在不陷入亏损的前提下实现绿色发展,方法如下

Solar installers from Baker Electric place solar panels on the roof of a residential home in Scripps Ranch, San Diego, California, U.S. October 14, 2016. Picture taken October 14, 2016. REUTERS/Mike Blake
Solar power prices in Chile have fallen by around 90% in the past 10 yearsImage: REUTERS/Mike Blake
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下次购买汽车时,你是否愿意多付100美元,以确保其中的钢材在生产过程中不排放二氧化碳?

我猜大多数读者会说愿意。包括美国在内的大多数国家,大多数人都接受压倒性的科学证据,即人为温室气体排放正在引发可能有害的气候变化。大多数有体面收入的人愿意为实现降低气候变化风险所需的零碳经济支付一定代价。并且,越来越多的证据表明,这一转型的总成本将远低于 每年国内生产总值的1%至2%的估计,该估计来自 尼古拉斯·斯特恩(Nicholas Stern)在其2006年具有开创性的报告 《气候变化经济学》中。但是,尽管成本较低,如果没有强有力的新政策,变革仍不会足够迅速地发生。

可再生电力成本的下降速度,超出了几年前即便是最极端的乐观主义者所能设想的水平。在北智利等阳光充足的有利地区,太阳能发电在电力拍卖中中标,其价格在十年间暴跌了90%。即便在阳光较少的德国,成本也已降低了80%。自2010年以来,风电成本下降了约70%,电池成本下降了约80%。

正如能源转型委员会在其2017年4月的报告《更好的能源,更大的繁荣》中所阐述的,到2030年代,依赖间歇性可再生能源发电85%至90%的电力系统,将能够以包括储能及所需任何灵活备用电源在内的综合成本发电,且成本低于化石燃料。就电力供应而言,斯特恩对绿色转型成本将非常低的估计,已被证明过于悲观——实际成本将为负值。

不同能源的环境影响。Image: 能源转型委员会(Energy Transitions Commission)

这些显著的成本下降并非凭空发生。它们是经过审慎考虑、且起初成本高昂的公共政策的结果。数十年间的公共支出支持了光伏技术的基础研究,而大规模的初期部署补贴(尤其是在德国)使太阳能产业得以达到足够规模,从而使学习曲线效应和规模经济效应得以显现。

与简单化的经济模型不同,创新速度与成本下降并非外生给定的;它在很大程度上取决于政府的长期目标。在经济学家用来对减碳技术进行排序的成本曲线上,就在十年前,光伏发电还是最昂贵的选择之一。然而,在最新的成本曲线上,它已跻身最便宜的选项之一。强有力的政策支持推动它走到了这一步。

在大多数已发布成本曲线的较高端,我们如今发现了一些针对经济部门的脱碳行动,这些部门似乎难以、困难或昂贵地实现电气化。即便加热输入实现了电气化,水泥生产的化学反应排放仍将存在;而安装碳捕集与封存(CCS)将增加大量额外成本。电池驱动的飞行在短途上或许可行,但在未来数十年乃至永远,国际航空都将需要液态碳氢化合物的能量密度,而通过生物燃料或合成氢与空气捕集的二氧化碳来提供这一密度,其成本可能始终高于从石油中获取。

同样,钢铁生产可以通过应用CCS,或使用电解制取的氢气作为还原剂(取代焦煤)来实现脱碳。但除非低碳电力成本进一步大幅下降,氢气路线仍将比当今技术更昂贵。而且,根据定义,在工艺末端增加CCS会增加成本。

但增加的成本并没有那么多。估算表明,在目前已可实现的可再生电力成本下,通过氢基直接还原法生产的钢材,每吨可能额外增加100美元成本,进而使一吨重的汽车成本增加100美元。而且,如果氢气如预期那样成为众多行业(包括航空业(通过合成燃料)、航运业(使用由绿色氢气衍生的氨替代重质燃料油)以及长途卡车运输(其中氢燃料电池可能发挥重要作用))脱碳的主要途径,这些成本可能会显著下降。

氢经济的大规模发展可能推动电解槽成本沿着类似于太阳能电池板和电池所经历的下降路径发展。而且,如果政府政策支持大规模部署,碳捕集与封存的成本也可能显著下降。

挑战在于,要在卡车运输、航运与航空、钢铁、水泥和化工等“较难减排”的行业中,复制我们在可再生电力和电池领域所取得的惊人成功。这将需要碳定价、监管以及政府对研发和初期部署的支持相结合。

部分政策需要国际协调,但有些政策可由各国单独推行。例如,要求在欧洲或中国销售的所有汽车都必须符合经认证的“绿色钢铁”标准,并且在未来几十年内,源自零碳生产的钢材所占比例逐步提升至100%,这将对钢铁脱碳产生强有力的推动作用。如果几个主要国家能够就此类标准达成一致,或就实施大幅碳价格达成共识,进展将会更快。

即便是较难减排的行业,其脱碳所需的技术如今也已具备,而且估算成本并不令人畏惧。如果推出强有力的政策,所释放的技术创新和学习曲线效应很可能会像可再生能源一样,证明最初的成本估算过于悲观。如果你今天愿意为绿色汽车多付100美元,那么在几十年内,成本很可能会更低,但前提是公共政策必须推动这一进程。

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