能源技術革命勢在必行

陳冰

未來10年至關重要,如果2020年左右排放量沒有達到高峰且之后沒有穩定回落,到2050年實現減排50%的成本將更加昂貴,甚至可能完全喪失機會。

在能源行業,氣候變化的威脅是近年來關注的焦點。2008年的金融危機更使人們擔憂居高的能源價格可能削弱經濟增長。烏克蘭天然氣供應量被削減,索馬里海岸油輪被劫持,尼日利亞石油管道爆炸,墨西哥灣石油鉆機被颶風摧毀……

所有這一切都表明能源安全威脅以多種形式在各個意想不到的地方發生著。幾年來,國際能源署提出需要一場基于低碳技術廣泛應用的能源革命來應對氣候變化的挑戰。《能源技術展望2010》表明,低碳未來是加強能源安全和促進經濟發展的有力工具。

低碳,低碳

目前的能源和二氧化碳趨勢與聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)多次發出的警告背道而馳。IPCC得出結論,與2000水平相比,到2050年需要全球二氧化碳排放量至少削減50%才能把全球長期平均溫度上升限制在2-4度。最近研究表明,氣候變化正在以比以前預期快得多的速度發生,甚至“2050削減50%”的目標都可能不足以阻止危險的氣候變化。

雖然各國為應對氣候變化正在繼續努力建立一個長期的政策框架,但聯合國氣候變化框架公約第15次締約國會議顯示,在設立“自上而下”具有法律約束力的目標問題上達成協議非常困難。然而,在一些關鍵問題上,各國還是取得了進展。

風能和太陽能為主的可再生能源投資正在大幅增加。許多國家正在考慮建設新核電站。經合組織國家能源效率提高的速度經過多年溫和上升后開始再次加快。用于低碳技術研發和示范點的公共投資正在增加。在交通運輸行業,各大汽車公司都把混合動力和全電動汽車加入到它們的產品線中,許多國家政府也已推出計劃來鼓勵消費者購買這些汽車,為日益擴大的新能源汽車制造商提供了市場。在未來10年,可能有500萬輛這樣的汽車出現在各國的馬路上。

然而,這些令人鼓舞的進展僅代表在轉變能源供應和使用方式這一漫長征程中邁出了微小破碎的第一步。推動能源需求和與氣候變化相關的二氧化碳排放量增加的各種趨勢將繼續以不屈不撓的步伐前進。

11月4日,國際能源署(IEA)在上海發布《能源技術展望2010》報告(ETP2010)。報告指出,世界仍在繼續向著錯誤的方向發展——甚至以更快的步伐發展。從1990年到2000年,全球二氧化碳排放量年平均增加1.1%。在隨后7年中,排放量年增長率上升到3.0%。

兩個主要因素是顯而易見的:以煤為基礎的經濟體能源需求日益上升;較高油價和天然氣價格情況下燃煤發電增加。煤使用產生的排放量年增長率由0.6%(1990年到2000年期間)上升至4.8%(2000年至2007年期間)。

報告顯示,既能滿足能源需求增長,又能實現“2050年減排50%”的目標,代價將會相當昂貴,基準情景下估計投資為270萬億美元(不包括對煤、石油、天然氣生產和運輸的上游投資),而藍色情景下投資則會達到316萬億美元。

其中,基準情景(BASELINE)參考《世界能源展望2009》中到2030年的情景,將其延伸到2050年,假定政府沒有推出新的能源和氣候政策,而藍色情景(BLUEMAP)則具有目標導向性,設定到2050年減少全球一半與能源有關的二氧化碳排放量(相比2005年)。

報告指出,未來10年至關重要,如果2020年左右排放量沒有達到高峰且之后沒有穩定回落,到2050年實現減排50%的成本將更加昂貴,甚至可能完全喪失機會。“雖然總額很高,但分散到40年中,僅占世界GDP年增量的1%”,國際能源署副署長理查德·瓊斯說。

