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傍晚海上风力发电站
海上的风力涡轮机。 资料来源:Maskot / Alamy Stock Photo。
能源
2021年5月18日6:00

国际能源署:可再生能源应该在“五年内”超过煤炭,以确保1.5摄氏度的目标

乐动体育下载app碳简短的员工

多个作者

05.18.21
活力 国际能源署:可再生能源应该在“五年内”超过煤炭,以确保1.5摄氏度的目标

国际能源署(IEA)表示,世界需要“彻底”转向可再生能源,以便到2050年实现净零排放,并确保1.5摄氏度的目标。

到2026年,可再生能源将超过煤炭,到2030年超过石油和天然气。到2050年,中国将继续满足全球三分之二的能源供应和近90%的发电需求。

在227页中报告国际能源署呼吁“对支撑我们经济的能源系统进行全面转型”。

报告称,这是“这些努力的关键十年的关键之年”,必须开始将世界能源系统从化石燃料为主,转变为“主要由太阳能和风能等可再生能源驱动”的未来。

该路线图设定了400多个里程碑,表明这种转变应该如何发生,包括立即停止对化石燃料开采的新投资,到2040年实现电力净零。

这家总部位于巴黎的机构表示,除了保持在1.5摄氏度以下之外,到2050年的净零排放(NZE)方案还将提振全球GDP,创造数百万个就业岗位,到2030年普及能源,并避免数百万人因空气污染而过早死亡。

在一个评论在路线图公布之前,国际能源署执行主任法提赫·比罗尔博士表示,新西兰蓝图是“我们所有人都需要关注的能源未来”。

什么是净零路线图?

IEA报告是世界决策者的“如何指导”,很多人他们的国家、城市或企业承诺到本世纪中叶实现净零排放。

提供了“由2050”(NZE)场景的“净零排放量和”技术部署的具体里程碑,必须制造的部门趋势和选择“以满足它。

NZE是国际能源机构为在2050年前实现能源和工业二氧化碳净零排放而制定的第一个详细路径。它被描述为“1.5C兼容”。

国际能源署表示,NZE有50%的可能性将气温保持在1.5摄氏度以下。过度“如果与林业和土地利用的非二氧化碳温室气体和排放配对,则为严格的削减。

它说,能源使用和行业的累积全球二氧化碳排放量达到450亿吨(GTCO2),其中45GtCO2来自土地利用和林业。

国际能源署表示,这属于500吨二氧化碳的剩余碳预算1.5摄氏度之内政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于1.5摄氏度的特别报告

(剩下的碳预算为1.5摄氏度是相当不确定。最近的一次乐动体育下载appGuest Post查看了最新的证据,并从2020年才将预算仅为440GTCO2。)

NZE建立在去年的初步模型上世界能源展望但延伸到2050并添加更多详细信息,包括完整数据表。

该场景基于三个原则:

  • 技术中立,采用由成本驱动,技术准备,国家和市场条件,以及更广泛的社会目标的权衡;
  • 普遍的国际合作,所有国家都有助于净零,以“只是过渡以及发达经济体的发展方向;
  • 一个“有序的过渡”寻求最小化搁浅的资产“在可能的情况下”,同时确保能源安全和将能源市场的波动降至最低。

为了生成NZE, IEA将其“世界能源模型“从它的年度世界能源前景,其技术丰富”能源技术的角度”模型。

然后是IEA模型的结果“耦合收益globiom.模型的国际应用系统分析研究所乐动体育app苹果j(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使用和排放的影响。

最后,团队使用了全球综合金融和财政(GIMF)模型国际货币基金组织(imf)(IMF)查看投资,支出和全球GDP。

NZE并不是唯一的1.5摄氏度路径评论由IEA首席Energy Smoteller和TimurGül,Laura Cozzi,能源技术政策部门负责人:

“我们的新NZE场景不应被误解为到2050年的净零排放的路径。相反,它是一个这条道路旨在为实现2050年净零排放的雄心提供明确的现实意义。”

的确,IPCC 2018年的特别报告评估了90种这样的途径和石油巨头等壳牌和智库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“技术上最可行、成本效益最高、社会上最可接受的乐动体育app苹果j”保持1.5摄氏度上限的方式。

