化石燃料终究是有限资源——这正是不可再生能源的定义。燃烧这些燃料——煤炭、石油和天然气——是气候变化的主要驱动因素。那么,化石燃料达峰能否有助于减缓变暖?
简短的回答是:也许……但可能并非如你所想。
在本月发表于期刊《Fuel》的一篇 论文 中,我和同事提出,化石燃料供应受限或许能让气候末日不再成为可能;不过,为了尽最大可能将升温控制在2C以下,我们仍需将部分化石燃料留在地下。
但更重要的是,中国煤炭使用达峰正在改变全球替代能源产业发展的面貌,并且很可能很快影响低排放未来的国际格局。
下面谈谈较长的答案。
预测气候变化
预测未来气候变化受到两项根本性不确定因素的困扰:人类文明将向大气中排放多少温室气体,以及地球气候和反馈系统将如何对此作出反应。
由于无法预知未来排放情况, 政府间气候变化专门委员会 (IPCC)采用了基于情景的方法,重点关注四种 代表性浓度路径 (RCP)。这些路径以它们给地球增加的热量命名(单位为瓦每平方米)。
排放量与气温预测之间的关系。
IPCC
IPCC根据这些情景制定了气温情景。因此,RCP2.6情景预计可将气候变化限制在2C以下;而RCP8.5代表灾难性的气候变化,到本世纪末升温约4C,随后几个世纪可能升至8C。
化石燃料预测
这里需要注意的关键一点是,排放情景是以需求为导向制定的,旨在反映化石燃料潜在消费的各种可能性。这些情景涵盖了多种情况,包括全球人口和生活水平增长,以及新型替代能源技术和全球减排协议可能产生的影响。
我们的研究没有考察化石燃料需求情景,而是着眼于未来化石燃料生产所面临的供应限制。我们的研究并非对未来化石燃料产量和消费量作出预测,而是试图确定地质资源的上限,以及在正常供需互动下这些资源可能如何进入市场。
我们根据对最终可采资源量(URR)的不同估算制定了三种预测。URR是指目前及未来能够以可行方式开采的化石燃料资源占总量的比例(其中考虑到一些目前因技术原因无法开采的资源未来可能变得可采)。低情景采用了文献中最悲观的资源可用量估算,高情景则采用了最乐观的估算。
我们还通过选取我们认为最有可能的各国资源量,纳入了一项“最佳估计”。随后,我们将这三种供应上限对应的排放曲线与已发布的IPCC排放情景进行比较,如下图所示。
我们的化石燃料供应预测(黑色)与排放情景(彩色)的对比。RCP8.5最糟,RCP2.6最好。
Gary Ellem
与已发布的排放情景相比,我们发现,市场上几乎不可能获得足够的化石燃料来实现RCP8.5情景,因此建议今后的IPCC评估报告中删除这一情景。
耗尽乐观估计的化石燃料供应基础或许能够实现RCP6情景;然而,我们对化石燃料可用量的最佳估计表明,排放暴露的上限为RCP4.5情景(大致相当于升温2C的中位数估计)。
但即使在资源可用量较低的情景下,如果要满足RCP2.6或更低情景的条件(即避免气温上升2C的概率超过90%),也有必要让部分化石燃料不被开采。
总而言之,我们的供应侧评估表明,即使RCP8.5情景所描绘的气候末日令人向往,也不太可能及时发现并投产足够的新化石燃料资源来实现这一情景。需要明确的是,RCP4.5和RCP6情景仍有可能实现,而即使在可能的化石燃料资源量上限内,这两种情景依然有许多令人担忧之处。
因此,简单反思全球化石燃料的局限性并不能拯救我们……但各国并不会同时达到燃料峰值。对各国燃料达峰情况的分析表明,未来可能大不相同。
中国如何撼动世界
作为评估的一部分,我们仔细研究了包括中国、加拿大、美国和澳大利亚在内的四个国家的化石燃料产量预测。其中,中国最令人关注。
中国的石油和天然气资源匮乏,因此其非凡的工业增长建立在对丰富煤炭资源的开发利用之上。我们的预测表明,中国煤矿业迅速扩张,正快速耗竭这一资源;即便在化石燃料情景较高的情况下,中国煤炭产量也将在2020年代中期即达峰,如下方预测所示。
中国化石燃料供应的各种情景。
Gary Ellem
中国对此十分清楚,目前正全力设法限制煤炭消费,并发展替代能源项目和产业。中国领导人明白,替代能源部门实质上是先进制造业部门,并已采取行动,将中国战略性地定位为太阳能、风能、水能、电池和核能技术建设与制造领域的世界领先者。
随着化石燃料不再能为中国提供经济和能源安全的发展道路,中国将与处境相似的其他地区站在一起,例如化石燃料储量已基本耗尽的欧盟国家。
对于这些着眼于通过投资替代能源来保障能源和经济安全的国家而言,全球气候行动与其产业优势在战略上相契合。因此,我们可以预期,它们会推动加强全球行动,以改善自身在全球贸易中的战略地位。我们或许会在今年的 巴黎国际气候谈判 中看到这一转变的开端,但还需要几年时间,中国的转向才会逐步展开:在这期间,中国将开发剩余煤炭资源,并增强对替代能源产业扩大规模能力的信心。
那么,问题就变成了:“美国制造业能承受缺席全球替代能源市场吗?”我们的判断是“不能”,而全球替代能源转型的转折点届时将已到来。
这或许是燃料达峰助力低排放未来最深远的方式。
本文与 The Conversation合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Gary Ellem是纽卡斯尔大学可持续发展领域的联合聘任学者
图片:在太原,一座供热厂烟囱冒出的浓烟后方可见太阳。路透社/Stringer。



