清潔能源迅速發(fā)展 控制排放時間無多 化石燃料何日壽終正寢?

責(zé)任編輯:zsheng

2018-06-27 21:15:13

摘自:中國科學(xué)報

了解最近的能源趨勢似乎是一個高風(fēng)險的羅夏墨跡測試。一些專家認(rèn)為,可再生能源的蓬勃發(fā)展以及許多國家遠(yuǎn)離煤炭,讓世界走向了全球變暖的拐點。另一些人看到的則是繼續(xù)依賴低成本的化石燃料、政府行動遲緩、全球災(zāi)難風(fēng)險的不斷上升。

了解最近的能源趨勢似乎是一個高風(fēng)險的羅夏墨跡測試。一些專家認(rèn)為,可再生能源的蓬勃發(fā)展以及許多國家遠(yuǎn)離煤炭,讓世界走向了全球變暖的拐點。另一些人看到的則是繼續(xù)依賴低成本的化石燃料、政府行動遲緩、全球災(zāi)難風(fēng)險的不斷上升。

事實是,雙方都是對的??稍偕茉创_實正在經(jīng)歷一場革命,因為太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機和鋰離子電池等產(chǎn)品的價格持續(xù)下跌。然而,世界仍然依賴化石燃料——以至于即使是微小的經(jīng)濟(jì)變化也能迅速壓倒清潔能源取得的成果。

2017年也是如此,在2014年至2016年保持相對平穩(wěn)之后,當(dāng)年碳排放增長了約1.5%。全球碳項目日前發(fā)布的一項最終估計顯示,造成這一峰值的唯一原因是發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)增長出現(xiàn)了小高峰。全球碳項目是一個監(jiān)測碳排放和氣候變化趨勢的國際研究聯(lián)盟。

到12月,這些挫折可能將十分突出。2018年聯(lián)合國氣候變化大會定于12月3日至14日在波蘭南部城市卡托維茲舉行,屆時各國將完成其實施《巴黎協(xié)定》進(jìn)程的首個評估?!栋屠鑵f(xié)定》旨在將全球變暖水平限制在不高于工業(yè)化前水平1.5~2攝氏度的范圍內(nèi)。

但這個底線很難令人感到鼓舞:總的來說,政府遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到它們的承諾。許多國家可能會錯過在2015年承諾的減排目標(biāo),世界正向到本世紀(jì)末氣溫增幅超過3攝氏度“前進(jìn)”。

不過,2017年的油價飆升讓局勢得到了緩解。挪威奧斯陸國際氣候研究中心氣候政策研究員、上述全球碳項目報告合著者Glen Peters表示,各國政府將不得不面對這樣一個事實:如果它們真想實現(xiàn)巴黎氣候協(xié)議的目標(biāo),就需要采取更多行動,否則“2018年將會有很多殘酷的真相浮出水面”。

日前,《自然》雜志梳理了最近排放趨勢背后的力量,以及它們對未來的信號。好消息是,清潔能源技術(shù)終于取得了長足進(jìn)步。壞消息是速度還不夠快,經(jīng)濟(jì)和政治因素阻礙其發(fā)展。

“尖峰”時刻

為了確定碳排放的發(fā)展方向,研究人員必須首先了解為什么碳排放會在3年內(nèi)趨于平緩。最樂觀的答案是,清潔能源革命的種子已經(jīng)播下,星星之火開始燎原。

十多年來,各國政府的指令和經(jīng)濟(jì)激勵措施幫助可再生能源行業(yè)站穩(wěn)了腳跟。多虧技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的結(jié)合,風(fēng)能和太陽能的價格急劇下降。與此同時,鋰離子電池的發(fā)展,使電動汽車成為交通運輸領(lǐng)域的清潔“明星”。

美國落基山研究所首席執(zhí)行官Jules Kortenhorst說,所有這一切都創(chuàng)造了一個良性循環(huán),推動價格下降和銷售上升。“特朗普總統(tǒng)或許希望都回到燃煤發(fā)電、馬車和煤油燈社會,但現(xiàn)實是世界正加速走向一個完全不同的社會。”他說。

但2014~2016年的碳排放平穩(wěn)期不僅僅是由清潔能源推動的。加州大學(xué)圣迭戈分校氣候政策專家David Victor表示,減少排放的兩個最大因素來自化石燃料行業(yè)本身:中國燃煤電廠效率的提高和美國頁巖氣的擴張。因為如此多的能源來自于煤炭,輕微波動就可以抵消可再生能源的巨大收益。

另一方面,由于經(jīng)濟(jì)增長強勁,印度的排放量增長速度超過預(yù)期。而化石燃料消費的變化,使得美國和歐盟的排放量在2017年的下降速度比往年要慢。此外,根據(jù)全球碳項目的分析,世界其他地區(qū)的排放量在2017年增加了2%。在一些發(fā)展中國家,開采化石燃料仍然是取得經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的一種相對廉價和容易的方式。