NZE是一个相对“咄咄逼人”与政府间气候变化专门委员会(IPCC) 2018年评估的1.5C路径相比,到2050年在不受土地利用或林业影响的情况下达到净零碳排放。

它具有更强的能源效率和行为变化,更广泛的电气化,更多的风能和太阳能,更少的生物能源,更少的碳捕获和存储(CCS),更少负排放量与大多数IPCC相比,化石燃料的使用量更低。”无或低超调“1.5C途径。

然而,氮氮仍然包括具有碳捕获和储存的生物能源的生物能,CC和负排放量大(BECCS),直接空气捕获(DAC),使一些正在进行的化石燃料使用到2050年。

它还具有核电站产出的强劲增长。

该路线图探索了七种“情况”,这些和其他缓解“杠杆”在主要NZE场景中未能发挥作用。

例如,IEA显示在“低CCS案例”(LCC)中仍然可以在2050到2050达到Net-Zero,而是表示将是“更困难”。

为什么要发布“净零”路线图?

国际能源机构已经公布了其净零路线图,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,但这一缺口仍然存在。根据路线图的第一章,净零气候目标目前覆盖了全球GDP和二氧化碳排放的约70%。

在报告前言中,国际能源署执行主任法提赫·比罗尔博士详细说明了这一点:

“国家的数量承诺到中世纪或不久之后达到净零排放,但也是如此全球温室气体排放.如果我们想要争取到2050年实现净零气温,并将全球气温上升幅度控制在1.5摄氏度以内,就必须缩小言行之间的差距。”

比罗尔所描述的差距,通过观察全球二氧化碳排放的过去和未来的预期路径,可以清楚地说明,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,这就是为什么到目前为止实施的政策只会导致排放量稳定在接近当前水平的水平(已声明的政策方案,STEPS,淡蓝色),本世纪全球变暖将达到2.7摄氏度左右。

然而,即使各国政府及时并完全实现了净零目标,气温仍将上升约2.1摄氏度(已宣布的承诺,APC,深蓝色)。

如果排放量到2070年达到净零,就像国际能源署的可持续发展方案(SDS,粉色)那样,气温将比工业化前的水平“远低于2摄氏度”。

最后,如果到2050年碳排放降至净零,全球变暖将保持在1.5摄氏度(红色NZE)以下。

全球能源和工业的二氧化碳排放量达到数十亿吨。
全球能源和工业的二氧化碳排放量达到数十亿吨。黑色:历史排放。国际能源署公布了政策方案(步骤):浅蓝色。宣布承诺场景(APC):深蓝色。可持续发展情景(SDS):粉色。2050年净零排放(NZE):红色。来源:IEA Net-Zero路线图世界能源前景2020格伦博士博士和碳简报乐动体育下载app分析。乐动体育app苹果j图表由碳简报使用乐动体育下载appHighcharts

在一篇文章中LinkedIn比罗尔在净零报告发布之前表示,净零路线图“显示了我们所有人都需要关注的能源未来”。他将其描述为“我们机构近50年历史上最重要的报告之一”。比罗尔补充道:

“路线图强调了这十年在中期达到净零的关键。我们需要通过强大和可靠的能源政策将排放量降至未来几年的急剧下降。“

总的来说,这个机构——尤其是比罗尔——已经变成了越来越浅滩关于迅速削减排放的需要,特别是自Covid-19大流行以来。

今天的报告标志着这方面的另一个阶段,称氮的情景“将为人类繁荣和幸福带来重大效益”。

在更实际的水平上,IEA的路线图已被出版,以回应要求英国是即将召开的COP26联合国气候峰会的主席国。

它以每个部门和技术的数百个“里程碑”的形式为政策制定者提供指导。(见:遵循“净零”路线图需要发生什么?)。

路线图也经过多年的积压压力将国际能源机构的分析集中在1.5摄氏度上,并表明实乐动体育app苹果j现这一目标对全球能源系统的影响。

比罗尔说,至关重要的是,“净零”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。他的结论是:

“自然,在我们的路线图中描述的2050年净零排放的情景——达到1.5摄氏度——将成为我们秋季的旗舰年度报告《2021年世界能源展望》和未来几年《世界经济展望》中不可或缺的一部分。”

网络零的未来是什么样的?

