欧盟碳中和愿景
2018 年 11 月,欧盟委员会提出了减少温室气体(GHG) 排放的长期战略愿景,向人们表明欧洲如何才能率先实现气候中和,成为 GHG 净零排放的经济体。
该战略从包括能源、运输、工业和农业在内的所有关键经济部门着眼,研究了该愿景的实现之道。其中探讨了一系列备选方案,意在强调基于现有的(以及一些新兴)技术解决方案可以在 2050 年之前实现净零 GHG 排放,在产业政策、金融或研究等关键领域赋权予民并统一行动,同时确保社会公平,实现公平转型。
欧盟委员会的愿景中主要有七个主要的战略构块:
最大限度提高能源效率的效益,包括零排放建筑;
最大限度部署可再生能源和利用电力,使欧洲的能源供应系统完全去碳化;
支持清洁、安全、互联的出行方式;
将有竞争力的欧盟产业和循环经济作为减少GHG 排放的重要推动力;
建设充足的智能网络基础设施和互连网络;
从生物经济中全面获益并建立基本的碳汇;
通过碳捕获与封存 (CCS) 处理剩余的 CO2 排放物。
欧盟从实施 2030 年气候和能源框架开始,不断朝着这七大构块努力,将逐步实现繁荣的气候中和经济。
委员会的战略愿景呼应了《巴黎协定》中致力于将全球变暖幅度保持在 1.5°C(相对于工业化前的水平)的倡议。它也完全符合联合国的可持续发展目标。
欧盟是致力实现碳效率更高的经济转型的全球领导者。在 1990 年至 2017 年间,所有欧盟国家/地区的公民和公司已经成功地将 GHG 排放量降低了22%,而国内生产总值 (GDP) 却增加了 58 %。欧盟已经证明,排放与经济增长是可以脱钩的,而且气候行动可以与新产业、岗位和技术创新的发展齐头并进。
欧盟总体在逐步实现其 2020 年气候和能源目标,而且已经最终敲定了监管框架,以实现 2030 年进一步减少排放和向清洁能源转型的目标。这些政策所形成的合力将促使欧盟兑现自己在《巴黎协定》中的减排承诺,即到 2030 年排放量相对于1990 年至少减少 40 %。实际上,如果新制定的2030 年能源效率和可再生能源目标得到全面落实,那么欧盟的排放量应该能够减少 45% 左右。
但是,这些努力还不够。委员会的战略愿景中概述了如何在 2050 年之前实现气候中和经济的转型。
实现碳中和经济
1、能源效率
提高能源效率有助于欧盟比 2005年减少多达一半的能耗,因此对于到 2050 年实现净零 GHG 排放起着核心作用。欧盟的一次能耗在2006 年达到顶峰,而最近欧盟已经同意到2030 年实现 32.5 % 的新约束性能源效率目标,所以这种进步是相当大的。
生态设计和能源标签等政策措施已经帮助制定了严格的标准,这些标准成为了欧盟内部的重要创新驱动力,对欧盟以外的能源效率也产生了影响。电子和电器商品需要进口或出口,因此目标远大的欧盟标准促使海外生产商也必须提高效率。数字化和家庭自动化等正在发展中的其他技术对于实现长期目标也至关重要。
虽然能源效率对于工业生产过程的去碳化起着关键作用,但要显著降低总体能源需求,就必须减少建筑中的能源使用量。住宅和服务建筑能耗目前占欧盟能耗的 40 %,其中 75 % 的建筑在能源效率标准制定之前便已建成。
2050 年的房屋大部分是既有的,将需要翻新改造。其他工作包括改为使用可持续再生能源取暖,更换为高效的产品和电器(例如热泵),采用智能建筑/家电管理系统和更好的保温材料。
翻新欧洲建筑将需要金融工具克服现有的市场失灵问题,还需要掌握相应技能的劳动力,确保人们能住得起气候友好型住房。因此,覆盖相关政策的综合性方法以及消费者的参与对于现有环境和建筑的现代化而言是必要的。
2、可再生能源的部署
清洁能源转型应该形成这样一个系统:欧盟绝大部分的一次能源供应来自于可再生能源,从而提高供应安全、促进国内就业并减少排放。欧盟最近同意了到 2030 年达到 32 % 的新可再生能源目标。
