全球“净零”,2050年梦难圆

   2023-06-30 中国石化报·环球石油石化

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什么是净零?简而言之,净零是指将全球温室气体排放尽可能减至零,不能减少的温室气体则通过海洋、森林吸收,或采取其他方式捕集、封存。2020年底,联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯响应《巴黎协定》的要求,呼吁主要的排放国以2050年为目标,实现温室气体的净零排放。他指出,科学证据表明,为了应对气候变化,打造宜居星球,必须将全球气温上升幅度限制在较工业化前高1.5摄氏度的水平。当下,地球的温度已比19世纪后期高出1.1摄氏度,且温室气体排放量还在持续增加。要实现升温不高于1.5摄氏度的目标,需要到2030年将温室气体排放量减少45%,2050年实现净零排放。国际能源署(IEA)更是为实现这个目标设计了应对方案,即2021年前,所有新的油气勘探开发活动都应停止。各大国际石油公司感受到来自股东、政府、舆论的巨大转型压力,但2021年下半年开始的能源短缺状况让这一切有了微妙的变化。在能源转型路上一直犹疑不定的石油公司,如埃克森美孚,甚至开始公开质疑2050年实现净零目标的可行性。在经历了数年能源转型风潮带来的影响后,反对的声音开始时有耳闻。(文字除署名外由 卢雪梅 提供)

埃克森美孚质疑2050年实现净零排放目标的可行性

5月中下旬,埃克森美孚的股东代理顾问公司提交了一份报告,要求埃克森美孚披露温室气体排放限制和潜在环境灾难给公司业务可能带来的风险,建议埃克森美孚评估其圭亚那近海石油平台如果发生石油泄漏,在最坏情况下造成的影响,但遭到埃克森美孚的明确拒绝。不仅如此,埃克森美孚在提交给美国证券交易委员会(SEC)的回应中表示,到2050年,全球实现二氧化碳净零排放的目标根本不现实,财务报表不应对其进行评估,社会也不太可能接受实现净零排放目标导致的全球生活水平下降。埃克森美孚还称,要求的报告并不会提供任何对公司决策有用的信息,这一要求不合理地忽略了公司准备每份报告所花费的时间、额外成本和资源。

埃克森美孚在能源转型方面一向踟蹰不前。虽然近一年来因能源供不应求而获得暴利,但也有股东担心,未来如果不在能源转型方面建立优势,势必陷入被动。对此,埃克森美孚不再像过去几年那样委婉,而是明确表示2050年实现净零目标不无荒诞之处。其称,将能源生产限制在低于消费需求的水平将导致能源价格飙升,而这一点已经被现实佐证。

国际能源署(IEA)为2050年实现净零排放目标设计了一个方案,以将全球气温上升幅度限制在1.5摄氏度内,根据该方案,2021年必须停止新的石油勘探开发活动,各国必须从化石燃料转向可再生能源。但世界气象组织近期则表示,5年内这一阈值就将突破。2050年实现净零排放目标已接近实质性破产。

限定时间内和现有技术条件下,净零排放目标很难实现

Massif资本是一家成立于2016年、以能源转型类投资为主的基金公司,其去年底发布的一份报告详细分析了实现2050年净零排放目标的可能性。该公司称,实现净零经济并非不可能,但在给定的时间内和现有的技术条件下几乎无法实现。向净零经济过渡是一个非常复杂的过程,它涉及人类生活基本要素的重大改变,是人类有史以来最重要的工业活动,需要对社会的各个方面进行大规模改造或改良,主要包括3个方面,一是人类生活必需品,二是能源转型所需的矿产和基础设施,三是人类的意愿和行为。

人类生活必需品的脱碳

人类的生活必需品主要包括电力、住房和食物。从电力供应来看,目前化石燃料发电占世界商业电力供应的83%,这个数据仅比2002年,即20多年前的86%下降了3%,而此时距离2050年已不到30年。从统计学角度分析,30年内将化石能源从83%剧降至0,实现的可能性实在不大。实际上,目前人类不仅仍在使用化石燃料,而且用量还有增加的趋势。此外,在许多国家申请建设新的低碳排放发电设施手续烦琐、过程冗长,而且大部分国家对待这类资产的态度都是“邻避”式的,可以当鼓掌的看客,但对亲身尝试并不热心。另外,可再生能源发电项目还无法实现可持续的经济效益,也是阻碍其发展的一大原因。

