国际能源署:2020能源技术展望

对于能源技术,净零排放雄心意味着什么? 

• 越来越多的政府和企业正在做出雄心勃勃的承诺,在未来几十年实现净零排放。但实现这些目标并确保能源安全是个巨大的挑战。

• 取得了重大进展:太阳能光伏、风能和蓄电池储能的崛起,显著降低了可再生能源发电和电动汽车的成本。

但是,将能源系统转变为零排放的,需要在三个关键领域进行更广泛的技术努力:

• 发电和工业的现有资产

• 清洁能源创新

• 能快速部署技术的基础设施 

1. 现有的能源基础设施太大,不容忽视 

实现净零排放,需要解决发电和重工业使用期资产的排放问题。在新兴的亚洲,现有煤炭发电能力的80%是在过去20年建成的。
实现净零排放,需要解决发电和重工业使用期资产的排放问题。在新兴的亚洲,现有煤炭发电能力的80%是在过去20年建成的。 

图注:

Gt CO2/yr=109吨CO2/年;Rail-铁路;Aviation-航空;Shipping-海运;2/3wheelers-两/三轮车;Buses-公共汽车;Buildings-建筑物,Trucks-卡车,Cars-汽车;其它工业;Chemicals-化学制品;Cement-水泥; Steel-钢铁;Other Power-其它电力;Coal Power-燃煤电力  

实现净零排放,需要解决发电和重工业的使用期资产的排放问题。在新兴的亚洲,现有煤炭发电能力的80%是在过去20年建成的。

图注:

Emissions from power generation and heavy industries 发电和重工业的排放量;

Gt CO2/yr=109吨CO2/年Emerging Asia -亚洲新兴国家;Rest of the world -世界其他国家

2. 许多行业资产仍然很年轻——钢铁生产

重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。
重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。 

图注:

Age profile of steelmaking from iron ore-铁矿石炼钢能力(百万吨热金属)炉龄分布

Typical lifetime-典型的使用期(年数);Asia Pacific-亚太地区;Russia & Central Asia-俄罗斯与中亚地区;Middle East-中东地区;Africa -非洲;Europe-欧洲;Central and South America-中南美洲;North America-北美;Middle East-中东地区;Middle East DRI furnaces-中东直接还原炉;China blast furnaces-中国高炉;Japan blast furnaces-日本高炉;Russia blast furnaces-俄罗斯高炉;Capacity (Mt hot metal)-容量(百万吨热金属)  

许多行业资产仍然很年轻——水泥生产 

重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。
重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。 

图注:

Age profile of cement kilns水泥窑龄分布

Typical lifetime-典型的使用期(年数);Asia Pacific-亚太地区;Russia & Central Asia-俄罗斯与中亚地区;Middle East-中东地区;Africa-非洲;Europe-欧洲;Central and South America-中南美洲;North America-北美地区;Capacity (Mt clinker)-能力(百万吨热料) 

许多行业资产仍然很年轻——化学制品 

重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。
重点产业分领域,中国的中-青产能占全球产能的50%以上。印度和中东也是关键地区。 

图注:

Age profile of primary chemicals production facilities-初级化学制品生产设施的使用年限分布

Typical lifetime-典型的使用期;Asia Pacific-亚太地区;Russia & Central Asia -俄罗斯与中亚;Middle East -中东地区;Africa-非洲;Europe-欧洲;Central and South America-中南美洲;North America ,北美地区;Capacity (Mt primary chemical) -能力(百万吨初级化学制品)

3. 专注电力部门,不足以达到气候目标 

在电力部门和电动汽车方面,清洁能源技术的进展令人鼓舞,但仅凭这一点还不足以实现气候目标。如今,大约一半的二氧化碳排放量来自工业、交通和建筑物。
在电力部门和电动汽车方面,清洁能源技术的进展令人鼓舞,但仅凭这一点还不足以实现气候目标。如今,大约一半的二氧化碳排放量来自工业、交通和建筑物。 

图注:

Global CO2 emissions reductions in the Sustainable Development Scenario, relative to baseline trends相对于基线趋势,全球可持续发展方案减排量

Power generation-发电;Electric cars-电动车;Airplanes, ships, trucks, buses, etc. -飞机、轮船、卡车、公共汽车等;Industry-工业;Buildings & other-建筑与其它;Net-zero emission-净零排放量

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 4. 清洁能源技术进步靠创新  

要想在2050年前达到净零排放,几乎有一半的减排量需要依靠目前还没有商业化的技术。重工业和长途运输行业的这一比例升至四分之三。
要想在2050年前达到净零排放,几乎有一半的减排量需要依靠目前还没有商业化的技术。重工业和长途运输行业的这一比例升至四分之三。 

图注:

Cumulative emissions reductions relative to baseline trends by technology maturity-技术成熟度相对于基线趋势的累计减排量;Net-zero emissions by 2070-到2070年实现净零排放;Net-zero emissions by 2050-到2050年实现净零排放;Heavy industry & long-distance transport-重工业与长途运输;Mature-成熟;Early adoption-提早采用;Demonstration示范;Large prototype-大的原型阶段;Small prototype/lab-小的原型/实验室阶段

5. 净零需要大力推进清洁能源基础设施建设  

要到2050年达到净零排放,需要大量使用清洁能源技术,并以前所未有的规模建立基础设施。消费者行为的重大改变可以缓和,但不能消除这种需求。
要到2050年达到净零排放,需要大量使用清洁能源技术,并以前所未有的规模建立基础设施。消费者行为的重大改变可以缓和,但不能消除这种需求。 

图注:

Selected indicators to reach net-zero emissions by 2050 through technology=通过技术手段,到2050年实现净零排放选定指标

Renewable capacity additions-可再生能源容量增加值;Electrolyser capacity additions-电解槽容量增加值;Additional CO2 captured-附加的捕俘CO2;The largest solar park every 2 days-每2天建成最大的太阳能公园数(约为400GW-年);The largestelectrolyser in operation today every hour-每小时投运的最大电解槽数(超过75GW-年);1 Northern-Lights project every week-每周建成1个北极光项目

政府需要扮演决定性的角色

市场对于调动资本和促进创新至关重要,但仅凭市场本身无法实现净零排放。有效的政策工具包必须涉及五个核心领域:

1. 解决现有资产的排放

2. 在技术采用的早期阶段加强技术市场管理

3. 开发和升级基础设施,支持技术部署

4. 加大对研发、示范的支持力度

5. 扩大国际科技合作

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