低碳技術對提高環境質量,加強能源安全和減少能源賬單將大有裨益。能源技術革命為人們帶來積極投資回報,比如低碳經濟使能源效率提高可以節省大量燃料,燃料需求降低致使燃料價格下降,根據估算,藍色情景下增加的46萬億美元投資需求會使累計燃料節約高達112萬億美元,“投資有利可圖,對機構投資者還是很有吸引力的”。瓊斯還分析稱,可再生能源投資正在大幅增加,提供更多選擇和備用方案,有利于抵御燃料價格,幫助穩定石油價格。

技術路線

國際能源署指出,全球性能源革命正在進行,但要實現溫室氣體減排目標仍需要做大量工作。“多年來,為了應對氣候變化,提高能源安全,促進能源發展,國際能源署一直呼吁進行能源革命。現在,我們終于看到了能源革命正在進行的跡象。”國際能源署執行董事田中伸男指出。

國際能源署發布的《能源技術展望2010》報告,提供了國際能源署關于低碳能源技術如何促進二氧化碳深度減排的視角,使用技術經濟方法評估成本和效益,探討實現能源政策目標應采取的最低成本路線,同時也提出了克服技術障礙和政策障礙的措施。

具體來說,報告探討了發電和工業、建筑、交通運輸等關鍵終端用能行業未來燃料和技術的可選方案。且第一次包含了對經合組織歐洲國家、美國、中國和印度的分析。因為這4個區域合計占目前全球一次能源需求總量的56%。

報告還提出了要實現一個可持續能源未來所需的技術轉變,并給出了一系列技術路線圖(包括CCS、CSP、電動汽車、核能、PV、風能)描繪發展路徑,每個路線圖都提出了2050年的共同目標并指明了國際、國內各利益相關方需要采取的行動,建議加強各部門之間的伙伴關系,以加快創新和從示范到商業應用的轉型。

“如果應對氣候變化的努力失敗了,那么以上所有的努力都將白費;如今新能源的發展是不完整也是脆弱的,要阻止全球變暖是遠遠不夠的。”

報告針對歐洲、美國、中國和印度分別提出了不同的技術路線圖。

按照藍色情景預期,在經合組織歐洲,電力行業到2050年需要幾乎完全脫碳。超過50%的電力生產來自可再生能源,剩余電力生產多數來自核能和利用二氧化碳捕集和封存技術的化石燃料。在工業行業,能源效率與二氧化碳捕集和封存是減排的主要手段。在建筑行業,提高采暖效率是最重要的能源節約措施,并可構成藍色情景下該行業一半以上的減排量。

對于美國來說,能源效率和燃料轉換將是所有終端用能行業中二氧化碳減排的重要措施。基礎設施投資對支持想低碳經濟的國度至關重要,特別是對于國家電網和運輸網絡。現有的大部分發電資產到2050年將被替換,低碳技術,如風能、太陽能、生物質能和核能將會提供實質性的減排機會。

由于煤炭的主導地位,中國必須大力投資潔凈煤炭技術,如二氧化碳捕集和封存,提高煤炭在發電和工業中的使用效率。還應有限考慮在能源密集型行業(如鋼鐵、水泥、化工)中提高能源效率、減少二氧化碳排放量的措施。中國交通運輸行業中汽車銷售、基礎設施建設和新技術引進方面發展非常迅速,大幅度減排將取決于交通工具電氣化和電力行業的大幅度脫碳。

對于印度,面臨的挑戰將是在二氧化碳排放量輕微增長的情況下實現經濟快速發展——這意味著隨著人口不斷增長能源需求大幅度增加。電力需求將強勁增長,巨大的新增裝機容量的需求為建立低碳電力系統創造了獨特機遇。

雖然印度有一些世界范圍內堪稱最高效率的工廠,同時小規模和低效率的工廠也占有很大的份額。因此,提高整體工業效率將是一個重大挑戰。收入增長和工業生產增加將會對印度的交通運輸提出更大的要求,使其必須促進公共交通和新型低碳汽車技術的發展。建筑行業對能源的需求也將強勁增長:空間制冷和電器效率的提高將對抑制能源消耗和排放量增長至關重要。

報告傳達的最重要的信息就是能源技術革命指日可待。實現這一點會增強所有能源行業利益相關者的能力,并需要大量前期成本,但長期內將會被所得者利益大大抵消,政府、投資者、世界各地消費者需要進一步加強合作,采取果斷措施發動和推動各自領域內的變革。