國家能源署(IEA)2019年3月發(fā)布第二份全球能源和二氧化碳狀況報告。該報告提供了2018年全球燃料、可再生能源、能源效率以及二氧化
碳排放的最新趨勢和發(fā)展概況。以下內(nèi)容摘自報告中關(guān)于二氧化碳排放的相關(guān)結(jié)論。
全球能源消耗二氧化碳排放1990-2018(來源:IEA)
2018年受能源需求上升的影響,全球能源消耗的二氧化碳排放增長了1.7%(約5.6億噸),總量達到331億噸二氧化碳的歷史最高水平。這是自2013年以來的最高增速,高出2010年以來平均增速的70%。5.6億噸的排放增量相當于全球國際
航空的排放總量。
在上升的化石燃料總排放量中,來自
電力行業(yè)的排放量占了近三分之二。僅電力行業(yè)的煤炭消耗排放量就超過了100億噸二氧化碳,且主要集中在亞洲。在排放凈增量中,有85%來自于中國、印度和美國,而德國、日本、墨西哥、法國和英國的排放量有所下降。
碳排放增加的原因是因為全球經(jīng)濟強勁增長所帶來的能源消耗增加,以及世界某些地區(qū)的天氣狀況引發(fā)采暖和制冷的能源需求增加。
2014年至2016年,盡管全球經(jīng)濟繼續(xù)擴張,全球二氧化碳排放卻并未上升。兩者的脫鉤主要是因為能源效率大幅提高和低碳技術(shù)廣泛應用導致了煤炭需求下降。但2017年至2018年,形勢發(fā)生了變化,能源生產(chǎn)效率已無法進一步滿足經(jīng)濟的持續(xù)增長,低碳能源的發(fā)展速度也不足以滿足能源需求的增長。
鑒于此,全球經(jīng)濟產(chǎn)出每增加1%,二氧化碳排放量就增加近0.5%。相比而言,2010年以來二氧化碳排放量的平均增幅僅為0.3%??稍偕茉春秃四芷鹆朔e極作用,導致2018年排放量增速比能源需求增速放慢了25%。
國際能源署首次評估了化石燃料使用對全球氣溫上升的影響。研究發(fā)現(xiàn),全球平均地表溫度較工業(yè)化前水平升高了1℃,其中0.3℃以上是由燃煤排放的二氧化碳造成,這使得煤炭成為全球氣溫上升的最大單一來源。
2018年全球大氣二氧化碳年平均濃度為407.4ppm,較2017年上升2.4ppm。這大大超出了工業(yè)化前的水平,后者的濃度僅為180- 280ppm之間。
不同技術(shù)間的排放趨勢
事實上,燃煤電廠是導致2018年排放量增長的最主要因素,其排放量相比2017年增長了2.9%,增量為2.8億噸,總量首次超過100億噸。
因此燃煤發(fā)電排放占全球二氧化碳排放量的30%。當前產(chǎn)生這一排放的主體大多在亞洲,電廠平均運行時間才12年,大大低于它們40年左右的平均經(jīng)濟壽命。
雖然煤炭使用量在增長,但煤改氣的進度在2018年得到加速,這使得全球能源消耗
碳強度有所下降。在經(jīng)濟和
政策的推動下,煤改氣避免了近60萬噸的煤炭需求,使用低碳密集型的天然氣避免了95萬噸的二氧化碳排放。如果沒有煤改氣的轉(zhuǎn)變,排放量的增加將會超過15%。這種轉(zhuǎn)變在中國和美國最為顯著,分別減少了4500萬噸和4000萬噸的排放量。
2017-2018年全球能源消耗二氧化碳排放及
減排的變化(來源:IEA)
2018年可再生能源使用量增加對二氧化碳排放的影響上升,導致減少排放2.15億噸,其中絕大部分是由于電力行業(yè)向可再生能源的轉(zhuǎn)型。
可再生能源的減排主要來自中國和歐洲,占全球總量的三分之二。核電站發(fā)電量的增加也減少了近60萬噸二氧化碳的排放??偟膩碚f,如果沒有2018年低碳能源的轉(zhuǎn)型,排放量的增長將會高出50%。
能源效率是抑制2018年排放增長的最主要原因,但其貢獻相比2017年卻下降了40%左右,主要原因是能效政策的實施持續(xù)放緩。