IEA RoadMap为Net-零排放经济提供了一款蓝图,这些经济将与今天存在的世界不同。

到2050年,全球经济使用的能源总量将下降8%,尽管到2030年,全球GDP将增长一倍,人口将增长逾20亿,全球能源供应将普遍得到保障。

驱动全球经济的大约五分之四的能源不是来自化石燃料,而是煤炭、石油和天然气的使用将迅速减少。

到2050年,在氮气中,在五分之一的能源供应中来自化石燃料,而可再生能源的三分之二以上,左右的核。

如图所示,到2030年,可再生能源(红线)将成为最大的能源来源,此后将继续快速增长。

(请注意,实线与虚线之间的鲜明对比,虚线显示的是除了目前稳固的政策之外,没有更多行动的预期。)

全球总能源供应的燃料,exj。
全球总能源供应的燃料,exj。实线显示的是NZE情景下过去和未来的预期产出,而虚线显示的是当前政策(IEA步骤)之外没有更多行动的轨迹。来源:IEA Net-Zero路线图世界能源前景2020和碳简报乐动体育下载app分析。乐动体育app苹果j图表由碳简报使用乐动体育下载appHighcharts

未发达的煤炭使用将达到98%,未扩增的燃气,未生成88%,油均为75%。在一个盒子上,为什么化石燃料不需要在氮气中完全逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步淘汰非能源用途,例如化学原料,以及与CCS的组合。

经济的广泛电气化(从交通、供暖到低温工业供热)将有助于可再生能源的主导地位。

电力最终能源需求的份额将从今天的20%上升到2050年的近50%。同时,液体燃料将从今天需求的38%降至19%。

气体燃料将保持其在混合燃料中的份额,但到2050年,氢将取代天然气的地位。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。

第四章氮润报告侧重于“实现净零排放的更广泛的影响”,其中包括对经济,能源产业和全球公民的影响的概述。

根据国际能源署与国际货币基金组织(imf)的联合分乐动体育app苹果j析,新西兰2030年的全球GDP将比按当前趋势计算高出4%。

然而,该机构指出,这种转变的好处可能不会在国家之间或国家内部平均分配。

在氮气中,清洁能源的就业增加了1400万至2030,而化石燃料部门的就业将落在5米。

尽管国际能源署表示,这将导致“近900万个就业岗位净增加”,但它补充说,“通过改变在更高效电器、电动和燃料电池汽车、建筑改造和节能建筑方面的支出”,还将创造另外1600万个就业岗位。这使得就业岗位净增2500万个。

最后,该机构表示,实现NZE列出的目标依赖于“所有政府的单一、坚定的关注”和国家间的合作。

为了强调这一点,该报告还包括了一个“低合作”场景的模型,这导致净零日期被推迟了近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多个不同行业和技术的全球里程碑,以引导世界走向净零排放。

在下面的图表中可以看到这些里程碑,其中包括没有超过2021的煤矿和超过2021的煤矿和零碳电力扇区。

为政策、基础设施和技术部署选择全球里程碑
在IEA的NZE中选择政策、基础设施和技术部署的“全球里程碑”。来源:IEA。

除了这些目标外,该报告还确定了7个“脱碳的关键支柱”,这些里程碑跨越了不同的行业。

这些支柱是:能源效率;行为改变;电气化;可再生能源;氢和氢基燃料;生物能源;以及碳捕获和存储(CCS)。

国际能源机构强调,能源效率措施是新西兰的“前置”措施,在未来十年中将发挥重要作用,而到2050年所需的一些缓解措施相对不发达。

原子能机构表示,在2030年的路径上所需的所有技术已经存在。

但到2050年,该报告称,预计近一半的减排将来自于主要仍处于示范或原型阶段的技术,如先进电池和直接空气碳捕捉与封存(CCS)。

(这与巧妙的不同评论来自美国气候Evenoy John Kerry,他表示,50%的Net-Zero削减将来自技术“我们尚未拥有”。)

虽然清洁能源技术在电力部门已经确立,但正如下图所示,明显需要在CCS和氢气方面进行创新。

这些技术在新西兰的累计减排中,约55%和75%仍处于示范或原型阶段。

NZE中各种技术按成熟度分类的累计二氧化碳减排量。
累积二氧化碳累计二氧化碳的部门崩溃,通过成熟类别,从原型(红色)到演示(橙色)和市场摄取(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,并且为了在2030年后实现净零排放铺平道路,本十年需要“巨大的飞跃”。