从建筑和住房来看,提高能源效率对碳减排意义重大。但提高能效并不是简单地更换LED灯泡或安装太阳能电池板就能实现的。它涉及热泵技术的使用、窗户的更换和隔热系统的升级,还需要对空调等设备进行改造或更换,而这些往往需要大量的投资。发达国家几乎每栋10年及以上楼龄的建筑都需要进行某种形式的改造,如果全球都能实现,的确可将全球温室气体排放量大减17.5%,但这在短短30年内不太可能完成。

数据显示,到2050年实现净零排放目标,建筑行业的去碳化平均每年需要增加1.7万亿美元的资本支出。除了资金还需要人力,这种代价并非所有国家都能承受。以美国纽约为例,该市有约100万栋建筑,碳排放量占该市总碳排放量的70%。将这些建筑进行去碳化改造需要的人力、物力和资金都是天量数据,可以想见其难度。

居民住房的碳减排改造情况也类似。这类工程似乎确实能创造就业岗位,如在美国的不动产中,住宅面积约占2500亿平方英尺,假设这些住宅有50%已是零排放(实际达不到),剩下的50%每平方英尺的改造需要5分钟,那么从现在起到2050年,美国住宅的升级足以在未来28年为4.2468万人提供全职工作。理论上确实能增加就业,但是上哪儿去找专注于此项业务的部门,经费又从何而来?

从食品角度看,食品的能源消耗目前约占世界总能源消耗的30%。从农场到餐桌,食物链的每一步都需要使用化石燃料。根据联合国粮食及农业组织的数据,全球总能源中约25%被用于食品的生产(作物、牲畜和渔业),45%用于食品加工和分销,30%用于零售和烹饪。在发展中国家,用于食物生产的能源占比较小,但用于烹饪的能源占比却较大。如果这些数字不够说明问题,那么可以想象一下,将一千克烤鸡置于餐桌至少也需要300~350毫升原油,将一千克海鲜放在餐桌上所需的平均能源是700毫升柴油。

加拿大学者瓦茨拉夫·斯米尔在其著作《世界是如何运转的》中指出,考虑到种植、加工、营销、包装、运输、批发和零售服务,美国在食品供应上的总能源支出现在接近20%。其中很大一部分来自农业、运输和化肥使用的柴油,这些都极难脱碳。在放弃对化石能源的依赖之前,人类必须找到无须化石能源就可生产粮食的方案,但除非让世界上大部分人口挨饿,否则这个问题至今无解。

能源转型所需的矿产和基础设施瓶颈

去碳化的关键是实现电气化,而电气化的关键则是锂离子电池。每生产一磅锂离子电池,大约需要开采、运输和加工50~100磅的材料。更重要的是,生产电池的材料并非唾手可得,而是需要勘探、生产、加工、运输等一系列过程。锂离子电池是广泛应用的电源,也是最重要的能量存储解决方案之一,随着时间的推移,全球对锂离子电池的需求还在不断增加。到2030年,全球锂电池需求预计从2020年的185吉瓦时增至2000吉瓦时以上。

因此,生产这些电池所需的原材料,包括锂、钴、镍、石墨、铜的需求也将上升。但这些原材料的采矿交货周期都很长。据世界银行发布的报告,在1950年以来发现的铜矿中,有1/3需要30年或更长的时间才能最终投产。这个时间框架意味着,材料供应无法跟上快速增长的需求。

Massif资本根据芬兰地调局《替代能源电力系统完全取代化石燃料所需的额外容量评估》报告中提出的电网所需电池吨数进行计算后发现,要想在全球范围内以可再生能源发电加锂电池存储来取代化石能源发电,五大金属或矿物都将出现巨大的供需缺口。2018年,全球的铜、镍、钴、锂和石墨烯年产量分别为2100万、230万、10万、10万和90万吨,而要在此基础上达到替代所需产量的时间分别长达22年、183年、555年、706年和658年。可见,如果以2050年为限实现净零排放目标,显然是不可能完成的任务。但如果仅是以电动汽车取代燃油车,数据会好看许多,但依然任务艰巨。铜最有可能满足需求,但其他矿物的供应不容乐观,而仅有铜显然也无法达成目的。

此外,2050年实现净零排放目标必须在技术和基础设施方面进行大规模投资。为此,芬兰地调局也认为,必须找出更多的补充解决方案,仅用太阳能电池板或风力涡轮机等可再生能源技术取代现有的化石燃料驱动系统,几乎不可能,人类根本没有足够的时间和资源来完成大多数国家设定的碳减排目标,现有的可再生能源和电动汽车技术只是解决方案之一,并非最终答案。

