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全球能源转型:2050年路线图(2019版)

作者:ERR能研微讯
文长4299 - 时长11分

摘要:
速读国际可再生能源署最新发布《全球能源转型:2050年路线图》(2019版)


2019年4月,国际可再生能源署发布《全球能源转型:2050年路线图》(2019版),以下为ERR能研微讯研究团队对报告主要结论所做翻译。

主要结论

1.全球能源系统的转型需要大幅加速,以实现“巴黎协定”的目标。这些目标是使全球平均温度的上升“远低于”2摄氏度(2°C),理想情况是,与工业化前水平相比,本世纪将气温升温限制在1.5°C。

尽管有明显证据证明气候变化是人为造成的,并已履行《巴黎气候协定》,清洁、经济、可持续能源也已广泛普及,但过去五年里,与能源有关的二氧化碳(CO2)排放量年均增加1.3%。观测到的排放量与实现国际商定的气候目标所需的减排量之间的差距正在扩大。

  • 在过去的几年中,能源行业开始按照有前景的方式发生变化。可再生能源技术正在主导全球电力的新增装机,交通电气化显示出破坏性加速的早期迹象,电池等关键实现技术正在迅速降低成本。

  • 尽管取得了这些积极进展,但在能源消耗行业,尤其是建筑和工业领域,可再生能源解决方案的部署仍远低于所需水平,能源效率的进步仍然滞后。

  • 结构性的变化在满足全球气候目标和实现所需的高能效方面也发挥着关键作用。变化包括运输方式的模式转变(例如,从个体乘用车到共享交通和公共交通),以及工业上的努力,例如循环经济和工业迁移至可再生能源充足的地区。

  • 基础设施方面的投资需要聚焦在电气化和分散化的低碳、可持续和长期解决方案。需要在能源系统、电网、充电基础设施、存储、氢气以及城市的区域供暖和制冷方面进行投资。

  • 循环经济实践可以推动积极的、易于实现的能源需求和排放的下降。一般应扩大再利用、再循环和减少水、金属、资源、残留物和原材料的使用。生活方式的改变可以促进更深层次的减排,这对几十年来的实施和准确预测具有挑战性。

2.可再生能源供应、提高能源服务的电气化程度和能源效率可以使能源相关的二氧化碳排放量减少90%以上。仅可再生能源和电气化就减少了75%的排放。

  • 在REmap案例中,可再生能源在一次能源供应中的占比将从目前的不到六分之一增至2050年的近三分之二。

  • 能源效率必须大幅度提高;能源强度改善率将从每年约2.0%的近期历史平均水平上升至每年3.2%。

  • 电力将逐步成为主要能源载体,到2050年将从终端消费20%的占比增长至将近50%,可再生能源将能够在经济上提供全球大部分电力需求(86%)。结果是,电力消费量将增加一倍以上。

  • 随着可再生能源发电量的增加,交通和供暖日益电气化的转型,可以提供约60%的与能源相关的二氧化碳减排量,使世界走上实现“巴黎协定”的道路。当这些措施与直接使用可再生能源相结合时,这些综合能源的减排比例达到了所需总量的75%。

  • 但是,仍然需要进一步减少排放,生物质能源将在难以电气化的行业中发挥作用,例如航运、航空和在某些工业流程中。必须按比例扩大生物燃料消费量以满足这一需求。还需要努力减少非二氧化碳温室气体排放和非能源使用排放(例如使用废物转化为能源、生物能源和氢气原料);减少工业过程排放;并减少煤炭、石油和天然气行业的无组织排放。能源行业之外需要努力减少农业和林业的温室气体排放。


3.全球能源转型具有经济意义。 

  • 根据目前和计划中的政策,全球能源行业将在2050年之前完成累计投资95万亿美元。向脱碳全球能源系统转型将需要对能源行业的投资进一步扩大16%(到2050年将增加15万亿美元)。预计能源系统总投资或将达到110万亿美元,平均占同期全球国内生产总值(GDP)的2%。

  • 投资类型将发生变化,投资构成将从化石燃料行业转向能源效率、可再生能源和基础设施。至关重要的是,所需的额外投资比之前的分析(国际可再生能源署,2018a)中估计的要低40%,这主要是由于可再生能源成本的快速下降和进一步降低成本的潜力,以及越来越便宜和更高效的电气化解决方案的出现。

  • 然而,额外的投资需求是前置的。虽然在转型期的第一个阶段(到2030年)需要额外的投资,但随着2050年的临近,技术进步、对电力系统的更好支撑以及终端应用的电气化程度的提高,会导致更乐观、更低的投资估算。

  • 2015年能源行业补贴总额至少为6050亿美元,预计到2050年将在参考案例中每年增加到超过8500亿美元。相比之下,REmap案例将导致2050年补贴减少到4700亿美元。补贴类型将发生巨大变化,从化石燃料和可再生能源技术转向运输和工业行业脱碳所需的技术。REmap案例将导致化石燃料补贴累计减少15万亿美元,低于参考案例到2050年的水平,并且包括REmap案例中可再生能源所需支持增加,净减少10万亿美元。

  • 总的来说,避免补贴和减少环境和健康损害所节省的成本大约是额外能源系统成本的3~7倍。以货币计算,从REmap案例中获得的总储蓄额在2050年期间可能达到65~160万亿美元。从不同的角度来看,每花费1美元,回报将在3~7美元。