报告还说:“如果清洁能源创新没有大幅加速,那么要实现净零排放,就必须
2050将无法实现。“

在本节中,碳简介概述了IEA为其氮乐动体育下载app环境概述的不同部门和技术的一些主要里程碑。

该机构指出,经济各个部分的协调行动将是至关重要的,因为“如果任何一个部门滞后,在其他地方弥补差距可能是不可能的”。

化石燃料的开采

化石燃料需求的急剧下降意味着氮氮不需要在2021年超过2021年超出煤炭,石油或天然气的新提取。该报告称:

“除了2021年已经承诺的项目,在我们的道路上没有批准开发新的油气田,也不需要新的煤矿或矿井扩建。”

这很可能会加强竞选人员寻求停止政府批准新的钻井和采矿业务的努力,例如那些英国墨西哥

在氮虫中,IEA表示,石油需求永远不会返回到2019年的峰值,从2020年到2050年的下降近75%。这意味着持续投资现有的油田足以满足需求。

天然气也是如此,即使需求持续增长到21世纪30年代。IEA指出,未来几十年,石油和天然气将越来越集中在少数几个主要国家,主要集中在中东和北美。

煤炭产量将大幅下降,除非新的燃煤电厂配备了CCS技术,否则没有最终的投资决定。效率最低的燃煤电厂必须在2030年之前逐步淘汰,2040年剩余的燃煤电厂都应采用CCS技术进行改造。

由于需求下降,在NZE方案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的主要排放来源,氮氮在未来十年内减少了75%的下降,相当于2.5GtCO2E减少。这需要通过2030年消除来自化石燃料基础设施的所有技术上避免的甲烷排放。

电力供应

电气化是NZE的关键,未来30年全球电力需求将增加一倍多,到2050年其在总最终能源消耗中的份额将达到49%。这种需求的绝大部分预计将由可再生能源来满足。

要适应这种转变,就需要电力网络,正如国际能源署所指出的那样,“花了130多年才建成”,在短短20年的时间里将长度增加一倍以上。

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。

在富裕国家,发电的净排放将在2035年达到零,而发展中国家则在2040年左右达到同样的水平。

在新西兰,可再生能源在发电中的份额将从29%翻倍至2030年的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,每台发电机的发电量将超过23,000太瓦时(TWh),与目前略低于27,000太瓦时的全球电力需求相比。

全球电力的来源,太瓦小时,历史和根据IEA的NZE方案到2050年
全球电力的来源,太瓦小时(TWh),历史和在国际能源署的NZE情景下到2050年。其他可再生能源包括生物能源、地热和潮汐。化石碳捕捉技术包括煤和天然气。来源:IEA Net-Zero路线图.图表由碳简报使用乐动体育下载appHighcharts

在一个市场更新国际能源署上周发表报告称,2020年风能和太阳能的年新增装机容量将达到“异常”水平——近250亿瓦——未来几年将成为“新常态”。

相比之下,在新西兰为可再生能源设定的“部署里程碑”是,到2030年每年增加630GW太阳能和390GW风能,到2050年大致相同。

作为IEA笔记,对于太阳能“这相当于在2030年在2030年大致安装世界当前最大的太阳能园。

NZE还认为,到本世纪20年代末,电池与太阳能和风能的配对将变得“普遍”,以提高电网的灵活性和维护能源安全。

其他可再生能源也大幅增加,到2050年,水力发电能力将增加一倍,生物能源发电量将增加五倍。

核能在新西兰也很重要,到2050年其总产出将翻一番。到2050年,太阳能将成为继可再生能源之后剩余的最大电力来源。

然而,这一比例降至10%以下,在较富裕国家的比例在此期间实际上也有所下降。

在新西兰,所有燃煤电厂将在2040年前逐步淘汰,除非采用CCS技术改造或使用氢燃料。到这个时候,大型的燃油发电厂也消失了。

虽然到本世纪中叶仍需要天然气发电厂,但它们大多将配备CCS技术。在新西兰,化石燃料在2050年的电力供应中占0.4%,加上CCS的化石燃料占1.9%。

如下图所示,新西兰燃煤电厂的发展轨迹——2020年占能源二氧化碳排放量的27%——明显不同于由紫色虚线表示的现有政府目标。

燃煤发电技术在NZE
燃煤发电技术在NZE。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,同时投资CCS以降低成本:

