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【碳观点】深度解读:《净零排放——英国对缓解全球气...

2021-8-25 17:45

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导读:清华大学能源环境经济研究所的张希良教授和王海林博士就英国气候变化委员会(Committee on Climate Change,CCC) 2019年的5月份出版的《净零排放——英国对缓解全球气候变化的贡献》技术报告和综合报告进行了中文版翻译。译著出版之际也正值我国全面开展“碳达峰、碳中和”工作之时,英国在应对气候变化领域的深邃洞察和前瞻行动可为我国进一步探索低碳转型提供参考和借鉴。



 2021年8月13日,零碳讲堂邀请到清华大学管理科学与工程专业博士、清华大学能源环境经济研究所助理研究员王海林先生,介绍《净零排放——英国对缓解全球气候变化的贡献》综合报告和技术报告核心观点,就英国设定净零排放目标的恰当时机吗?英国净零排放目标应只涵盖二氧化碳,还是涵盖所有温室气体,英国净零排放的成本和收益如何等相关内容与大家进行了线上分享,以下为报告主要内容。


英国气候变化委员会是根据2008年气候变化法案成立的一个独立的法定机构。其目的是为英国和地方政府的排放目标提供建议,并就减少温室气体排放、准备以及适应气候变化等方面取得的进展等事宜向议会报告。

2019年的5月,英国气候变化委员会就英国尽早提出净零排放目标,开展了基于部门的情景分析,并向议会提出政策建议。2019年6月27日生效的《2008年气候变化法案(2050年目标修正案)》2019年法令(Climate Change Act 2008 (2050 Target Amendment) Order 2019) (以下简称 2019年修正法令)草案中广泛实施了英国气候变化委员会提出的建议。

《净零排放——英国对缓解全球气候变化的贡献》综合报告是英国气候变化委员会从全球应对气候变化新形势以及英国本土减排技术和潜力下对英国早日实现净零排放开展的分析,随附的技术报告采用情景分析的方法,探讨了英国不同减排目标下的成本、收益和政策。


这份报告试图回答英国低碳转型所必须直面的六大问题:

(1)现在是设定净零排放目标的恰当时机吗?

(2)净零排放目标应只涵盖二氧化碳,还是涵盖所有温室气体?

(3)英国应于何时实现温室气体净零排放目标?英国、苏格兰和威尔士的长期目标应该是怎样的?

(4)英国如何实现温室气体净零排放?

(5)英国实现2050年温室气体净零排放目标的预期成本和收益是什么?

(6)英国未来需要采取的政策和措施。


英国2050年实现净零排放的分析框架:



英国曾于2008年提出“到2050年将温室气体排放比1990年减少80%”的长期温室气体控制目标。当时测算指出,到2050年实现这样的目标减排成本约占其GDP的1%-2%;随着近年来全球应对气候变化形势的变化,技术的进步以及各政府对减缓温室气体排放工作的重视与投入,英国也需要考虑进一步更新其面向2050年的长期温室气体减排目标,以继续引领应对全球气候变化的进程。



英国2050年气候目标要符合《巴黎协定》的长期温控目标从1990年到2020年间,英国人均温室气体排放下降的速度较为显著,从14 tCO2/人年以上的水平下降到8 tCO2/人年以下,与当前全球的人均水平相近。若实现全球控制温升2℃并努力争取1.5℃的长期减排目标,英国有必要也有义务争取率先实现净零排放。


全球和英国人均排放量的演变趋势

即使英国能在目标年实现温室气体的近零排放,但考虑到温室气体在大气中的滞留特性,潜在的升温效应仍然存在。因此,越早实现净零排放,对控制全球温升越有利。英国科学家对其不同年份实现净零排放及其对全球升温的影响给出了定量研究,即使2050年实现净零排放,2050年之后的30年内的增温效应仍然显著。


未来不同排放路径下英国对全球温升的影响


随着近年来英国对发展经济和应对气候变化工作的日益重视,英国探索出一条经济增长和温室气体减排的双赢路径,以1990年为参照,经济增长近80%的同时实现温室气体40%以上的减排,这为英国探索未来净零排放目标统一了认识。尽管如此,对于英国的各排放部门而言,其减排进展仍表现出不均衡的特征,其中工业、建筑、能源、废弃物等部门的温室气体排放下降较为显著,其它部门难减排的特征越发明显。


英国减排方面的进展不平衡

英国取得较为显著的减排进展,也得益于其2008年提出的“到2050年比1990年减少温室气体排放80%”的目标。为了实现这个目标,从2008年开始,英国政府先后研究和制定五次“碳预算”,明确每次“碳预算”的减排目标,引导整个经济社会低碳转型,以阶段性减排目标来支撑2050年减排80%目标的实现。


英国现有的长期排放目标(2008年制定)指导了早期的目标及其实现目标的行动 

现有的到2050年减排80%目标的挑战 

为了在全球应对气候变化中进一步发挥引领作用,英国不仅关注本土的温室气体排放,更加关注英国的消费排放。从历史统计数据来看,英国的消费排放远高于英国的本土排放。从全球应对气候变化的视角来看,英国不仅要有效降低其本土的排放,更应该有效地减少其消费排放,进而对全球实现控制温升目标发挥积极的作用。为此,英国气候变化委员会给出建议,为避免本国产业向海外转移,必要时不排除对进口高碳产品采取碳边境调节措施来进一步削减英国的消费排放,该举措也有望进一步带动整个产业链的低碳转型。


