCU,新建三个氢基工业工厂,并在工业现场增加2GW的电解槽容量”。

国际能源署表示,这一领域的进展将取决于将新技术与炼钢高炉和水泥窑等重大项目的投资周期挂钩:

“挑战在于确保目前处于原型和示范阶段的创新性近零排放工业技术在未来十年内进入市场,届时约30%的现有资产将达到25年的使用年限,并因此面临投资决策。”

该机构的结论是,及时干预可以帮助减少60GtCO2,这大约是重工业预计排放量的40%。

即使这样,到2050年在NZE“绝大多数化石燃料的”全球能源系统仍然保持,预计在行业中使用,其中50%被用作化工原料和30%的植物使用CCS。必威体育在线注册

行为改变

国际能源署表示,在NZE的减排中,只有不到40%采用了不需要公众参与的技术。剩下的部分至少需要一些人的参与。

从NZE行为变化减排的四分之三依靠政府引进政策和发展基础设施,如新的高速铁路,以鼓励清洁交通选择。

其他需要公民参与的目标是到2030年在所有大城市逐步淘汰汽油和柴油汽车,并在2050年之前阻止商务和长途休闲航空旅行不超过2019年水平的飞行。

剩下的行为排放的减少来自于自愿的节能改变,主要是在人们的家里。必威体育在线注册

如果没有这些变化,在2021年至2050年期间,NZE的累计排放量将增加10%左右。

国际能源署指出,如果没有它们,“低碳技术已经前所未有的发展”将面临更大的压力。

这可以在下面的图表中看到,蓝色的列表明在NZE中需要额外增加这些技术,而没有实质性的行为变化。

在NZE中,在2030年有或没有行为改变的情况下,低碳技术和燃料的份额
在NZE中,2030年低碳技术和燃料的份额(绿色)和(蓝色)行为改变。来源:IEA。

如何在净零路线图与其他途径相比?

如前所述,国际能源署的净零排放方案并不是将全球变暖限制在1.5摄氏度以内的唯一途径。

2018年特别报道IPCC评估了达到1.5摄氏度的90条途径,这些途径与IEA蓝图中的许多关键特征相同。

例如,电气化、能源效率、可再生能源和减少化石燃料使用都是IP必威体育在线注册CC 1.5C路径以及NZE的核心特征。

然而,从计算机模型到1.5摄氏度的路径并不一定是实现实际目标的可信路径。

正如201必威手机官网9年一篇碳简报嘉宾帖子所解释的,许多IPCC 1.5C路径建议“应对气候变暖的非常危险的策略与巴黎协议的字面意思不符”。

例如,其中一些“需要潜在的不可能达到的负排放量”。

过去,国际能源机构也是如此批评制作依赖CCS,生物能源和负排放的情景必威体育在线注册

那么,新的NZE与1.5摄氏度的其他途径相比如何?它是否为实现这一目标制定了一个合理的路线图?

下面的图表比较了NZE(红线)和IPCC(灰线)中能源和工业的二氧化碳排放。必威体育在线注册

这表明,NZE的减排开始得更慢,部分原因是IPCC的减排途径在几年前就公布了。

然而,到2040年,NZE的排放量将略低于IPCC的1.5摄氏度目标。

由于IEA的决定在不依赖于土地或森林的抵消,因此由于IEA的决定平衡了能源和行业的排放而达到了净零。必威体育在线注册

全球能源和工业排放的二氧化碳达数十亿吨。必威体育在线注册
全球能源和工业排放的二氧化碳达数十亿吨。必威体育在线注册黑色:历史排放。国际能源署提出的政策方案(步骤):浅蓝色。宣布承诺场景(APC):深蓝色。可持续发展情景(SDS):粉红色。2050年净零排放(NZE):红色。灰色细线表示IPCC没有或低超调1.5摄氏度的路径。来源:IEA零路线图世界能源前景必威体育在线注册2020IIASA 1.5C方案资源管理器格伦博士博士并对碳排必威手机官网放进行简要分析。碳纤维简图Highcharts

