編者按:面對日益嚴峻的氣候變化形勢,關(guān)于
碳中和的行動舉措已經(jīng)被多個國家列入了發(fā)展行動計劃,全球多家大型能源公司紛紛表態(tài)將進行去
碳排放轉(zhuǎn)型致力于將化石能源逐漸向可再生清潔能源過渡,并最終實現(xiàn)零碳排放,然而碳中和能否如期實現(xiàn),在整個過程中,能源公司還有哪些工作需要細化,分步驟進行改革?帶著諸多
問題,記者近日走訪了多家機構(gòu)采訪了數(shù)位專家、學(xué)者。
海平面上升、極地冰雪消融、珊瑚礁死亡、森林大火燃燒……在過去一段時間里,我們越來越頻繁的見證全球變暖所帶來的后果。地球似乎已被扣動了扳機,氣溫飆升是否不可逆轉(zhuǎn)?聯(lián)合國秘書長安東尼奧·古鐵雷斯曾表示:“氣候危機是一場我們正在輸?shù)舻谋荣?,但也是我們可以贏得的比賽。”2015年《巴黎協(xié)定》提出了將全球氣溫升幅控制在比工業(yè)化前水平高2攝氏度的范圍以內(nèi),并盡最大努力將升幅進一步限制在1.5攝氏度以內(nèi),明確了本世紀(jì)后半葉實現(xiàn)溫室氣體凈零排放的目標(biāo)。在《巴黎協(xié)定》引領(lǐng)的全新全球氣候治理格局下,越來越多的國家政府正在將其轉(zhuǎn)化為國家戰(zhàn)略,提出了無碳未來的愿景。
國際碳交易
市場是一個由人為規(guī)定而形成的市場。
碳市場最重要強制性規(guī)則之一的《京都議定書》規(guī)定了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》附件一國家的量化
減排指標(biāo);即在2008-2012年間其溫室氣體排放量在1990年的水平上平均削減5.2%。
從經(jīng)濟學(xué)的角度看,碳交易遵循了科斯定理,即以二氧化碳為代表的溫室氣體需要治理,而治理溫室氣體則會給企業(yè)造成成本差異;既然日常的商品交換可看作是一種權(quán)利(產(chǎn)權(quán))交換,那么溫室氣體
排放權(quán)也可進行交換;由此,借助碳權(quán)交易便成為市場經(jīng)濟框架下解決污染問題最有效率方式。
碳中和>>>>
各種直接或間接涉及化石能源燃燒的生產(chǎn)流程會排放大量破壞氣候的二氧化碳。二氧化碳排放對氣候的影響是全球性的,二氧化碳排放源頭和二氧化
碳減排地點無關(guān)痛癢。碳排放與生產(chǎn)量應(yīng)成比例進行抵消。例如,投資全球氣候保護項目最終確保
碳足跡中和。因此,我們通過碳補償機制,自發(fā)推動氣候保護項目,創(chuàng)造環(huán)境附加價值——沒有額外的收益,這些項目無法推行。
9月22日,國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話提出,我國二氧化碳排放力爭于2030年前達峰,進而實現(xiàn)碳中和。除此之外,日本、加拿大、英國、韓國和歐盟等多個主要經(jīng)濟體、國家相繼于近期提出了各自的碳中和目標(biāo)。
與此同時,全球石油巨頭也相繼制定了減排目標(biāo)——殼牌致力于在2050年轉(zhuǎn)型成為凈零排放能源公司;道達爾計劃于2050年實現(xiàn)其生產(chǎn)的凈零排放;bp計劃2050年實現(xiàn)1類、2類凈零排放,3類排放減少50%;Equinor的目標(biāo)是在2050年實現(xiàn)接近溫室氣體零排放,2030年減排40%,2040年減排70%……
首先,根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》,“凈零排放”與“碳中和”的概念略有不同?!疤贾泻汀敝敢粋€組織一年內(nèi)的CO2排放與CO2清除量達到平衡,而“凈零排放”則是指一個組織一年內(nèi)所有溫室氣體(CO2、甲烷等)排放量與溫室氣體清除量達到平衡。但無論是“凈零排放”還是“碳中和”,都是人類共同應(yīng)對氣候變化行動的開始。