欧洲的能源进口依存度目前在 55 % 左右,通过向气候中和经济转型,预计在 2050 年会降到 20 %。化石燃料进口支出将从当前的 2660 亿欧元大幅降低,进而提高欧盟的贸易和地缘政治地位。某些情况下,进口支出可能降低 70%,因此在2031到2050 年间可节省 2-3 万亿欧元。
可再生能源的大规模部署将去中心化并增加发电量。到 2050 年,超过 80 % 的电力将来自于可再生能源,而电力将满足欧盟境内一半的最终能源需求。为了满足这种上涨的需求,发电量要在当前水平上最高增加 2.5 倍,才能实现净零 GHG 排放。
这种转型将给清洁能源公司带来广阔的前景。目前,25 家最大规模的可再生能源企业中有六家位于欧盟境内,大约 150 万人在欧盟的这一行业内就业,这意味着基于增加的可再生能源渗透率而进一步发展的电气化有着巨大的潜在经济效益。这也让客户和当地社区在能源生产中得以发挥重要作用。
可再生能源的部署也为其他行业(供暖、运输和工业)提供了通过使用电力或生态燃料(氢和Power-to-X)达到去碳化的可能性。
要转变为去中心化的电力系统,就需要在客户参与、互联互通、大规模能源存储、需求侧响应和数字化管理的基础上建立一个智能、灵活的系统。但是,转变也必然面临着挑战,例如需要强大可靠的防护措施来抵御上升的网络安全风险。
3、清洁、安全、 互联的出行方式
鉴于交通运输排放占据了欧盟 GHG 排放的四分之一,所有交通方式都应该有助减少出行体系的排放量,并获得干净的空气、更低的噪音和无事故交通等诸多好处。
采用高效的替代动力系统的低排放或零排放车辆是一个起点,目前汽车行业已经在大力投资电动汽车等技术。
在现有的技术背景下,不能让所有交通方式都只依靠电气化这一种解决方案。例如,目前的电池能量密度很低,而且电池的重量使其完全无法应用于航空或长途运输。同样,重型车和客车也可能从基于氢的技术中寻找无碳替代燃料。铁路仍然是中长途货运的最高效解决方案,因此它的竞争力会更强。
航空可以向生物燃料和气候中和的生态燃料转变,船舶和重型车也可以利用氢和沼气,前提是整个生产链始终保持无碳化。
要让出行更清洁,还需要基于数字化、数据共享和互操作标准高效地组织出行体系。如此将在所有模式中实现智能交通管理和自动化出行,减少拥堵并提高占用率。区域基础设施和空间规划也要改进。
智慧城市和城区将会是出行创新的中心。目前,欧盟 75 % 的人口居住在城区,特点是出行距离短,而且经常面临空气质量问题。决定未来城市出行的主要因素包括:
城市规划;
安全的自行车道和步行道;
清洁的公共交通;
出行即服务,例如共享汽车或共享自行车服务。
要成功完成这一转型,个人和公司都必须适应变化。例如,更便捷的数字技术和视频会议可能降低对长途商务旅行的需求。如果旅行者和承运商掌握有关交通方式的充分信息,就更可能做出更符合可持续发展原则的决定。将外部运输成本内部化是做出有关技术和运输模式的有效选择的前提条件。
基础设施也是转型的重要组成部分,例如到 2030年建成跨欧洲运输网络 (TEN-T)。投资应集中到污染最少的模式上,促进运输、数字和电力网络之间的协同效应,并包含欧洲铁路交通管理系统(ERTM) 等智能功能。这会让高速铁路运输真正取代欧盟境内某些旅程的飞机运输等方式。
4、竞争性产业和循环经济
保持欧盟产业的竞争力(当前世界上最高效的产业之一)与高效利用资源和发展循环经济密切相关。
随着回收实践的兴起,能源需求进一步下降,钢铁、玻璃和塑料等许多工业产品的生产对资源的利用率更高,而且排放密集度也会降低。这将提高产业竞争力并产生商业机遇和工作岗位。新材料和现有材料的新用途也将发挥重要作用。这包括重新发掘传统用途(例如在建筑中使用木材),以及可取代能源密集型材料的新复合材料。
