全球碳排放现状与格局
(一)碳排放总量持续上升
20世纪70年代至今,全球碳排放与全球经济发展基本呈现出正相关关系,随着全球经济发展,碳排放总量和人均排放量均有大幅增长。从排放总量和增速来看,全球碳排放量与经济总量呈现同步上升趋势,但增速近年来有所放缓。经济总量与碳排放同步增长的原因是经济增长加大了各经济部门对电力、石油等能源的需求,电力生产、石油、天然气等化石能源的使用都会产生大量碳排放。而经济衰退时期,能源使用量下滑,碳排放量也同样出现阶段性下滑,如2008年经济危机、2020年新冠肺炎疫情,都带来了阶段性的碳排放量下降。2018年全球碳排放量达到了历史最高值340.5亿吨,是1965年的3倍。从人均碳排放量来看,全球人均碳排放量和全球碳排放量基本呈现出相同的变化趋势,在波动中逐渐增长。2018年,全球人均碳排放量增长到了4.42吨/人,较1971年增长了20%。随着各国纷纷采取措施控制碳排放,碳排放增速开始放缓,直到2019年全球碳排放增长率已接近0。
(二)亚洲地区碳排放快速增长
从区域结构来看,亚洲在中国、日本以及东南亚等国家经济增长的驱动下碳排放量快速增加,北美、欧洲的碳排放量普遍下降,而大洋洲、非洲、南极洲碳排放量极小。
从区域碳排放总量来看,亚洲碳排放量远超其他区域。主要原因是二战后很多亚洲国家开始进行大规模经济建设,随着中国、日本、韩国、印度等国家的经济快速发展,对能源、工业产品等的需求剧增,带动了碳排放量的快速增长。亚洲的碳排放量在1985年超过北美洲,在1992年超越欧洲成为世界第一大碳排放地区,碳排放量从1965年的16.46亿吨增长到2019年的202.42亿吨,增长超过11倍。而北美、欧洲从2008年前后开始逐渐减少。
从区域碳排放增速来看,亚洲增速开始进入下行通道,欧洲、北美洲已经保持在负值。亚洲在2011年以前除个别年份外都保持着高增速,随着各国逐渐重视碳排放问题,2011年以后增速进入下行阶段。而欧洲国家在1990年以后碳排放增速大多保持在负值,北美洲在2007年后出现负增长。
(三)电力和热力行业碳排放居首
从排放结构看,电力和热力生产活动、制造产业与建筑业、交通运输业是碳排放的最主要来源,可以预见这些领域是未来减排的关键点。
电力和热力生产活动是全球主要的碳排放来源。目前供电行业依然以煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧作为最主要的发电方式,供热产业也以化石燃料作为主要能源,而化石燃料燃烧会带来大量碳排放。2018年,全球主要电力、热力生产活动产生的碳排放达到了139.8亿吨,占全球当年碳排放量的41.7%。
交通运输产业是全球第二大碳排放来源。目前陆上交通、航空、航海依然以燃油作为最主要的动力来源,对燃油的高需求也会带来大量碳排放。此外,制造产业与建筑业是另一个主要的碳排放来源。钢铁冶炼、化工制造、采矿、建筑等行业对能源需求量大,生产过程中的原材料分解与转化也会带来碳排放。
就中国而言,随着国民经济的快速发展,对能源的需求不断增长,电力和热生产活动已经成为第一大碳排放来源,且占比有增加趋势。在制造产业与建筑业方面,碳排放在工业化不断深化的过程中快速上升,在2011年左右达到峰值,是第二大碳排放来源。随着我国产业结构优化调整,第二产业比重走低,制造产业与建筑业碳排放总量开始下降,占比逐渐降低。此外,交通运输业作为第三大排放来源,占比平缓提升。上述碳排放量较大的电力、供热、制造业、建筑业、交通运输业等领域成为控制碳排放的重点。
(四)全球减排行动加速
面对碳排放快速增长带来的威胁,世界各国采取了立法、政策宣示等措施开展减排行动。目前已有超过130个国家和地区提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标。截至2020年,全球已经有53个国家实现了碳达峰(表1-2),已有2个国家实现碳中和(表1-3)。
表1-2 不同国家和地区碳达峰时间表
表1-3 部分制定碳中和目标的国家和地区及其时间表
(五)碳减排未来面临挑战
尽管减排行动已经取得了一定成就,但在能源结构、碳汇技术发展、各国对减排重视程度不同等因素影响下,全球减排问题依然面临着严峻挑战。
图1-15 2020年全球各类一次能源消耗结构
一是世界能源产业布局和产业结构有待优化和深入调整。目前世界能源消耗依然以燃烧产生大量碳排放的化石能源为主,2020年石油、天然气、煤炭三者消耗占比达到全球一次能源消耗总量的83%左右(图1-15),在短时间内大幅度调整能源结构、降低化石能源占比、提升可再生能源比例面临巨大困难。
二是碳捕集技术处于初期阶段。目前碳捕集技术的研究开发不够成熟,还没有出现大规模商用的标志性项目,且成本较高、发展缓慢,没有突破性进展,对碳减排贡献度有限。
三是世界各国减排强度不同、减排能力存在差异。当前由于世界各国的发展阶段不同,采取的减排措施力度也不同。英国、日本、欧盟、韩国、美国加州通过了应对气候变化的专项法律,但法律实施力度尚未明了;部分国家采取了政策宣誓,但缺乏实施的政策文件;更多国家并没有出台有实际效用的减排措施。另外,国家之间经济发展水平、资源禀赋、技术发展程度不同,减排的能力也存在差异,可再生能源少、技术水平较弱的国家难以有效减排。