2010年成立的中國首家以應對氣候變化為目的的全國性公募基金會
聯(lián)合國氣候變化框架公約(UNFCCC)締約方會議觀察員組織
世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)成員單位
全國先進社會組織、4A級基金會
  • 中國北京市東城區(qū)和平里東街18號
  • 8610 84239412
  • thjj#thjj.org
首頁 > 應對氣候變化 > 氣候動態(tài) > 正文

朱云來:氣候變化趨勢嚴峻至極

媒體:碳中和專委會王挺  作者:內詳
專業(yè)號:林森
2024/9/20 11:23:39

從政策建議、從業(yè)規(guī)范、交流合作、能力培訓以及標準制定等多方面落實國家“碳達峰碳中和”戰(zhàn)略目標,積極參與全國碳排放權交易市場建設工作,助推企業(yè)低碳發(fā)展能力的不斷提升

圖片

回顧過去的170多年,全球氣溫已持續(xù)上升約1.5℃。若我們放任這一趨勢繼續(xù)發(fā)展,到2030年,全球氣溫的升幅可能會觸及2.0℃的警戒線。這一局面,堪稱嚴峻至極。

——朱云來

圖片

資料圖。本文為作者在2024年9月7日第六屆外灘金融峰會上就《2024外灘綠色金融報告》所做的主題交流。

圖片

氣候變化趨勢與綠色金融發(fā)展

中金公司原總裁兼首席執(zhí)行官

朱云來

碳排放加速敲響全球氣候變暖警鐘

圖1中的紅線展示了過去170年間人類持續(xù)碳排放的程度,而藍線則描述了環(huán)境中二氧化碳濃度的變化。數(shù)據(jù)顯示,二氧化碳濃度自170年前的285 ppm上升至當前的大約417 ppm,這一變化恰好對應了全球工業(yè)現(xiàn)代化的進程。在這170多年的工業(yè)化進程中,全球累計排放了約1.8萬億噸二氧化碳,平均每年排放約為105億噸。

圖1 氣候變化

圖片

當前,我們面臨的形勢愈發(fā)嚴峻。每年,全球排放的二氧化碳量已接近驚人的400億噸,并且這一數(shù)字仍在不斷攀升。這些二氧化碳的去向令人擔憂:其中一部分涌入海洋,引發(fā)海洋酸化現(xiàn)象;另一部分則滯留在大氣中,導致大氣二氧化碳濃度持續(xù)攀升;僅有微不足道的一小部分被綠色植物通過光合作用所吸收。由于這種吸收遠不足以抵消排放的增長,大氣中的二氧化碳濃度不斷積聚,進而加劇了全球氣候變暖的趨勢。

回顧過去的170多年,全球氣溫已持續(xù)上升約1.5℃。若我們放任這一趨勢繼續(xù)發(fā)展,到2030年,全球氣溫的升幅可能會觸及2.0℃的警戒線。盡管國際社會正共同致力于將升溫幅度控制在1.5℃以內,并期望盡可能不超過2℃,但現(xiàn)實卻是,1.5℃的升溫已成為定局,而2℃的升溫也可能在不久的將來變?yōu)闅埧岬默F(xiàn)實。這一局面,堪稱嚴峻至極。

或許,仍有許多人對全球變暖的深層次原因一知半解。他們可能認為,地球歷史上曾經歷過更為極端的氣候波動,因此當前的變暖只是微不足道的小幅升溫;甚至有人樂觀地以為,與歷史上類似地球氣候可能自然而然地回歸寒冷。

然而,事實遠非如此簡單。當前氣溫的變化不僅幅度越來越大,而且其背后的推手也已截然不同。與過去主要由地球軌道變化引發(fā)的冰期相比,如今的氣候變暖主要是由人類活動——特別是溫室氣體的巨量排放——所驅動的。這種由人為因素主導的氣候變化,不僅與歷史上的自然變遷迥異,更具有不可逆轉的嚴峻性。