“如果在核能和CCUS问题上未能及时做出决定,将会提高净零排放路径的成本,并增加无法实现目标的风险,因为这将给风能和太阳能带来额外的负担,因为它们的发展速度甚至比新西兰更快。”

在国际能源署的“低核能和CCUS”案例中(见下文),需要额外的2400千兆瓦的风能和太阳能发电能力来弥补这一缺口,该机构指出,这个数字“远远超过了它们在2020年的全球运行能力总和”。

报告将氢确定为“脱碳的支柱”之一,根据IEA的新设想,氢的使用几乎遍及所有主要领域。

到2050年,在新西兰,低碳氢和氢基燃料在全球最终能源使用总量中所占的份额将达到13%。国际能源署已之前它的SDS途径估计有5-7%,这与远低于2C的升温相对应。

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

如今,几乎没有任何低碳氢是“绿色”的,这意味着它是通过可再生能源供电的电解生产的。

到2030年,在新西兰,超过一半的氢气生产将是绿色的。到2050年,这一比例将达到62%,占全球发电量的五分之一。

这也需要电解基础设施从今天几乎为零,到2030年达到8.5亿瓦,到2050年达到3585亿瓦。

剩下的将是“蓝色”氢,由天然气和CCS结合产生,如下图所示。

通过燃料的全球生产氢气和氢气和氢气燃料的需求由部门
新西兰按燃料分列的全球氢产量(左)和按部门分列的氢和氢基燃料需求(右)。来源:IEA。

低碳氢气之间的分裂是兴起的主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,IEA的路线图反映了英国气候变化委员会的喜欢,这强调,而绿色氢气应优先考虑,尽管它仍然没有完全排放的蓝色氢气。

生物能源

生物能源在氮氮中被确定为另一种“脱碳支柱”,尽管它强调平衡生物能量作物对其他要求的重要性,特别是食品生产。

该途径涉及将生物能源作物的土地从330米处(MHA)扩展到410MHA,膨胀大约25%。

虽然这总数相当于近三分之一在目前用于种植农作物的面积(1500兆公顷)中,有更大的面积用于放牧牲畜(3300兆公顷)。

到2050年,NZE有大约102 exjoule的生物能源提供,它说这符合“全球可持续生物能源潜力”的估计。

(IPCC关于1.5摄氏度的特别报告显示100 ej的限制生物能源使用。)

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”——即用它做饭,这种做法既低效又有害人类健康。这符合联合国的规定可持续发展目标

全球生物能源供应来源在新西兰
全球生物能源供应来源在新西兰。来源:IEA。

然而,这是由“现代”生物能源的增加来组成,预计在行业和电力部门方面会扩大大幅度。

碳捕获和储存(BECCS)的生物能量在氮气中起着特别重要的作用,因为它可以用于抵消来自其他“难以脱碳”行业的排放。

到2050年,大约10%的生物能源被用于CCS设施,捕获约1.3亿吨二氧化碳。

运输

脱碳运输是一个相当大的任务,特别是鉴于世界的汽车舰队预计到本世纪中叶的1.2亿吨至2亿。

NZE还规定,到2035年,全球不得销售新的乘用内燃机汽车。氢燃料电池也有望发挥作用,但主要用于重型卡车。

有很多行业辩论然而,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。

电池电动汽车、插电式混合动力汽车和氢燃料电池汽车在NZE中按车型划分的全球总销量份额
电池电气,插入式混合动力车和氢气燃料电池电动车的全球销量在氮气中的总销量。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年内将公共电动汽车充电装置增加150倍,氢燃料电池增加170倍。

虽然乘用车可以利用市场上已有的低排放技术,但报告警告称,重型卡车、航运和航空需要“重大进步”才能减少排放。

NZE认为,航空业的增长受到政府政策的“制约”,比如对商业客运航班征税,这推动了航空业转向高铁,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然是210MtCO2,而现在是640MtCO2。

