碳排放：從增到減究竟有多遠？

　　如何解決全球變暖的問題，世界各國一直爭論不休。聯合國氣候變化專門委員會(IPCC)曾甩出一顆重磅炸彈：到2030年，全球二氧化碳凈排放量需要再下降45%，在2050年左右達到“凈零”，才能使全球變暖幅度控制在1.5攝氏度左右。7月末，《BP世界能源統計年鑒(2019年)》在北京發布。2018年的能源數據描繪了一幅令人擔憂的畫面：全球一次能源消費增長2.9%，是2010年以來的最高增速；碳排放增長2%，達到了近7年以來的最高水平。并不樂觀的GDP增速和持續走強的能源價格并沒有阻止能源需求和碳排放以近年來最快速度增長，為什么？未來兩者的發展趨勢如何？

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　　形勢嚴峻 碳排放增長速度快

　　從能源消費角度來看，能源需求中三分之二的增長來自中國、美國和印度三國。相較于近期的歷史平均水平，美國的增長令人驚嘆。2018年，美國的能源消費增長3.5%。不同于以往十年的下行趨勢，這一增速是近三十年來的最高水平。

　　在經濟略微疲軟和能源價格走高的作用下，能源需求應該在2018年有些許放緩。但恰恰相反，這一增速顯著提高。

　　那么，這些能源需求的增長和碳排放的加速上升有什么關系？在很大程度上，碳排放的增長就是能源消費上升的直接結果。相較于過去五年的均值，2018年的能源需求增速高出1.5個百分點，碳排放增速高出14個百分點。至此，全球新產生的碳排放達6億噸，相當于地球上增加三分之一的乘用車所產生的排放。

　　日前，美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)莫納羅亞氣象臺的傳感器監測到一個驚人數據：大氣中的二氧化碳濃度已經超過415ppm，即二氧化碳質量超過整個大氣質量的41.5%，創造了有史以來的最高紀錄。全球氣候系統已經發出了警報。與此同時，大氣中的二氧化碳濃度攀升至歷史最高，這或許會對海洋生態系統造成破壞。

　　具體來說，全球多個主要能源消費國遭遇大量的異常天氣，特別是美國、中國和俄羅斯。供暖或制冷等需求的增加導致了能源消費的增長。在過去，取暖時數的增長往往伴隨著制冷時數的減少，反之亦然。但在過去的一年里，美國的取暖和制冷時數總和達到1950年以來的最高位，這極大地刺激了美國的能源需求。據此，BP集團首席經濟學家戴思攀認為，2018年能源消耗的意外增長或與天氣影響有關。

　　如果這些極端天氣只是隨機性事件，其影響作用會回歸正常，那么能源需求和碳排放的增長也將會回落。但是，如果這些極端天氣與大氣中不斷升高的碳含量有關，那將是一種惡性循環——碳含量增加導致極端天氣出現，家庭和企業為應對極端天氣而增加能源消費，進而導致能源和碳排放的強勢增長。

　　雖然在二氧化碳濃度增高引起全球氣候變暖這一點上，長期以來各方都有不同的觀點，但目前探測到二氧化碳的濃度，已經達到人類出現后的最高點，這一事實已足以讓所有人警覺。即使這些天氣影響只是短暫的，能源需求和碳排放增速將在未來幾年內重新趨緩，照當下的趨勢來看，仍和巴黎氣候大會構想的轉型路徑有著不小的距離。因此從這個角度來說，人類需要敲響警鐘。

　　需求增長 脫碳不能完全依靠可再生能源

　　根據《統計年鑒》提供的數據，幾乎所有能源種類增長都很強勁，超過了過去十年的平均速度。

　　2018年，天然氣的增速達到5.3%，是近三十年來的最快增速之一，貢獻了45%的全球能源增長。美國貢獻了全球40%的需求增長和45%的產量增長。其他國家需求增長主要集中在中國、俄羅斯、伊朗，這三個國家與美國一起貢獻了80%的天然氣需求增長。