低碳轉型具有經濟可行性

因此,全球必須堅定信心,致力于治理碳排放。從世界經濟承受力的角度來看,如圖2所示,自2000年以來,即在過去的近四分之一個世紀,全球GDP已從34萬億美元增長至105萬億美元。這是為大家提供一個經濟規(guī)模的尺度概念。目前據(jù)統(tǒng)計,全球氣候融資還僅1.4萬億美元/年,但未來隨著其所服務和依托的實體經濟,如可再生能源的發(fā)展,它應也會持續(xù)壯大。

圖2 世經時圖(2000-2024)

圖片

而目前全球一年的用電量大約為28萬億度,平均每度電的成本約為0.15美元。據(jù)此計算,全球一年電力成本總額約為4.2萬億美元,這部分成本占全球產值(105萬億美元)約4%。若考慮除電力之外的其他非電力能源消耗,能源成本可能翻倍,達到約8萬億美元,即便如此,對于全球經濟而言,這還不算是一個巨額負擔,是有可能承受的。

我認為,這一點應該在國際討論中得到重視,即調整能源結構,由化石能源轉向可再生能源,這一轉變所帶來的經濟沖擊可能占全球經濟的10%左右,但不會是一下子就影響10%,而是逐年增長到10%,在過程中是我們可以加速調整應對,使得對經濟影響規(guī)模更小或負面影響達到峰值后能盡快回落,使之在可承受范圍內。為此,當前要投入真金白銀來解決問題。

其中,將碳排放的外部成本內部化是控制碳排放的關鍵手段之一,這可以通過碳市場和碳交易來實現(xiàn)。如圖3所清晰展示的,當前歐盟碳價格(藍色線代表)已攀升至70多歐元,折合人民幣近700元,自2014年以來持續(xù)上漲,碳交易機制正在歐盟日益發(fā)揮其效用。我國也已啟動碳交易進程,但目前的碳價相較于歐洲水平還偏低,僅為后者的十分之一,這也提示在未來有空間進一步完善我國碳交易機制的成熟度和效率。

圖3 中歐碳市比較(2014-2023)

圖片

如果考慮到未來歐盟將實施碳邊境調節(jié)機制(CBAM),即出口歐洲的貨物可能要按照歐洲的碳價標準來計算其應含碳成本,如果此前繳納不足需要補繳,否則無法進入歐盟市場。這可能會使產生很大影響。為此,我們現(xiàn)在就要重視包括合理碳排放價格在內的全額燃料成本。

以用煤為例,煤炭本身有一個價格,燃燒煤炭產生的碳排放也需要考慮碳成本。每燃燒一噸煤炭,大約會產生四噸的二氧化碳排放。因此,每噸煤炭的碳成本是通過將每噸二氧化碳排放的碳市場價格乘以4來計算的。

以中國目前每噸碳排放67元的市價為例,每噸煤炭的碳成本約為280元。這意味著,如果煤炭的基礎價格是700元,那么加上碳成本后,總價格將再增加約40%。而如果按照歐洲二氧化碳排放的交易價格來計算,這一增幅將更為顯著。粗略估計,將碳成本納入考慮后,煤炭燃料的價格可能會飆升至每噸3000多元。

通過合理的碳排價格交易市場及機制,可以將碳排放的外部影響轉化為交易各方需要承擔的內部成本,從而激勵減少碳排放,推動綠色低碳發(fā)展。

圖4 總量限排交易機制(2019-2023)

圖片

目前,歐盟在碳排放交易方面展現(xiàn)出了最為積極的態(tài)度。根據(jù)其碳價和對應碳排放量進行估算,歐盟的碳交易市場規(guī)模介于7000至8000億歐元之間。若我們將視野擴展至全球,以歐盟的碳價為基準來計算所有排放量對應的成本,那么總碳成本或將高達約3.5萬億歐元。