人类的意愿和行为

皮尤研究中心2021年开展的一项研究表明,17个发达国家接受调查的多数人都表示,愿意一定程度上改变生活和工作方式,但仅有这些还远远不够,气候变化是一个影响到每个生物的全球性问题,需要全人类的共同努力,对社会的各个方面进行大规模的重塑和重组。而要实现净零排放目标,人类的想法和行为都需要改变。

在人类现代史上,迄今为止尚无任何全球性事件可与气候变化的规模相提并论,但在一定时间框架内(2050年)进行全球的去碳化需要社会协调和动员,需要每个人都停下来、转向,做出一定程度的牺牲,而这正是真正实现2050年净零排放目标所需要的心态和做法。但当下并不存在进行这种变革的政治意愿,也不存在激发这种牺牲精神的领导层,全球性的集体行动更是痴人说梦。

总体而言,Massif资本的研究报告认为,到2050年实现温室气体净零排放目标虽然在环保方面考虑得当,但在经济上却不可能实现。除非人类能在技术、政治、经济和环境方面找到一条切实可行的道路,否则,在如此激进的时间表上追求这一目标,除了导致资本的错配和浪费,并无实质作用。

尽管如此,即使到2050年确实无法如期实现净零排放目标,人类仍可以根据实际情况制定更合理的解决方案,比如审慎地引导资金流向,扶持能实现可持续去碳化的企业;专注从能源、基础材料和工业部门内部创建业务组合,平衡碳中和经济的环境和经济现实之间的矛盾。另外,仅有资金仍不够,几乎每项经济活动都要付出某种环境代价,如何在实现相关社会效益和经济效益最大化的同时将环境成本降至最低,是人类已经并仍将面临的最大挑战。

不过,人类离2050年尚有27年的时间,现在就认为2050年实现净零排放目标没有可行性未免言之过早。Massif资本的许多论点也不太站得住脚。比如,其报告根据过去20年的碳减排速度断言未来20多年无法达成目标,这多少有些经验主义。过去一两个世纪,人类的科学技术以史无前例的速度迅猛发展,谁又能肯定人类无法在未来20多年找到破解困境的钥匙?2050年并不遥远,我们中的很多人都将有幸迎接这个时间节点的到来,那就让时间回答我们的一切疑惑吧。

能源转型的同时应保障能源供应

埃克森美孚首席执行官伍德伦近期表示,欧洲的气候和能源政策过于规范,总是在挑选能源转型的赢家和输家,而不是让市场决定哪种解决方案能以最低的成本减少碳排放。美国的《通货膨胀削减法案》则是设定了碳排放标准,并让市场发挥作用,实现减少碳排放和降低碳排放强度的目标。

伍德伦表示:“欧洲的能源和气候政策是减缓气候变化的‘大棒策略’,因为它们也会惩罚企业,从而使资本撤出欧洲。如果把资本撤出欧洲的能源生产,那么全球包括欧洲需要的石油和天然气将来自其他地区。由于我们还没有比较合适的替代能源,届时对油气的需求将增加。欧洲的政策方针总是强调供应及来源,而对需求重视不足。”

无论是在美国、欧洲还是世界其他地方,采取激励措施都是试图降低当前高成本脱碳的良好开端。但伍德伦表示,市场必须发展起来,才能形成一个可以大规模减少或消除碳排放、成本足够低、既经济又能为股东带来价值的行业。

伍德伦表示,将有多种脱碳解决方案,而采用哪种组合将取决于地区。比如对于美国墨西哥湾来说,蓝氢可能更合适,而绿氢可能是欧洲的解决方案之一。而对于埃克森美孚来说,解决方案则是碳捕集与封存(CCS)、氢气和生物燃料。

能源短缺状况出现后,国际油气公司的高管开始呼吁有序转型,认为人们应先获得安全和可负担得起的能源供应。伍德伦表示:“如果我们停止生产柴油和汽油,但世界需求不会改变,人们仍会遇到柴油和汽油短缺问题。”

bp首席执行官鲁尼今年早些时候曾表示:“我们仍需要投资当前的能源系统,即石油和天然气。”bp的高管补充说,“需要明确的是,有序不是缓慢的代名词。它真正的意思是在需要的地方和时间保持可负担得起的能源的流动。”

雪佛龙首席执行官迈克·沃思3月曾表示:“有史以来最大的挑战之一是,在进行能源转型的同时,保障安全和可负担得起的能源供应。”(李峻)



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