而在這場關(guān)乎人類命運的保衛(wèi)戰(zhàn)中,石油企業(yè)將承擔(dān)什么角色?根據(jù)美國氣候責(zé)任研究所數(shù)據(jù)分析,近50年來,全球20家化石能源生產(chǎn)企業(yè)制造了全球35%的碳排放量,合計4800億噸。其中,僅??松梨凇⒀┓瘕?、BP、殼牌在此期間的碳排放量就已占全球總排放量10%以上。因此,石油企業(yè)積極順應(yīng)《巴黎協(xié)定》要求、加快調(diào)整生產(chǎn)方式減少碳排放對實現(xiàn)“凈零排放”或“碳中和”目標(biāo)意義重大。在低碳革命的宏大“交響曲”進入高潮之時,石油企業(yè)只有把握大勢才能駕馭未來。
科技力量支撐低碳未來
從國際能源署(IEA)及清華大學(xué)何建坤教授等的研究成果“中國低碳發(fā)展與轉(zhuǎn)型路徑”結(jié)果看,國際上“碳中和”的實現(xiàn)路徑主要是化石能源向非化石能源轉(zhuǎn)型的路徑。這其中包括:提高
電力行業(yè)中可再生能源(光伏、風(fēng)電、水電、地?zé)岬龋?、核能的占比;在工業(yè)領(lǐng)域采用清潔電力(零碳電力)、氫能;在
交通運輸領(lǐng)域采用電動汽車(清潔能源充電)、氫能運輸工具、生物質(zhì)燃料等。除此之外,BECCS(生物質(zhì)CCS)和森林增匯是消除大氣中累積碳排放的技術(shù),就是即便我們已經(jīng)達到了碳中和或者零排放,而要去除大氣中長期累積排放的CO2,必須采用BECCS或森林增匯,DAC(直接空氣捕集)加地質(zhì)封存也是選項之一。
由于可再生能源的間歇性和儲能技術(shù)沒有解決,加之水電、核電的資源有限,依托可持續(xù)化石能源發(fā)電來調(diào)峰成為必然的選擇。而使用化石能源并確??沙掷m(xù),就必須采用碳捕集與封存(CCS)技術(shù)來消除化石能源產(chǎn)生的CO2,才能達到CO2零排放。CCS技術(shù)可實現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳利用,有效降低CO2排放,是目前快速降低碳排放最為有效的方法,也是燃煤電廠、
鋼鐵廠、
水泥廠、冶煉廠等難以減排的高排放企業(yè)快速減少碳排放的唯一經(jīng)過驗證行之有效的方法。因此,CCS或CCUS在向凈零排放過渡中將扮演支柱的角色,幾乎涉及全球能源體系的方方面面。IEA執(zhí)行董事Fatih Birol在近日舉行的ADIPEC上表示:“如果沒有CCUS,則能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化的目標(biāo)將難以實現(xiàn)?!比欢摷夹g(shù)目前仍處于發(fā)展與應(yīng)用的初級階段,并有可能與可再生能源長期處于競爭并相互依存的狀態(tài)。
就可再生能源而言,因為過高的成本成為其快速發(fā)展的最大障礙。以電力行業(yè)為例,風(fēng)電是最接近商業(yè)化的可再生能源,但成本仍然比火力發(fā)電高;太陽能發(fā)電成本則更高,是火電的數(shù)倍。因而降低成本是可再生能源規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵。除此之外,可再生能源的儲能問題短期內(nèi)也無法解決,其發(fā)電低谷依然需要傳統(tǒng)煤電、天然氣發(fā)電來實現(xiàn)調(diào)峰,這就使得可再生能源發(fā)電實際上不是零碳電力,因此也就需要CCUS來消除調(diào)峰時煤電、天然氣發(fā)電所排放的CO2。