然而,值得注意的是,這一數(shù)字相較于全球GDP總量105萬億美元而言,占比仍低于4%。即便將全部外部成本內部化,全球經濟體系是有可能承擔這一額外成本,并且從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,這也是我們理應承擔的責任。

能源體系轉型將破解碳排放難題

碳排放成本內部化后,必然促進全社會能源用戶積極調整消化新增的成本壓力,而根本出路在于科技進步、持續(xù)降低應用成本前提下的能源體系轉型。實際上,我們已經見證了相關成本的迅速下降,特別是在光伏發(fā)電和化學儲能單位成本方面,這體現(xiàn)著推動問題解決的最重要的科技動力。技術進步及經濟規(guī)模效益的提升,使得這些成本仍將持續(xù)下降。

圖5 光電技術進步:成本下降(2012-2050)

圖片

如圖6,當然經濟發(fā)展使得能源需求與供給都還在增長。電力投資數(shù)據(jù)表明,自1990年以來,中國電力系統(tǒng)每年的投資、累計投資、累計折舊以及剩余凈值等都在持續(xù)提高。

圖6 中國電力投資(1990-2025)

圖片

如圖7我國可再生能源的裝機容量已經成功超越火電裝機容量,占據(jù)了總裝機容量的半壁江山。然而,在實際發(fā)電量方面,可再生能源尚未能超越火電,這背后的原因在于不同能源類型裝機所具備的獨特物理特性。

具體來說,各類能源的平均年發(fā)電時間呈現(xiàn)出“1234”的比例規(guī)律:光電年均發(fā)電利用小時約1000小時,風電約2000小時,水電約3000小時,火電約為4000小時。

這里需要明確的是,這一比例并不直接反映火電或風電相較于光電的優(yōu)越性,而僅僅是揭示了它們各自固有的物理屬性,類似于物理常數(shù)。這些發(fā)電小時數(shù)與裝機容量的乘積,往往可決定各類能源在實際發(fā)電量中的占比。因此,當前可再生能源在裝機容量上已占據(jù)優(yōu)勢,但在實際發(fā)電量方面仍有待進一步提升。

圖7 電力系統(tǒng)(火水風光)(2000-2025)

圖片

我們建議的核心策略是逐步淘汰達到服役期限的火電裝機,并不斷用新的可再生能源替代,從而推動發(fā)電體系從化石能源主導向可再生能源主導的轉變。如圖8所示,我們基于系統(tǒng)化的年度數(shù)據(jù)進行預測。

在預測中,我們首要考慮的是滿足每年的發(fā)電量需求。為此,我們假設保持現(xiàn)有火電裝機的設備利用率不變,例如維持火電每年4000小時的發(fā)電時間。在安排年度發(fā)電計劃時,隨著每年都會有部分火電裝機壽命到期退役,其自然減少的這部分發(fā)電量需要用新增的光電等新裝機發(fā)電來填補。這樣,就完成了一個自然的交接過程。

圖8 火水風光歷年發(fā)電量、裝機容量增長預測

(2000-2050)

圖片

按照這一邏輯,從現(xiàn)在到2030年,火電裝機將在達到峰值后逐年退役,直至二十多年后降至零。在此期間,我們將持續(xù)增加光電、風電、水電等新能源裝機,以此彌補相應火電裝機退役的空缺,確保能源系統(tǒng)從舊至新平穩(wěn)過渡。同時,隨著火電裝機的縮減,煤炭消耗與碳排放也將相應減少。這一策略不僅實現(xiàn)了能源系統(tǒng)的自然交接,也將助力環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展目標的達成。

圖9 折退新代(轉型路徑)(2001-2060)

圖片

此外,我國10萬億度實際能源消耗中,除了電力能耗外,還存在非電力能耗。以中國為例,我國總能耗接近50億噸標煤,其中非電力能耗則占據(jù)另一半。典型的非電力能耗包括冶金行業(yè),特別是鋼鐵生產,以及取暖過程中煤炭的直接燃燒,這些均沒有直接將能源轉換為電能再消耗。這就是所謂的非電力能耗。