4.能源转型的社会经济足迹对能源转型与社会经济系统之间多重互动的最终结果进行了衡量。

  • 能源转型不能孤立于更广泛的社会经济体系。为了成功转型到可再生能源和技术,政策必须基于对不断发展的能源行业和更广泛经济体之间相互作用的更为综合的评估。

  • 能源系统的变化会影响整个经济。在全球范围内,转型有望实现GDP、创造就业和人类福利。到2050年,REmap能源转型带来GDP和整体经济就业的相对改善分别为2.5%和0.2%。从2019年到2050年,REmap案例相对于参考案例的GDP增长累计达到99万亿美元。衡量REmap相对于参考案例的改进的全球福利指标在2050年将达到17%。

  • 与任何经济转型一样,一些地区和国家将比其他地区和国家更好。对化石燃料出口高度依赖和/或薄弱,非多样化的国内供应链的地区面临调整挑战。未能解决分配方面也会带来重大的转型障碍。


1772年至2017年间英格兰中部的年气温  色阶从7.6°C(深蓝色)到10.8°C(深红色)

5.政策框架在很大程度上塑造了能源转型的社会经济足迹。   

  • 除了能源转型特征(能源平衡和投资)外,还有许多其他政策投入可对社会经济足迹产生重要影响,比如碳税和化石燃料补贴。

  • 将全球变暖控制在2°C以内的气候目标所对应的碳税可能会产生重大的社会经济影响。这种影响具体是积极的还是负面的将取决于推行碳税相关的政策框架。随着致力于消除不平等的政策框架逐渐成为能源转型过程中的驱动力,我们需要特别注意国家内部和国家之间碳税分配的影响。



6.能源转型需要全面的就业政策,才能在这一福利方面做出积极贡献。

  • 在全球经济范围内,根据参考案例(Reference)和REmap案例分析的数据,总体就业人数在2018~2050年将持续增加,复合年增长率分别为0.45%和0.46%。REmap案例比参考案例提供更多的就业岗位,相对增长在2035年左右达到峰值,并在2050年前保持在0.2%左右。

  • REmap案例在能源转型过程中将对就业产生积极影响。与能源转型相关的新工作岗位(即可再生能源发电、能源效率和灵活性提高)将明显超过化石燃料行业的失业岗位。由于与能源相关的就业岗位显着增加,而整体经济中的就业岗位数量勉强超过了参考情形(2050年相对增长率仅为0.2%),非能源相关行业的就业岗位相对于参考情形而言将有所下降——部分由于挤出效应。

  • 能源部门就业和失业的地理和时间分布不太可能完全一致,而其他经济部门的就业机会可能会下降。这要求扩大概念框架,不仅考虑转型因素,还明确要求解决整个经济中就业与失业之间的时间、空间和教育不匹配问题。因此,需要采取具体政策来解决这些不匹配问题,以确保转型成果在能源部门内部和外部同步实现。

7.气候变化将对社会经济足迹产生重大影响。

  • 应该指出的是,目前所呈现的主要社会经济结果(GDP和就业)并未准确反映气候变化的影响,而气候变化正是经济方面能源转型的驱动力。宏观经济模型假设经济活动不受气候变化的影响,因此参考路线和可再生能源路线情形都沿着宏观经济路径进行分析。国际可再生能源署首次尝试量化气候变化对GDP的影响。

  • 国际可再生能源署一直致力于将气候变化的影响纳入到其宏观经济模型中。但是,必须将该方法理解为一种保守的策略,因为它不包括气候变化对经济的许多潜在影响。

  • 随着气候系统对温室气体累积排放做出反应,气候变化的影响随着时间的推移而日益严重。参考和REmap案例下的宏观经济表现受到气候变化的显著影响,导致到2050年全球GDP分别减少15.5%和13.2%。尽管影响很大,全球经济仍将经历快速增长。这主要是由于在不考虑气候变化条件下全球经济取得的高速增长,具体社会经济情形有:2019~2050年,气候变化导致参考和可再生能源情形下复合年增长率分别为1.8%和2.0%,低于不考虑气候变化的2.4%和2.5%。

  • 将Remap案例下的GDP表现与参考案例下进行比较发现,由于前者可以缓解CO2排放问题,因此气候变化对参考情形的影响大于可再生能源情形。当把气候变化纳入分析的考虑因素时,相关问题可获得显着改善:到2050年,考虑气候变化将有利于提高GDP—(GDPREmap-GDPReference)/ GDPReference,社会经济足迹指标从2.5%提高至5.3%。

8.改善转型的社会经济足迹     

  • 将社会经济结构调整为兼具公平和公正等转型要素可改善社会经济足迹,并防止产生可能最终阻碍转型的障碍。

  • 通过在所有国家和地区实现更大的抱负,可以大大改善社会经济足迹。这将有利于减缓气候变化,同时相关的投资激励可以产生重要的社会经济效益。

  • 低收入国家必须克服一些困难,才能使转型获得成功(例如,确保充足的资金来源;通过公正和公平的标准来处理好转型政策的分配影响;加强国内供应链管理,以便从转型中获得一些附带性的效益)。


作者:ERR能研君

来源:ERR能研微讯

本文系碳视界授权转载,转载、复制或以任何其他方式使用请联系原作者。

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