替代航空燃料的到来是缓慢的,到2030年,生物燃料和氢燃料分别只占能源消耗的16%和2%。到2050年,这一比例将增加到45%和33%。

航运业是另一个没有实现零排放的行业,到2050年,其二氧化碳排放量将从目前的830亿吨下降到120亿吨。

氨和氢是该部门的主要低碳燃料,占2050年总能耗的60%。

建筑

NZE包括了世界建筑存量的“即时和快速的改善”,这是由富裕国家每年约2.5%的住房翻新项目造成的,直到2050年。目前的改建率不到1%。

新兴国家和发展中国家每年将进行2%的改造,到2050年,超过85%的建筑将达到零碳排放,这意味着它们将是节能的,并准备好使用可再生能源。

很多国家“”绿色复苏该计划包括为房屋改造投入大量资金。

然而,正如英国政府最近被遗弃的国际能源署在报告中指出,“绿色家园资助”明确表示,此类项目需要谨慎协调,以最大限度地减少破坏,并确保获得支持。

该机构表示,任何推迟2.5%的年度改造计划“都几乎不可能实现,这将进一步给电力部门带来压力,并推高化石燃料需求”。

在“延迟改装案例”(见下文)中探讨了这一问题的影响。

建筑的其他具体目标包括:2025年禁止全球引进新的化石燃料锅炉,以及推高热泵的销售。到2045年,热泵预计将提供所有供暖需求的一半。

南泽还将确保2030年的普遍能源访问,另一个联合国可持续发展目标。

行业

削减行业的排放需要很长一段时间和相当大的努力,涉及大量现有基础设施的大修。

钢铁、水泥和化学品这三个行业排放了约70%的二氧化碳,因此是转型的关键。如下图所示,NZE主要依靠碳捕捉与储存技术,并在较小程度上依靠氢来实现这些工业的脱碳。

通过氮气生产路线的全球产业生产
全球工业生产材料的生产路线在新西兰。来源:IEA。

根据该报告对政策制定者的总结,在新西兰“从2030年开始,每个月都有10家重工业工厂配备CCUS,新建3家基于氢的工业工厂,工业场所增加了2GW的电解槽产能”。

IEA说:这一领域的进展将取决于对准与投资周期的新技术,如钢材高炉和水泥窑,IEA说:

“我们面临的挑战是确保创新的接近零排放的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年的使用寿命,从而面临投资决策。”

干预时间可以帮助减轻60GtCo2,该机构总结一下,这是重工业排放量的约40%。

即便如此,到2050年在氮气中,“绝大多数化石燃料”仍然存在于全球能源系统中,预计将在工业中使用,50%用作化学原料和30%在植物中使用CCS。

行为改变

国际能源署说,新西兰减少的排放量中,只有不到40%是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。

四分之三四分之三的排放量从南部依赖政府依靠政府引入政策和发展基础设施等新的高速铁路,以鼓励更清洁的运输选择。

其他需要公民参与的目标包括:到2030年,在所有大城市逐步淘汰汽油和柴油汽车;到2050年,使商务和长途休闲航空旅行不超过2019年的水平,从而减少飞行。

剩下的行为减排来自于自发的节能改变,主要是在人们的家中。

如果没有这些变化,氮氮2021到2050之间的累积排放量将增加10%。

国际能源署指出,如果没有它们,“低碳技术所需要的已经前所未有的增长”将面临更大的压力。

这可以在下面的图表中看到,蓝列表示NZE中所需的这些技术的额外增加而没有实质性的变化。

到2030年,无论行为是否发生变化,低碳技术和燃料在新西兰的份额
2030年行为改变(绿色)和不改变(蓝色)的低碳技术和燃料在新西兰的份额。来源:IEA。

Net-Zero路线图如何与其他途径进行比较?

正如已经指出的那样,国际能源机构的净零假设并不是将升温限制在1.5摄氏度以内的唯一方法。

在其2018年特别报道IPCC评估了90种达到1.5摄氏度的途径,这些途径与IEA的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IPCC 1.5C路径的核心特征,NZE也是如此。

然而,从计算机模型到1.5摄氏度的路径不一定是实现实际目标的合理路径。

正如《碳简乐动体育下载app报》在2019年的一篇特约文章中解释的那样,IPCC的许多1.5摄氏度路径建议“应对气候变暖的非常危险的策略,与《巴黎协定》的内容不符”。

例如,其中一些“要求[e]可能不可能的负排放”。

过去,国际能源署也是如此批评制作依赖CCS,生物能源和负排放的情景

那么,新的NZE与其他1.5摄氏度的途径相比如何?它是否描绘出了实现这一目标的合理路线图?