　　煤炭消費方面，經過三年的下降，在2017年小幅回升的基礎上2018年進一步上升。煤炭需求增長14%，1.4%的消費量增速和4.3%的產量增速均創近五年新高。消費和生產的增量主要集中在亞洲，絕大部分來自中國和印度。發電用煤仍是煤炭消費增長的主要原因。

　　可再生能源增長迅猛，是能源消費的第二大驅動因素，14.5%的增長相較以往有所放緩，但目前來看仍是增速最快的能源資源。中國和印度在2018年都實現了25%以上的可再生能源增長，占世界總增長的大約一半。但這還是無法跟上發電需求的增長步伐。因此，發電需求的增長仍需要更多的煤炭來滿足。

　　電力方面，去年全球電力需求增加3.7%，這是近二十年來的最高增速之一。81%的增長仍是來自發展中國家。其中，中國和印度共貢獻了三分之二，美國的電力需求在過去一年里增加3.7%。

　　在供給方，發電量的增長中的14.5%主要來自可再生能源，約三分之一的增長來自可再生能源，其次是占比3%的煤炭和占比3.9%的天然氣。中國繼續領跑可再生能源增長，占全球可再生能源增長的45%，超過經合組織所有成員的總和。

　　盡管可再生能源的滲透率越來越高，2018年非化石燃料占比36%，煤炭占比38%，和二十年前相比發電燃料結構卻幾乎沒有發生變化。發電燃料結構的僵局體現了國際能源署(IEA)等機構近期提出的觀點：如果電力環節不能實現脫碳，通過高度電氣化來實現低碳能源系統轉型的路徑無法奏效。也就是說，電氣化只有在發電側脫碳的前提下對能源系統低碳化轉型才有意義。

　　這說明了一個顯而易見卻尤為重要的問題：盡管可再生能源增速喜人，電力產業在世界向低碳轉型的過程中也起著舉足輕重的作用，但電力需求的增長使得電力行業難以短期實現“脫碳”，這一點在發展中國家尤為突出。

　　電力需求的強勢增長，尤其是發展中國家的需求。我們需要非常快速的行動才可以保持現有的碳排放水平。這凸顯了采用一系列技術和燃料的重要性，不能完全依賴可再生能源。

　　有效措施 提高能源效率與發展技術

　　低碳并不是一個抽象的概念，而是在一個具體的社會經濟背景下，基于特定的社會經濟發展階段、特定的能源資源稟賦、特定的科技發展水平和創新能力，以及特定的社會意識基礎與價值判斷和體制能力等因素，而最大限度提高碳生產率的一種發展模式。

　　除了發展可再生能源，目前還有提高能源利用效率及運用利用與封存技術(CCUS)是減碳之路的有效措施。提高能源利用效率方面，能源基金會總裁鄒驥提出了自己的建議：實現低碳發展轉型戰略重點是提高制造業能源效率、隨著收入水平的提高而動態優化產業結構；應依序削減或去除散煤、工業過程用煤、低效機組發電用煤，迅速推進交通工具電氣化以降低油耗，以此提升能源結構低碳化程度；應有前瞻性地完善城鎮化、基礎設施、交通、建筑等領域的低碳規劃目標，避免鎖定效應。

　　伍德·麥肯茲則表示：“供暖和制冷、建筑、航空等行業的脫碳腳步較為緩慢，甚至很多仍沒有采用低碳或零碳技術。”對于如何帶動這些行業的加速脫碳，伍德·麥肯茲給出了兩個建議：一是強制向排放收費，即全面啟動碳稅機制，二是大幅降低甚至取消化石燃料補貼，并將這筆龐大金額直接轉給可再生能源和環保低碳領域。