英国的历史消费排放和本土排放

为了探索英国在2050年实现净零排放的方案,在《技术报告》中,运用情景分析的方法,对英国实现净零排放做了三个情景(方案)的分析:

  • 核心方案是那些低成本、低风险的选项,在大多数战略背景下都是有意义的,以实现目前2050年减排80%的目标。它们也大致反映了政府目前对于这一目标的决心(但不一定是政策承诺或行动)。
  • 进一步雄心方案更具挑战性,根据目前的估计,这一选项通常比核心方案成本更高。
  • 探索性方案在目前的技术准备程度非常低,但是成本非常高,很难让公众对此有较高的接受度。它们不太可能全部可行。这些方案中的一部分将与到2050年实现温室气体净零排放的核心方案和进一步雄心方案一起实施。

在考虑到上述三种减排情景(方案)的同时,技术报告中也十分关注减排的成本、收益以及可行性。通过技术的部署和减排潜力的挖掘,技术报告认为,英国到2050年实现温室气体的净零排放的转型成本约为届时GDP的1%-2%。也就是说,英国提出2050年实现净零排放目标的转型成本与2008年提出的减排80%目标的成本相当,新目标并没有额外增加英国的转型成本,低碳技术的进步和管理能力的提升发挥了重要的作用。

技术报告中,分别对电力和氢能、建筑、道路交通、工业、土地利用、农业、航空和航海、废弃物、含氟气体以及温室气体去除等方面做了具体讨论,并分别给出这些行业/部门在三种情景(方案)下的减排潜力和成本、以及所需要的政策支撑。


到2050年过程中进一步雄心方案所需要的转变

英国实现2050年温室气体净零排放,其一个重要的抓手就是电气化。进一步雄心方案中未来电气化的水平和潜力,该情景下2050年电力需求将是2017年的一倍左右;若未来大规模开展合成燃料、电解制氢、DACCS、道路货运电气化、电力供热等潜在低碳技术,2050年的电力需求可能会是2017年水平的4倍以上。电气化水平的提升也为可再生能源发电提供了空间。


进一步雄心方案中电气化的作用和潜力 

除了电气化之外,另一个重要的抓手就是温室气体去除技术。2050年以进一步雄心方案为例,要进一步的考虑化石能源发电、制氢、工业过程与CCS技术配合,充分发挥BECCS技术的作用,在必要的情况下,也要考虑发展一定规模的DACCS技术。


2050年进一步雄心方案中被捕集与封存的二氧化碳总量
平衡2050年剩余排放量所需的温室气体去除量

第三个重要的抓手就是需要公众的广泛参与和生活方式的深度改变。“进一步雄心方案”情景分析得出,要实现比1990年96%以上的减排,至少在社会和行为方式中有10%以上发生重要的改变(诸如饮食习惯中主动减少牛羊肉和乳制品的摄入等),有50%的社会和行为将会伴随低碳技术的进步而主动改变(诸如电动车技术成熟后更多的人主动购买电动车等),这些方面的改变可直接影响一些难减排部门的需求(如人们主动减少国际航空旅行等),为全面实现净零排放寻求进一步的减排空间。

进一步雄心方案中社会及行为改变的作用


技术报告中对一些重要的技术,例如发电部门的各类发电技术、供暖部门中的一些热泵技术、以及运输部门的一些替代燃料技术等成本及其未来下降趋势做了科学的评估。这些成本的分析,进一步支撑其2050年实现温室气体净零排放的转型成本是届时GDP 1%-2%的研究结论。

关键低碳技术的成本假定和成本降低


英国气候变化委员会也考虑到英国地区间发展的差异和减排潜力的不同,提出不同地区差别化的净零排放目标。英国作为一个整体,应该到2050年实现温室气体的净零排放;考虑到苏格兰有较好的二氧化碳地质封存条件,其净零排放目标年份可提前到2045年;相比之下,威尔士的工业比重较大,2050年减排95%的目标或许是一个更科学的目标。



在技术报告中的研究思路如下图所示。所涉猎行业/部门都做了较为详细的历史数据跟踪和情景分析,同时也开展了深度减排的成本和效益分析,为综合报告提供了全面详实的数据基础。



英国是应对气候变化的积极倡导者和行动者,在引领全球气候治理中发挥了重要的作用。其提出2050年实现净零排放并将该目标更新到其应对气候变化法案中,也彰显出其低碳转型的决心和勇气。英国经济规模与我国东部较发达的省市较为接近,或许我们能够从英国气候变化委员会的这份报告中学习到一些低碳转型的思想和经验,助力我国碳达峰和碳中和目标的早日实现。


关于作者

王海林,清华大学管理科学与工程专业博士,现任清华大学能源环境经济研究所助理研究员,主要研究领域是能源系统分析与应对气候变化对策和战略研究。先后参与并承担科技部国家重点研发计划子课题、国家发改委、国家能源局、清华大学-INDITEX可持续发展基金等研究课题多项,参与著作撰写10余部,发表中英文学术论文20余篇。作为核心研究人员参与完成的“支撑碳达峰碳中和目标决策的我国长期低碳发展战略研究”工作被评为2020年生态环境十大科技进展。










编制整理:零碳讲堂

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