下图比较了NIZE(红线)中能量和行业的二氧化碳排放量,没有来自IPCC(灰线)的无辐射或低过冲路径。

这表明NZE的减排开始得比较慢,部分原因是IPCC的减排路径早在几年前就公布了。

然而,到2040年,NZE的排放量将略低于IPCC 1.5C的路径。

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。

全球能源和工业的二氧化碳排放量达到数十亿吨。
全球能源和工业的二氧化碳排放量达到数十亿吨。黑色:历史排放。国际能源署公布了政策方案(步骤):浅蓝色。宣布承诺场景(APC):深蓝色。可持续发展情景(SDS):粉色。2050年净零排放(NZE):红色。细灰线表示IPCC没有或低超调1.5摄氏度的路径。来源:IEA Net-Zero路线图世界能源前景2020iiasa 1.5c情景资源管理器格伦博士博士和碳简报乐动体育下载app分析。乐动体育app苹果j图表由碳简报使用乐动体育下载appHighcharts

IEA路线图中的CCS和BECCS数量都在“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)的作者最近发表的研究探索通过各种缓解策略可以符合多少。

他讲述了碳的简要说乐动体育下载app明,氮气具有“挑战”能源需求管理和碳强度降低水平,暗示了高水平的能效和清洁能源部署。

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。

例如,NZE的2050年剩余化石燃料使用为120 exjle (EJ),大约比IPCC不超过1.5摄氏度或低过1.5摄氏度情景下的184EJ中值低三分之一。

相比之下,壳牌“天空1.5C”场景在2050年有115E的剩余化石燃料,仅来自煤气,总共375EJ,煤炭,油气组合。

相对于IPCC不超过1.5摄氏度或低超过1.5摄氏度的路径,IEA NZE和STEPS的总能源供应情况
IEA NZE(红色)和STEPS(蓝色)情景下的总能源供应,exjoules,相对于IPCC不超过1.5摄氏度或低超过1.5摄氏度的路径。来源:IEA Net-Zero路线图世界能源前景2020iiasa 1.5c情景资源管理器格伦博士博士和碳简报乐动体育下载app分析。乐动体育app苹果j图表由碳简报使用乐动体育下载appHighcharts

尽管如此,国际能源机构的路线图仍然包括了CCS、生物能源和负排放技术的重要作用较低水平比IPCC的大多数途径都要多。

为了评估如果CCS、生物能源或其他缓解手段受到限制会发生什么,国际能源机构探讨了一系列附带的“案例”。

限制可能是社会偏好的结果,也可能是由于未能实现必要水平的创新和部署。

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”。

为了弥补这一缺陷,LCC地区生产“绿色”氢的全球产能需要比NZE地区高出60%。

电力输出推动此能力将增加9,000吨(13%)到全球总数,相当于中国和印度的当前整体电力需求。

另一个侧面案例看出如果CCS和核能相对于氮气中的假设的表现不佳。

这在下图中显示,具有额外的2,400g风和太阳能,以及需要额外的450gW电池来填充间隙。

在低核和CCS的情况下,相对于NZE的额外全球发电能力
额外的全球发电能力在“低核和CCS”案例中,相对于氮虫,Gigawatts(GW)。“调度”意味着可以接通的能力而不是受到天气条件。来源:IEA Net-Zero路线图

同样,路线图看起来如何在2050年到2050年如何达到Net-Zero,而不扩大今天超过330MHA的生物能量作物所需的土地。

这将使生物能源供应减少约10%,并将对氢的需求提高15%,在2050年需要额外的3,200吨电力。

(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面积而言,新西兰用于生物能源的土地使用增加了80Mha。如果肉类消费量高于平均水平的家庭将他们的需求降低到全球平均水平,这将释放约280兆公顷的土地用于放牧和饲料生产。)

国际能源机构还研究了其他一些附带案例,包括“全电动”交通运输行业的影响、建筑改造的延迟或行为缺乏改变。

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。

来自这个故事的Sharelines
  • 国际能源署:可再生能源应该在“五年内”超过煤炭,以确保1.5摄氏度的目标

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