　　我們需要采用更多的燃料和技術去贏得這場實現巴黎氣候協定的遠征。在2020年前，工業、建筑、交通和火電部門的能效技術將對碳排放控制發揮重要作用。低碳技術方面，推廣應用重點包括超臨界發電、陸上風力發電、大型合成氨、綠色照明等。同時加大電力和工業碳捕集利用與封存、第四代核電、大規模儲能技術、海洋地熱能發電等關鍵低碳技術的研發力度，并加快整體煤氣化聯合循環發電(IGCC)、海上風電、高效集成熱泵系統、低成本高效太陽能建筑、純電動汽車等技術的示范。

　　國際能源署發布消息稱：“要實現本世紀末溫升不超過2℃(2DS)和1.75℃(B2DS)的目標，全球封存(CCS)累積減排貢獻分別可達到14%和32%。”國際能源署同樣認為CCUS是唯一能夠大幅減排燃煤電廠二氧化碳排放的技術，也是煤炭密集型產業(如煤化工、鋼鐵、水泥等)減排二氧化碳的主要選擇。

　　與CCS相比，CCUS技術更強調利用。據此判斷，CCUS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新興技術，是未來減少二氧化碳排放、保障能源安全和實現可持續發展的重要手段。以前，為實現環保效益，措施是將捕捉的二氧化碳封存至海底或地下。那么接下來需要研究的就是如何將二氧化碳資源化，兼具環保效益和經濟效益。碳排放由增到減目前看還是道阻且長，生產、運輸上減排，倡導和堅持綠色生活，已經刻不容緩。

　　碳減排，跨國公司如何做？（特約記者 | 隋英琦）

　　BP

　　采取高效的運營手段。在美國萬蘇特氣田BP采用氣井智能自動化系統以減少放噴，改進完井流程以減少放空燃燒，實現減排4.8萬噸二氧化碳當量。過去的7年里，在全球范圍內實現了750萬噸二氧化碳當量的實際可持續減排。

　　研發高效的產品。BP不斷開發燃料和潤滑產品，促進了大量的技術革新。在18個國家供應Ultimate系列高性能燃料，并在美國、德國推出了新型汽油和低硫加熱油，降低碳排放。

　　投資低碳能源業務。經過3年運營，BP建立了大規模且多元化的低碳能源業務。自2005年以來，在低碳業務方面的投資已超過29億美元。

　　倡導低碳理念。作為油氣行業氣候倡議組織者(OGCI)的發起成員公司之一，BP積極參與公共政策的制定，曾向美國、澳大利亞、歐盟提交正式提議。在公司網站設置了能源計算器，贊助有關碳排放的巡回宣傳活動，便于學生自行研究學校的碳排放。

　　繼續支持各種創新。BP與美國能源生物科學研究院、中國科學院、普林斯頓大學、英國能源技術研究所開展合作，致力于促進清潔能源技術的商業化，對氣候科學進行更深入的研究，并為管理二氧化碳排放制定可行的解決方案。

　　埃克森美孚

　　2018年埃克森美孚首次發布碳報告，公開討論氣候變化和環境政策的影響，并在9月加入了OGCI。公司制定了“氣候變化風險管理戰略”，內容包括減輕運營中的排放，開發可擴展的技術解決方案，為客戶提供低碳解決方案，參與氣候變化政策的制定，包括美國的碳稅立法。

　　2000年以來，埃克森美孚在能源效率和低碳技術方面的投資超過80億美元，其中約40億美元用于提高上游油氣運行效率，減少碳排放量，另外40億美元用于下游提高效率和減排。與歐洲同行相比，埃克森美孚在低碳領域的投資重心在研發而不是發展新項目。埃克森美孚與Global Thermostat公司、FuelCell Energy，Inc.以及全球約80所大學合作，共同探索下一代能源技術。埃克森美孚利用這些專業知識進行專有的基礎研究，以開發突破性的碳捕集(CSS)技術，旨在降低復雜性，降低成本并最終促進這一關鍵技術的廣泛全球部署。

