时间正在流逝,我们需要更大的雄心。
挑战的规模前所未有。未来20年全球经济规模将翻一番,而在此期间,我们需要将排放量削减一半以上,并在本世纪中叶实现净零排放。将全球变暖限制在1.5˚C以内需要巨大的行动。我们需要改变生活方式、工作方式、耕种和饮食方式,以及能源消费方式。
实现这一巨大转变将需要在低碳技术和能效方面进行大规模的新投资。IPCC SR 15报告该报告指出,若要实现1.5˚C目标,到2050年,低碳能源技术和能效方面的投资需要比2015年的水平增长约五倍。
但令人担忧的事实是,世界正严重偏离轨道。根据各国政府在《巴黎协定》框架下作出的承诺和设定的目标,当前的发展轨迹将使升温幅度限制在约3.0°C。
全球二氧化碳浓度在2018年达到历史最高水平。 尽管全球范围内安装并投入运行的可再生能源发电能力创下纪录,这一情况依然存在,表明可再生能源虽是解决方案的一部分,但并非全部。事实上,国际能源署(IEA)的研究发现,在我们实现气候目标所需的38项清洁能源技术中,目前只有四项进展顺利。 能源效率的改善已经放缓,碳捕集与封存(CCS)等关键技术的进展也陷入停滞。
政策制定者需要紧迫应对这些挑战,制定能够推动短期投资和清洁能源部署的政策,同时展示对低碳环境的长期持续承诺,以实现长远成功。
增长:脱碳可以成为繁荣的推动力
然而,看似艰巨的任务,或许恰恰是前所未有的经济增长机遇。前政府首脑和气候领袖一致认为:脱碳也是21世纪的增长故事。新气候经济的研究发现,大胆的气候行动到2030年可带来26万亿美元的经济效益(与照常发展情景相比),同时在2030年创造超过6500万个就业岗位,并避免超过70万例因空气污染导致的过早死亡。
这些发现不应被忽视,各国政府应寻找途径把握这一潜力,并将其转化为实际的经济增长。
技术中立:不应放弃碳捕集与封存解决方案
我们需要雄心,但也需要冷静的头脑。如果我们继续沿着长期以来使我们分裂的思路看待这一挑战,即实质上将其视为一场拔河比赛,那么作为一个整体,我们终将失败。
在国际能源署清洁能源监测中偏离轨道的关键技术之一,是碳捕集与封存(CCS)。这一系列技术可以阻止二氧化碳排放进入大气,并将其安全封存于专门的深层地质储存设施中。
碳捕集与封存在21世纪初开始受到关注,被视为捕集最肮脏能源来源——燃煤发电——所产生排放的一种手段。这种认为CCS旨在实现“清洁煤”的观念,加之其全球部署速度慢于预期,使其背负了沉重的包袱。
事实是,碳捕集与封存的应用范围要广泛得多。它仍是唯一能够在难以减排的工业领域(如钢铁、化肥和水泥行业)实现大幅减排的技术。这些行业的脱碳并不仅仅是以零碳电力替代化石能源,因为这些工艺大多需要碳参与化学反应,或需要高热量输入,而电力无法同时满足这两方面的需求。
随着全球排放量持续上升,我们很可能会超出气候目标,因此需要将二氧化碳永久性地从大气中移除,并加以利用或封存。事实上,IPCC SR15报告概述的四种情景均依赖于碳移除,其中三种情景预计需要大量的碳捕集与封存。
碳捕集与封存在发电方面也可发挥作用,因为与能源基础设施相关的大部分排放实际上已被锁定。燃煤发电厂目前占能源相关二氧化碳排放量的三分之一,到2040年,其累计锁定排放量占比超过三分之一。这些电厂大多位于亚洲,平均燃煤电厂仅有11年的运行历史,仍有数十年的运营期。展望未来,全球在建的煤电装机容量超过200吉瓦,仅印度和中国就将有300座新电厂陆续投入运营。CCS是唯一能够真正实现此类设施脱碳的技术。
在经合组织国家,可再生能源的间歇性给电网运营商带来了真正的挑战。零排放电力是我们未来的核心,但在未来几十年内,平衡服务很可能仍将主要由燃气电厂提供。碳捕集与封存是必不可少的。
高成本常被视为CCS未能大规模推广的原因。基于平准化度电成本等“微观”指标来看,采用CCS的发电方式可能比其他能源来源更为昂贵。然而,IPCC和英国气候变化委员会等气候机构的建模反复表明,从“宏观”系统层面来看(这无疑对社会而言更为重要),若没有碳捕集与封存,实现深度脱碳将极其困难且代价高昂,甚至可能完全无法实现。
从微观层面看,CCS的成本可能超过每吨二氧化碳100美元,但在一些二氧化碳去除本就是生产过程固有环节的应用中(例如天然气加工),其成本可低至每吨20美元。在此范围内,国际能源署研究发现,在每吨二氧化碳仅4 0美元的商业激励下,即可捕集并封存多达4.5亿吨二氧化碳。充分利用这些低成本机遇,可为扩大CCS部署奠定坚实基础。
技术创新也将发挥作用。在美国,一座零排放天然气发电厂于2018年开始试运行,其燃烧循环中内置了碳捕集与封存,旨在与传统联合循环发电技术竞争。如果这一技术在实践中得到验证,它可能成为变革性的技术。
公正:投资于公平转型与新能源经济
过去,经济的巨大变革曾导致社会经济层面的岗位流失。成功的能源转型将力求通过明智的政策避免此类流失。碳捕集与封存可在促进能源行业现有从业人员实现公正转型方面发挥不可或缺的作用。它还可成为新能源经济的催化剂,尤其是与氢能结合的CCS。采用蒸汽甲烷重整(SMR)/气化结合CCS的脱碳制氢技术,几十年来已在商业实践中大规模应用于工业领域。
转向政策制定者:下一步是什么?
政府对气候投资的支持:据国际能源署估计,全球能源投资的70%预计将受政府决策驱动,因此能源转型的走向取决于政策制定者。若没有强有力且持续的政府政策,CCS领域的充足投资将无法实现。
碳定价: 气候政策需要通过为碳赋予价值来体现污染所产生的外部性,例如美国的税收抵免或挪威的碳税。为碳赋予价值将为碳捕集与封存投资创造商业理据。
政策信心: CCS需要投资于使用寿命长的资本性资产,而若对政策的可预期性和稳定性缺乏信心,这类投资将无法实现。
我们或许仍有足够的时间避免气候变化的灾难性影响,但前提是我们必须实施能够推动增长和公正转型的脱碳政策。在技术中立的竞争环境中,碳捕集与封存将自然而然地作为关键气候解决方案之一,占据核心地位。