時不我待

目前,人們已經(jīng)沒有多少時間控制排放了。巴黎協(xié)議的基礎(chǔ)是每年各國共同使用的單一全球碳預(yù)算。人類減排等待的時間越長,未來就需要采取更積極的措施,將總排放量控制在預(yù)算之內(nèi)。

很難說還剩多少時間。例如,即便目標(biāo)是將氣候變暖保持低于1.5℃,估計出的最大碳排放值也相差很大。而且,人們可能還剩10年甚至15年時間?;蛘撸祟惪赡茉?年前就已經(jīng)消耗了全部配額。

無論哪種計算方式,許多研究人員已經(jīng)懷疑,即便巴黎協(xié)議提出的2℃的目標(biāo)可能也是遙不可及的,至少不發(fā)展新技術(shù)將二氧化碳從大氣中捕回或人為冷卻地球等是無法實現(xiàn)這個目標(biāo)的。

有專家表示,世界最終會變暖多少取決于一個關(guān)鍵問題:排放曲線會以多快的速度彎曲。但樂觀主義者可能會指出,事實證明,幾乎所有對清潔能源的預(yù)測都過于保守。

一些分析人士認(rèn)為,尤其是太陽能正蓄勢待發(fā),達(dá)到一個可以改變能源市場面貌的臨界點。在一些地方,太陽能的成本已經(jīng)和煤一樣低。英國能源咨詢公司BNEF預(yù)計,到2030年,在許多地區(qū)建造太陽能發(fā)電廠比繼續(xù)為現(xiàn)有燃煤電廠提供燃料更具成本效益。

同樣,該咨詢公司預(yù)計,到2020年代中期,電池價格下降將使電動汽車的購買和運營成本低于傳統(tǒng)汽車,而不再需要政府補貼。

“這些都是非常重要的轉(zhuǎn)折點,但沒人知道會發(fā)生什么,以及政策制定者將如何應(yīng)對。”BNEF的Angus McCron表示,政治是一個瓶頸,特別是在新技術(shù)影響廣泛時。

背后推手

無論如何,政治也可以幫助帶來快速的變化。當(dāng)美國總統(tǒng)特朗普代表化石燃料行業(yè)而戰(zhàn)的時候,其他國家的領(lǐng)導(dǎo)人卻在朝著相反的方向前進(jìn)。英國和法國都宣布了在2040年禁止銷售汽油和柴油動力汽車的計劃。20多個國家承諾最早在2030年逐步淘汰煤炭。

麻省理工學(xué)院能源和環(huán)境政策研究員Michael Mehling說,這些類型的行政授權(quán)表明,能源政治可能正在轉(zhuǎn)向強力的手段。

雖然經(jīng)濟(jì)學(xué)家傾向于支持以市場為基礎(chǔ)的項目,比如歐盟的碳排放交易系統(tǒng),但Mehling表示,幾乎沒有證據(jù)表明,這些“緩和”的工具將推動實現(xiàn)全球氣候目標(biāo)所需的快速轉(zhuǎn)型變革。Mehling認(rèn)為,老派的政府命令可能是最后的手段。“如果這些決定是在一個足夠高的水平上做出的,便可以在一夜之間改變局面。”他說。

在印度,類似的工作似乎也在進(jìn)行中,印度正努力為超過13億人提供可靠的電力和更清潔的空氣。有專家表示,如果印度能夠規(guī)劃一條通向可持續(xù)發(fā)展的道路,它將為其他發(fā)展中國家樹立榜樣。

此外,由于政府的激勵措施和不斷下跌的價格,印度的太陽能產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。印度政府的目標(biāo)是到2022年,太陽能發(fā)電裝機容量達(dá)到1000億瓦,幾乎是目前美國太陽能發(fā)電能力的兩倍。

新德里布魯金斯學(xué)會能源研究員Rahul Tongia說,實現(xiàn)這一目標(biāo)可能是具有挑戰(zhàn)性的,因為太陽能發(fā)電將需要與現(xiàn)有燃煤電廠爭奪電網(wǎng)有限的空間。不過,他承認(rèn),太陽能發(fā)展趨勢令人印象深刻。“也許要花更長的時間才能獲勝,但誰在乎呢?進(jìn)步仍然是顯著的、可衡量的和有意義的。”Tongia說。

但是,這些進(jìn)步真的能遏制氣候變暖嗎?對Peters來說,可再生能源的繁榮是必要的,也是受歡迎的,但仍然不夠。

最終,對氣候變暖來說唯一重要的是排放的溫室氣體——因此,關(guān)鍵問題是人類將何時關(guān)閉“水龍頭”,關(guān)?;剂匣A(chǔ)設(shè)施。Peters說,當(dāng)這種情況發(fā)生時,才開始感覺好一點。

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