　　30多年來，埃克森美孚一直積極參與碳捕集和儲存應用，開發和應用的技術得到了廣泛部署，發揮了重要作用。僅2017年，埃克森美孚捕集并存儲了660萬噸的二氧化碳，相當于超過100萬輛車每年的溫室氣體排放量。

　　雪佛龍

　　2017年，雪佛龍發布第一個氣候變化報告，并于2018年9月加入OGCI。雪佛龍的目標是提供多樣化、有彈性的油氣組合，上游的投資組合向天然氣轉變，大力發展天然氣為核心的項目，包括澳大利亞和安哥拉LNG項目、孟加拉國陸上項目以及美國頁巖項目。

　　2018年，雪佛龍的天然氣占總能源產量的40%，比2010年提高10個百分點。雪佛龍在碳捕集技術上投資11億美元，碳捕集相關項目有澳大利亞目前產量和投資最大的項目——高更(Gorgon)LNG項目，以及世界上第一個油砂碳捕集與封存項目——阿爾伯塔油砂項目，2013年以來排放量減少了26%。

　　過去3年，雪佛龍每年在低碳業務的研發上投入5億美元，并在2018年6月投資1億美元用于低碳技術研究。2014年，成立了電力與能源管理子公司，統一管理公司可再生能源及天然氣發電業務，在墨西哥和美國測試太陽能項目及風能發電項目，研究地熱及生物燃料。

　　今年8月11日，雪佛龍公司啟動全球最大的碳捕集和儲存項目之一——高更LNG項目，把捕集的二氧化碳注入其位于西澳大利亞州海域的一個島下深層儲集層中。

　　殼牌

　　2017年12月，殼牌公布了凈碳足跡計劃。計劃到2035年減少約20%碳足跡，到2050年減少約50%碳足跡。

　　在過去的10年，殼牌天然氣產量從2007年的42%增至2017年的50%。IHS估計目前殼牌的權益液化能力約為4000萬噸/年，幾乎是同行業公司的兩倍。

　　殼牌于2016年創建新能源業務板塊，關注新燃料和電力業務。在巴西和印度建立可替代能源汽車；2017年與IONITY簽署協議，提供歐洲各地電動汽車充電點，并在2018年收購New Motion，經營歐洲3萬多個充電點；計劃到2023年在德國安裝230個加氫站；2017年底收購太陽能開發商Silicon RANCH公司主要股份；投資美國和荷蘭風能資產。殼牌2018至2020年計劃每年投資新能源10億至20億美元，為同行業最高水平。

　　在碳捕集方面，截至2019年5月，殼牌參與的阿薩巴斯卡油砂項目在啟動不到4年中，捕集并安全儲存了超過400萬噸的二氧化碳。殼牌Cansolv研發的碳捕集技術現已在加拿大薩斯喀徹溫省的Boundary Dam電站使用。

　　道達爾

　　對于現有業務，道達爾通過減少放空燃燒和提高能源效率的方式控制碳排放，并在評估投資項目時結合油價預測或實際油價情況，在公司內部實施30~40美元/噸二氧化碳當量的碳定價機制。2010年開始，道達爾的新項目不再放空燃燒天然氣。2016年，道達爾業務范圍內的溫室氣體排放量為3900萬噸二氧化碳當量，比2010年減少了23%，計劃2020年燃燒量較2010年下降80%，到2030年徹底停止放空燃燒。

　　重點發展碳捕集技術。二氧化碳捕集、利用與存儲技術，是實施全球二氧化碳方案的關鍵技術。2010~2013年，道達爾在法國拉克地區開展二氧化碳捕集和封存示范項目，積累了豐富的經驗。2017年道達爾參與了挪威蒙斯塔德(Mongstad)碳捕集技術中心項目。道達爾對碳捕集與儲存技術的經費投入不斷增加，近兩年的研發費用增長了兩倍，未來占公司研發費用的比例將保持在10%左右。