根据IEA的路线图,CCS和BECCS的数量处于“合理”部署范围内埃尔Kriegler博士

克里格勒是研究部门的负责人波茨坦气候影响研究所(PIK),著有最近发表的研究探索通过各种缓解策略可以符合多少。

他告诉《碳简报》,必威手机官网NZE在能源需求管理和碳强度降低方面具有“挑战性”,这意味着高水平的能源效率和清洁能源部署。必威体育在线注册

更广泛地,很明显,在能源供应,化石燃料使用和可再生能源方面,氮连匹配或超过大多数IPCC 1.5C路径的野心,如下面的图表所示。必威体育在线注册

例如,NZE在2050年剩余化石燃料使用量为120埃焦耳(EJ),大约比IPCC无超调或低超调1.5C情景下的184EJ中值低三分之一。

相比之下,壳牌“天空1.5摄氏度”场景具有单独从气体中2050剩余化石燃料的使用115EJ,与来自煤,石油和天然气共375EJ的组合。

与IPCC 必威体育在线注册no或低超调1.5C路径相关的IEA NZE和STEPS场景中的总能源供应
在IEA的N必威体育在线注册ZE(红色)和STEPS(蓝色)情景中,总能源供应(exajous)相对于IPCC没有或低超调1.5摄氏度的路径。来源:IEA零路线图世界能源前景必威体育在线注册2020IIASA 1.5C方案资源管理器格伦博士博士并对碳排必威手机官网放进行简要分析。碳纤维简图Highcharts

然而,国际能源署的路线图仍然包括CCS、生物能源和负排放技术的重要作用——尽管是在必威体育在线注册下层比大多数IPCC途径都好。

为了评估CCS、生物能源或其他缓解手段受到限制时会发生什么,国际能源机构探索了一系列附带的“案例必威体育在线注册”。

限制可能是社会偏好的结果,也可能是由于未能实现必要的创新和部署水平。

每个副盒都显示了在2050到2050到达Net-Zero的情况需要发生的情况,没有假定在氮气中进行一些更改。

例如,在“低CCS”案例(LCC)中,“没有新的化石燃料CCU项目是超出已经建设或批准开发的新的化石燃料CCU项目”。

为了补偿,LCC从电解槽生产“绿色”氢气的全球产能需要比NZE高60%。

推动这一产能的发电量将使全球总发电量增加9000太瓦时(13%),相当于目前中国和印度的总电力需求之和。

另一个侧面的例子是,如果CCS和核能都不如NZE假定的表现,那么需要做些什么。

这在下面的图中所示,用风能和太阳能的额外2,400GW,以及电池的额外450GW被要求以填充间隙。

在低核电和CCS的情况下,相对于NZE,全球发电能力增加
在“低核电和CCS”的情况下,相对于NZE,全球发电能力增加了千兆瓦。“可调遣”是指可以随意开启而不受天气条件影响的容量。来源:IEA零路线图

同样,该路线图着眼于如何在不增加生物能源作物所需土地的情况下,到2050年达到净零。必威体育在线注册

这将使生物能源供应减少约10%,并将使对氢必威体育在线注册的需求增加15%,到2050年需要额外的3200太瓦时的电力。

(值得注意的是,根据国际能源署的数据,相对于减少肉类需求可以释放的土地面积而言,NZ必威体育在线注册E为80Mha的生物能源土地使用量的增加是很小的。如果肉类消费量高于平均水平的家庭将其需求降至全球平均水平,这将节省约280Mha的土地用于放牧和饲料生产。)

国际能源署还研究了“全电力”运输部门的影响、延迟进行建筑改造或缺乏行为改变等附加案例。

该机构尚未公布2050年达到净零的替代案件,其中CCS,核,生物能源,行为变化,建设改造和国际合作,相对于氮氮的部署所有表现不佳。必威体育在线注册

来自这个故事的Sharelines
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