由此看來,實現(xiàn)CCUS技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化示范與部署已刻不容緩,而在CCUS領(lǐng)域再現(xiàn)太陽能與風(fēng)能高速發(fā)展的輝煌就需要與發(fā)展可再生能源相當(dāng)?shù)募钫?,加快低碳、零碳技術(shù)的研發(fā)、示范與推廣,特別是要優(yōu)先支持油田驅(qū)油利用捕集CO2市場的建立。只有在大力發(fā)展和推廣過程中,才能實現(xiàn)技術(shù)成本的降低。當(dāng)然發(fā)展這些技術(shù),需要一方面實施激勵技術(shù)研發(fā)、工程示范和推廣的戰(zhàn)略政策(比如將對可再生能源的補貼同樣應(yīng)用到CCUS發(fā)展中、對CCUS等項目減免稅或出臺類似美國45Q對CCUS的激勵政策等);另一方面則是制定碳排放戶繳納排碳費等相關(guān)制度;除此之外還要激勵在大規(guī)模驅(qū)油利用與封存工業(yè)化示范項目中安全并低成本運輸CO2的管道等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。我國在迅速通過工業(yè)化示范,降低技術(shù)成本方面較發(fā)達國家有絕對的優(yōu)勢,其中太陽能產(chǎn)業(yè)就是很好的例證,因此發(fā)達國家也看好中國可以大規(guī)模降低CCUS技術(shù)的成本,并將其推廣到其他國家和地區(qū)。
能源轉(zhuǎn)型創(chuàng)造歷史機遇
低碳目標(biāo)在為石油工業(yè)發(fā)展帶來挑戰(zhàn)的同時,更多的則是帶來機遇。如何打造綠色低碳發(fā)展的核心競爭力,讓應(yīng)對氣候變化成為促進油氣企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的抓手,成為了當(dāng)前各大油氣巨頭關(guān)心的問題。
對于我國來說,在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,在油氣供應(yīng)對進口的依存度不斷攀升的背景下,在CO2年排放量居世界之首的困境中,采用CO2驅(qū)油提高原油采收率(CO2-EOR)并進行地質(zhì)封存的CCS技術(shù)(或CCUS技術(shù)),可以在挖掘油氣資源潛力、保障國家能源安全的同時大幅實現(xiàn)碳減排,可謂一舉多得。
實際上,油公司發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)有著得天獨厚的優(yōu)勢。首先,CCS技術(shù)原本就是在石油工業(yè)的CO2驅(qū)油技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,CO2的地質(zhì)封存實際上是石油天然氣勘探開發(fā)的擬過程。這使得油公司從油氣田開發(fā)轉(zhuǎn)向CO2驅(qū)油與封存或者咸水層封存相對容易。其次,我國重要油氣生產(chǎn)區(qū)內(nèi)各類工業(yè)排放源密布,這就為圍繞油氣田率先實施CCS全鏈條大規(guī)模工業(yè)化示范、建設(shè)較短距離管道運輸設(shè)施、保障CO2安全低成本運輸與封存提供了有利條件,為形成以CO2驅(qū)油和封存為先導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)鏈帶來了發(fā)展機遇。與此同時,對注入地下的CO2監(jiān)測以確保封存安全性的技術(shù),也是油氣公司看中的可以提高油氣藏預(yù)測精度的技術(shù)。以往的儲層預(yù)測技術(shù),對儲量的估計有不小的誤差。而注入已知量的CO2到儲層中,為檢驗和改進儲層預(yù)測技術(shù)精度提供了機會。這也是國際石油公司開展CCS,提高其根本競爭力的著眼點之一。
通過布局CCUS,石油企業(yè)可以在解決自身碳排放問題之余,通過承接煤
