一、低碳经济转型
低碳经济(low-carbon economy,LCE)或脱碳经济(decarbonised economy)是指以产生低水平温室气体排放的能源为基础的经济。人类活动导致的温室气体排放是20世纪中期以来观测到的气候变化的主要原因。温室气体的持续排放可能会在世界各地造成持久的变化,增加对人类和生态系统产生严重、普遍和不可逆影响的可能性。日益加剧的气候变化担忧凸显了全球向“绿色经济”转型的重要性,即降低化石燃料消耗和温室气体排放。目前,化石燃料仍在全球能源体系中占主导地位,占总能源供应的80%以上,在维持全球经济增长中的基础性作用不可忽视。《京都议定书》和《巴黎协定》为全球低碳能源转型奠定了基础,旨在将不可再生能源转化为清洁和可再生能源,从而实现经济脱碳和可持续发展。
实现碳减排和碳中和需要全球经济转型,有效的脱碳行动是将能源结构从化石燃料转向零排放的电力和其他低碳排放的能源载体。同时,需要调整工业和农业的生产过程,提高能源效率和管理能源需求,充分利用循环经济,采用碳捕集、利用和储存(CCS)技术,增强温室气体的吸收能力。可见,低碳或脱碳经济转型具有普遍性,波及能源、土地利用系统和全球经济。因此,如果要实现碳排放的净零目标,经济系统中的各个产业部门需要进行改造。此外,各个产业部门之间高度依赖,减少碳排放必须在经济系统内协调一致地大规模开展,如电动汽车只有在实现了低排放电力生产的情况下才有价值。
尽管低碳经济转型涉及所有产业部门,但它的经济影响在各个产业部门之间并不统一,不同产业部门的碳排占比存在较大差异(见图4-1)。电力、热力行业所受到的影响最大,其次是交通和工业。这些产业部门的经营活动(如钢铁和水泥)以及产品使用(如汽车和化石燃料)都有很高的碳排放水平,还有一些产业(如建筑业)的碳排放主要来源于供应链,在脱碳过程中会增加成本,预计到2050年,钢铁和水泥的生产成本将分别上升约30%和45%。目前,全球工业制造业正在减排升级,2020年,化工、钢铁和水泥三大行业占全球工业部门碳排放总量的70%,三大行业正积极探索减排升级新方式,如整合价值链资源,推进废弃物转化利用;引进氢能冶金工艺,减少直接排放;利用碳捕集、利用与封存技术(CCUS),推进净零排放。同时,交通运输业也在绿色转型。2014年以来,以电能、燃料电池替代化石燃料的新能源交通产业蓬勃发展,2020年全球电动汽车保有量突破1 000万辆,年增长率43%,同期燃料电池车增长率40%。铁路电气化、货运氢能利用、交通系统智慧升级正在成为全球趋势。此外,建筑能效提升显著提升。2019年,73个国家制定了建筑能效标准,全球可持续/绿色建筑认证数量保持增长。各国通过应用新型墙体材料、增强建筑围护结构的热工性能、提高建筑用能设备电气化水平、采用高能效设备、提升建筑物用能系统运行效率等方式,优化建筑能效。各国在推进气候行动的同时,均高度重视数字技术应用,支持能源、工业、交通和建筑等部门零碳转型。据世界经济论坛分析,到2030年,5G、物联网、人工智能、云等数字技术可以助力全球15%的碳减排。
图4-1 全球与中国各产业部门碳排占比
资料来源:德勤&华为(2021),详见《全球能源转型及零碳发展白皮书》(发布日期:2021年9月23日)。
在全球范围内转向低碳经济可以为发达国家和发展中国家带来巨大的利益,世界上许多国家正在设计和实施低排放发展战略。这些战略寻求实现社会、经济和环境发展目标,同时减少温室气体排放,增强对气候变化影响的适应能力。要实现净零碳排放,需要发电部门的完全脱碳,并大规模扩大电力使用,在尽可能多的产业部门实现电气化,还需要氢的生产和使用增加到三倍,以及在增加生物能开发和碳捕集、利用与封存方面发挥重要作用。向低碳经济转型既是一个重大机遇,也是一个巨大挑战,转型需要变革当下以化石燃料为基础的能源体系和经济体系。政府的长期政策框架必须到位,以使政府各部门和利益攸关方能够做出有计划的改变,促进有序转型。《巴黎协定》所要求的长期国家低排放战略,可以作为国家转型的愿景,而本研究可以作为全球转型的愿景。这些长期目标需要有配套的可衡量的短期目标和政策。净零路径详细提出了400多个产业部门和技术里程碑,以指导2050年实现净零的全球征程(见图4-2)。