北京航空航天大學交通科學與工程學院教授李興虎:碳排放差距與能源...

2020-12-05 全國能源信息平臺

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】自2010年以來,聯合國環境規劃署根據各國要求製作了十個年度排放差距報告。排放差距用于衡量人類為了應對氣候變化需要做的與實際做的工作之間的差距,以定量方式給出了全球二氧化碳當量溫室氣體排放量需要下降到的水平與基於各國當前脫碳承諾預計的二氧化碳當量溫室氣體排放水平之間差距,因此,排放差距也可以稱為「承諾差距」。

《2019年碳排放差距報告》屬於溫室氣體排放方面的旗艦報告,是全球各國決策者及其公民了解排放差距的一面鏡子,也是各國制定減碳政策並做出承諾、公民採取減碳行動的重要依據。如果能夠按照該報告的要求縮小排放差距,實現減排目標,則會大大減少溫室氣體排放對全球氣候的影響,保障人類社會的可持續發展。

全球溫室氣體排放現狀

該報告顯示,在2009年~2018年間,溫室氣體二氧化碳當量排放量平均年增長率為1.5%。在2018年包括土地利用變化產生的溫室氣體二氧化碳當量排放總量達到553億噸(55.3 GtCO2e),按照當前的減排承諾估算,2030年將達到56 GtCO2e,溫室氣體總排放量位於前四位的國家依次為中國、美國、歐盟28國和印度,並且前四位的排放量之和佔全球總排放量55%以上,包括中國在內的十個國家2018年的每人年均二氧化碳當量排放量超過10噸。圖1是排在前列的溫室氣體排放國家(不包括由於缺乏可靠的國家/地區數據而導致的土地使用變化的排放量),左右兩圖分別表現的是絕對基數(左)和人均基數(右)。

圖1:主要的溫室氣體排放國家(來源:聯合國環境規劃署)

另外,在各種溫室氣體中,化石能源利用產生的CO2排放增加強勁,2018年增長率達9%。土地利用變化產生的CO2排放量約佔總溫室氣體的7%,且具有很大的不確定性和年際變化性,但過去十年中保持相對平穩。第二重要的溫室氣體甲烷的排放量在過去十年中以年均1.3%的速度增長,在2018年達到1.7%。一氧化二氮排放量在過去十年中以年均1.0%的速度穩步增長。氟化氣體(如SF6、HFC、PFC)的增長最快,在過去十年中以年均4.6%的速度增長,2018年的增長速度高達6.1%。

從排放的主要貢獻地域與行業來看,G20集團成員國2018年溫室氣體的排放量佔全球總排放量的78%,中國的溫室氣體總排放量遠超於其它國家,每人年均溫室氣體排放量位於全球第四;二氧化碳當量排放總量最大的行業為能源利用和工業生產,在2018年增長了2.0%,達到創紀錄的每年37.5GtCO2e。若以全球74億人口計算,則每人年均溫室氣體二氧化碳當量排放量約7.5噸,溫室氣體排放量增速很快,令人十分擔憂。

圖2:與材料生產相關的溫室氣體排放量(左),以及在後續的生產過程中首次使用材料或最終消耗的溫室氣體排放量(右)(來源:聯合國環境規劃署)

對排放差距的預測及相應對策

若以2030年溫度升高1.5℃和2℃分別作為控制目標,則在當前採取的無條件國家自主貢獻模式下的排放差距超過了以往任何時候;在2030年,與1.5℃和2℃溫度升高控制目標相對應的排放差距分別為32 GtCO2e和15 GtCO2e。這兩個排放差距分別為2018年55.3 GtCO2e的58%和27%;若以全球74億人口計算,則1.5℃和2℃溫升對應的排放差距相當於每人年均溫室氣體二氧化碳當量排放量約4.3噸和2.0噸。由此可見,採用目前無條件國家自主貢獻模式無法取得滿足溫控目標要求的溫室氣體減排效果,並且導致排放差距不斷增大。

要將溫度升高限制在1.5℃或2.0℃以內,我們必須在2020年至2030年間,以每年-7.6%或-2.7%的負增長率減少溫室氣體排放量。儘管負增長率的溫室氣體排放與日益增長的全球經濟所需要的能源利用導致的正增長率排放相互矛盾,但縮小排放差距的機會依然存在。該報告表明,二氧化碳當量排放總量最大的行業是能源利用相關行業,而人類已擁有採用脫碳能源的交通系統和城市的技術能力和科學知識,也深諳制止毀林和大規模造林對減少碳排放的作用。G20集團成員國已採取了一系列具有減排潛力的最新政策,可再生能源的前景樂觀,可再生能源電力的潛在減排量巨大,能源部門的完全脫碳是必要的,也是可能的。該報告還以提高住宅建築和汽車的材料效率為例,分析了純粹的技術策略在縮小排放差距方面的潛力。

圖3:2010年-2018年可再生能源關鍵技術的全球平均成本變化

(來源:聯合國環境規劃署)

啟示

我國於2015年6月正式宣布成為《聯合國氣候變化框架公約》締約國,我國國家自主貢獻的行動目標是,2030年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,非化石能源佔一次能源消費比重達到20%左右,森林蓄積量比2005年增加越45億立方米。

國家統計局的統計表明:2005年和2018年我國萬元GDP能耗分別為12.26噸和0.52噸標準煤,2018年的萬元GDP能耗約為2005年的4.2%,按標煤的二氧化碳排放因子2.77計算,我國2018年萬元GDP二氧化碳排放量為1.44噸。另外,由《中國能源發展報告2018年》可知,2018年我國非化石能源佔一次能源消費比重已達到14.3%。因此,僅從單位GDP排放和非化石能源佔比這兩個指標來看,我國國家自主貢獻的行動目標進展是令人滿意的。但從排放總量和世界平均水平來看,我國的溫室氣體總排放量還需要大幅度降低。根據我國碳排放交易網報導,2018年中國二氧化碳排放總量達100億噸,佔到了全球二氧化碳排放量的30%左右,而2018年中國的GDP為13.6萬億美元,約佔全球總量的16%。由此可以看出,我國2018年萬元GDP二氧化碳排放量為全球平均水平的約1.88倍,與全球先進水平的差距還很大。因此,在2020年到2030年期間,我國應繼續大力發展可再生能源、低碳或完全脫碳能源,進一步降低單位GDP二氧化碳排放量,為實現全球氣候變化行動目標做出中國貢獻。

圖4:五種能源轉型方案(來源:聯合國環境規劃署)

這份聯合國的報告概述了2018年之前全球及部分國家或地區每年的溫室氣體排放量的變化、各國為減少碳排放做出的承諾,以及這些承諾可能對減少溫室氣體總量產生的影響;追溯溫室氣體排放的來源,定量分析溫室氣體排放的主要地域及行業;對2030年溫度升高控制目標分別為1.5℃和2℃時全球二氧化碳當量排放量需要下降到的水平進行預測;明確預期的2030年二氧化碳當量排放量與實現2030年溫度升高控制目標1.5℃和2℃對應的二氧化碳當量排放量之間的差距。面對排放差距,國家和個人有何作為?是否還有機會縮小排放差距?有哪些縮小差距的解決方案等。這些都值得人們關注、了解和分享,並作為相關決策或行動的理論依據。只要每個公民採取行動做出縮小排放差距的選擇並有實施這些行動的意願,政府在其公民的支持下做出承諾,我們的地球家園就會更好。

李興虎:北京航空航天大學交通科學與工程學院教授

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