化工以及其他工業(yè)行業(yè)的碳排放而獲得盈利機遇。加拿大的Weyburn與Midale油田就是通過捕集來自煤化工、煤電廠的CO2進行驅(qū)油和封存的最成功范例之一。根據(jù)何建坤教授10月12日發(fā)表的“中國低碳發(fā)展與轉(zhuǎn)型路徑”,CCS貢獻的CO2減排量到2030年為每年3000萬噸,到2050年為每年8.8億噸。如果按照每噸CO2的捕集與封存價格為60美元計算,減排3000萬噸的年產(chǎn)值是18億美元,減排8.8億的年產(chǎn)值是528億元。
?。ū疚牟稍L了“二氧化碳捕集與封存技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心”副主任馬勁風(fēng)和
香港科技大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展學(xué)系客座教授Michael Edesess,特此鳴謝。)
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世界氣象組織最新發(fā)布的“2020年全球氣候狀況臨時報告”顯示,2011-2020年將是有記錄以來最暖的十年。報告指出,2020年,海洋熱量處在創(chuàng)紀(jì)錄的水平,全球80%以上的海洋均在某些時段經(jīng)歷了海洋熱浪,對已因吸收二氧化碳而遭受更多酸性水域的海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了廣泛影響。該報告稱,盡管實施了針對新冠肺炎大流行的封鎖措施,大氣中溫室氣體濃度仍在持續(xù)上升,鑒于二氧化碳在大氣中壽命較長,地球在未來幾代人的時間里將進一步變暖。
聯(lián)合國秘書長古特雷斯12月2日在美國哥倫比亞大學(xué)舉辦的“我們星球的現(xiàn)狀”的活動中發(fā)表講話時表示:“我們的星球出現(xiàn)了故障?!彼硎?,“對于人類和地球來說,現(xiàn)在都是一個決定性的時刻?!?古特雷斯稱,“2020年正在成為全球有記錄以來氣溫最高的三個年份之一。過去十年是人類歷史上氣溫最高的十年。災(zāi)難性的火災(zāi)和洪水、熱帶氣旋和颶風(fēng)日益成為新的常態(tài)。2020年,陸地、海洋,特別是北極都出現(xiàn)了新的極端溫度。野火吞噬了澳大利亞、西伯利亞、美國西海岸和南美的大片地區(qū),煙羽彌散全球?!氨贝笪餮箫Z風(fēng)季節(jié)已經(jīng)出現(xiàn)30場風(fēng)暴,超出長期平均水平的兩倍,打破了颶風(fēng)季節(jié)的記錄。兩場颶風(fēng)連續(xù)襲擊中美洲且余威不散,成為近年此類風(fēng)暴最嚴重的時期之一?!贝笪餮笊巷Z風(fēng)數(shù)量創(chuàng)了紀(jì)錄,其中,11月中美洲史無前例出現(xiàn)了連續(xù)的4級颶風(fēng)。非洲和東南亞部分地區(qū)的洪災(zāi)導(dǎo)致了大量人口流離失所,數(shù)百萬人陷入了糧食不安全的境地。在北極,2020年出現(xiàn)異常高溫,超出平均氣溫3攝氏度以上,西伯利亞北部超出5攝氏度以上。10月的北極海冰達到了有記錄以來的最低位——而現(xiàn)在的重新結(jié)冰創(chuàng)下了有記錄以來的最慢速度。格陵蘭冰長期減少的趨勢仍在繼續(xù),平均每年減少冰塊2780億噸。永久凍土正在融化,因此釋放出強有力的溫室氣體——甲烷。
歐洲聯(lián)盟已承諾到2050年成為首個氣候中和大陸。中國、英國、日本和韓國等110多個國家承諾到2050年實現(xiàn)碳中和。即將就任的美國政府也宣布了完全同樣的目標(biāo)。這意味著,到明年年初,占全球二氧化碳排放量65%以上和世界經(jīng)濟70%以上的國家將做出雄心勃勃的碳中和承諾。(編譯 馬睿)