2018年,發(fā)展大規(guī)模碳捕獲、利用和封存(CCUS)技術(shù)的項目增加,這是近十年來的首次。截至2018年底,全球運行、在建或重點建設CCUS項目43個。目前中國正在運營一個新的CCUS項目,該項目是從天然氣加工過程中收集二氧化碳,并用于提升石油采收率。在歐洲有五個新項目正在開發(fā)中。
這些新的CCUS項目每年可捕獲多達1300萬噸二氧化碳,使二氧化碳捕獲量凈增15%。美國擴大了對二氧化碳利用和儲存的稅收抵免,預計也會在未來幾年加大對CCUS的新一輪投資支持。
2014-2018年全球二氧化碳排放變化(來源:IEA)
2018年,可再生能源發(fā)電量增長7%以上,為全球電網(wǎng)新增450TWh。此外,核能發(fā)電量的增加又為低碳發(fā)電貢獻了90TWh。
然而,發(fā)電量的增加并不足以滿足電力需求的快速增長。2018年電力需求的增長導致了額外電量增加超過1000TWh,使得化石燃料發(fā)電廠的發(fā)電量增加,最終電力排放占據(jù)了總排放增量的近三分之二。如果電力行業(yè)不脫碳,電氣化并不一定意味著低排放。
盡管排放量持續(xù)增長,但電力行業(yè)近年來已發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。目前,全球發(fā)電的平均碳強度是475gCO2/kWh,比2010年降低了10%。如果沒有電力行業(yè)的轉(zhuǎn)變,全球二氧化碳排放量將增加15億噸,相當于當前電力行業(yè)排放總量的11%。為了避免電力排放在2010年基礎(chǔ)上增加,仍需要進一步降低當前的碳強度。
不同國家及地區(qū)間的排放趨勢
中國2018年的二氧化碳排放量增長了2.5%,即2.3億噸,總量達到95億噸。燃煤電廠發(fā)電量增長超過5%,排放量增加了2.5億噸,這大大超出了非電力行業(yè)煤炭消耗量下降所帶來的抵消作用。天然氣燃燒排放增加8千萬噸,這主要來自非電力行業(yè),因為天然氣逐漸被用做燃煤取暖的替代品。
美國2017年的減排在2018年出現(xiàn)逆轉(zhuǎn),2018年二氧化碳排放增長了3.1%。盡管排放量有所增加,但美國的排放量仍然保持在1990年的水平,比2000年的峰值低了14%,約8億噸二氧化碳。這是自2000年以來所有國家中絕對降幅最大的。2018年天氣條件影響在美國尤為明顯,導致了制冷和供暖的需求增加,這占據(jù)了2018年新增排放量的60%左右。
印度2018年排放量增加了4.8%,即1.05億噸,排放增量基本平均分攤到電力以及
交通和工業(yè)等其他部門。盡管增幅較高,但印度人均排放量仍然很低,只有全球平均水平的40%。
整個歐洲2018年的排放量下降了1.3%,即5億噸。德國的排放量下降了4.5%,主要是因為石油和煤炭的消耗量都大幅下降。煤炭消費量的下降主要集中在電力領(lǐng)域,可再生能源發(fā)電占總發(fā)電量的比例達到創(chuàng)紀錄的37%。英國可再生能源發(fā)電量也創(chuàng)下歷史新高,占發(fā)電總量的35%,而煤炭發(fā)電所占比例降至5%,創(chuàng)歷史新低。
英國的二氧化碳排放量連續(xù)第六年下降,達到1888年以來的最低水平。法國的排放量也大幅下降,水電站和核電站的電量增加導致煤炭和天然氣發(fā)電廠2018年的利用率低于2017年。
日本排放量已連續(xù)第5年下降。由于能源效率的不斷提高,以及核電站重新投入使用后發(fā)電量增加,因此所有化石燃料排放量都出現(xiàn)下降。
墨西哥在經(jīng)歷了電力行業(yè)排放量連續(xù)三年增長并于去年發(fā)生逆轉(zhuǎn)后,其排放總量已連續(xù)第二年出現(xiàn)下降。