圖10 再電氣化(1960-2021)

圖片

未來的一大重要趨勢是將非電力能耗轉化為電力能耗。例如,取暖方式可以轉變?yōu)槭褂玫責峄螂娕?,而煉鋼過程則可以采用氫氣冶金技術,從而減少煤炭消耗,并轉向使用電爐。此外,尚有許多類似技術值得深入探討。這種全行業(yè)通過電力進行升級轉型的做法,有望推動整個社會的能源結構更為綠色、可持續(xù)。

隨之可能工業(yè)布局也宜重新考量,舉例而言,如果氫氣冶金技術將是一個重要的方向,即采用光伏發(fā)電和氫氣進行冶金煉鋼,將礦石運送至陽光充足的西北地區(qū)進行加工可能也將有合理性。這樣做不僅能減少長距離輸電的損耗,還能更有效地利用西北地區(qū)的豐富能源資源及成本優(yōu)勢等。這是對未來工業(yè)布局的一種值得深思的考慮。

圖11 工業(yè)再布

圖片

但綜合看相當長一段時間內,我國東部地區(qū)是電力消耗的主要區(qū)域,而西北地區(qū)則因陽光資源豐富而可能成為更重要的綠色電力生產基地。為此,還需考慮建立必要的電力儲存與傳輸設施,以便能將西北地區(qū)發(fā)電站所產出的電力高效輸送至東南地區(qū),以滿足電力需求,當前類似的特高壓輸電網絡已有基礎,未來或宜加速并更適應未來西北光電而不只是水電的區(qū)域特點布局。

圖12 中國各省發(fā)電用電量

圖片

最后,光電未來面臨的主要挑戰(zhàn)還在于消納問題,而主要根源在于儲能設施的不足。目前,我國已有6億千瓦的光電裝機容量。據(jù)估算,若白天發(fā)電后需儲存電量以供晚間使用,每千瓦裝機容量需配備2千瓦時的儲能容量。因此,對于現(xiàn)有的6億千瓦光電裝機,我們需具備12億千瓦時的儲能能力。

為解決這12億千瓦時的儲能裝機缺口,也宜積極著手行動。儲能成本也在技術推動下不斷下降,以每千瓦時儲能成本1000元計,總投入為1.2萬億元,對于當前經濟規(guī)模而言,這筆投資是完全可行的,并且也將是分年投資實施。

圖13 中國能源資產時圖(2012-2023)

圖片

目前,我國能源領域的資產規(guī)??赡苓_到30多萬億元(4萬億美元)。但未來可能還需要一定空間來擴大新能源投資,再通過火電達到壽命退役等,逐步控制行業(yè)資產總體規(guī)模。畢竟,隨著新能源電力系統(tǒng)的逐步擴容和火電的漸進退役被替代,我們才有望從根本上徹底解決碳排升溫的問題,推動長遠的可持續(xù)發(fā)展。

圖片

圖片

閱讀 524
版權聲明:
1.依據(jù)《服務條款》,本網頁發(fā)布的原創(chuàng)作品,版權歸發(fā)布者(即注冊用戶)所有;本網頁發(fā)布的轉載作品,由發(fā)布者按照互聯(lián)網精神進行分享,遵守相關法律法規(guī),無商業(yè)獲利行為,無版權糾紛。
2.本網頁是第三方信息存儲空間,阿酷公司是網絡服務提供者,服務對象為注冊用戶。該項服務免費,阿酷公司不向注冊用戶收取任何費用。
  名稱:阿酷(北京)科技發(fā)展有限公司
  聯(lián)系人:李女士,QQ468780427
  網絡地址:www.arkoo.com
3.本網頁參與各方的所有行為,完全遵守《信息網絡傳播權保護條例》。如有侵權行為,請權利人通知阿酷公司,阿酷公司將根據(jù)本條例第二十二條規(guī)定刪除侵權作品。