原材料的回收和利用对于可能形成新依赖关系的行业和技术特别重要,例如依赖钴、稀土或石墨等材料,这些材料的生产集中在欧洲以外的几个国家/地区。强化的欧盟贸易政策对于确保这些材料的可持续安全供应也至关重要。
在产业中实现 GHG 零排放,通常意味着对现有设施进行大幅的现代化改造或完全取而代之。这种投资将提高欧盟产业的竞争力及其在全球经济中的地位,因为它会降低对碳的依赖性。数字化和自动化是短期提高竞争力的有效方式,而将电气化、增加氢、生物质和可再生合成气体的使用相结合可以减少工业产品生产中与能源相关的排放。
某些工业排放物很难消除,但仍然可以减少,例如可捕获、储存和使用的 CO2。可再生氢和可持续生物质可以取代化石燃料,成为某些工业生产过程中的原料,例如钢铁生产。
在未来 10 到 15 年,钢铁、水泥和化学品等关键行业中的已知技术将需要证明它们能够大规模应用。研发工作还将降低突破性技术的成本,并帮助新产品(例如碳纤维或更强效的水泥)取代当今的工业产品。
产品需求也将取决于由持续转型(例如数字化或者环保产品或服务需求增加)所驱动的消费者选择空间。产品和服务的碳足迹与环境足迹的信息应更加透明,以便消费者做出明智的决定。
5、基础设施和互连网络
如果要实现净零 GHG 排放经济,我们需要智能、充足的基础设施,保证整个欧洲的互联互通和部门一体化。增加跨境和区域合作将让我们从现代化和转型的欧洲经济体中获益。
重点领域应该是建成跨欧洲运输和能源网络。拥有足够的基础设施,才能支持开发更现代化的系统,实现数字化并进一步整合相关部门,包括智能电力、数据/信息网和氢管道(如果需要)。
欧洲运输部门的转型需要加快发展基础设施、加强运输与能源系统之间的协同效应,例如支持跨境服务的智能充电站和加油站。
改造现有基础设施可延续其使用寿命,而更换旧基础设施符合去碳化目标。
6、生物经济和自然碳汇
据联合国估计,到 2050 年,全球人口将比现在高出 30 %,大约达到 98 亿。气候变化正在影响生态系统和全球土地利用率,所以欧盟的农业和林业部门将需要为该经济体提供可持续生产的食品、饲料和纤维。与此同时,他们将在保护生物多样性和向净零 GHG 经济的转型中发挥重要作用。
生物质可以取代碳密集型材料,也可以直接供热。它可以转化为生物燃料和沼气并通过供气网输送,成为天然气的替代品。如果使用生物质来发电,可运用技术捕获和封存碳排放物以实现负排放。
零排放经济将需要更多的生物质。而增加生物质产量,需要组合使用不同的可持续来源,以确保欧盟的森林碳汇和其他生态系统服务不会衰退。
欧盟的农业生产会导致非 CO2 GHG 排放,例如当前无法充分消除的一氧化二氮和甲烷。然而,高效和可持续的生产方法可以减少排放。这些方法将提高生产力、减少投入需求和其他环境压力,例如空气污染和富营养化(即水体中养分过多)。方法示例包括:
精细农作技术和数字化,以充分应用化肥和植物保护产品;
更多地运用厌氧消化池处理粪便,不仅能减少非 CO2排放,还能生产沼气;
通过农林业技术改善农作制度,高效利用营养资源提高土壤碳、生物多样性和农业对气候变化的适应能力;
改良有机土壤上的某些农业活动;
恢复湿地和泥炭地,这是碳土壤排放的热点地区;
朝向循环能力更强的生物经济转型也会给农民和林业工作者带来新的商业机遇。对生物质的新需求可以让农业经济多元化发展。
此外,在退化的林地和类似生态系统中植树造林和恢复原貌可以进一步增加自然碳汇的 CO2 吸收量,形成负排放并改善生物多样性、土壤和水资源。
由于可用的土地有限,所以基于生物质的转型受到限制。总体而言,欧盟应该注意如何充分利用稀缺的土地和其他自然资源,确保以最有效、最可持续的方式利用生物质。
7、通过碳捕获与封存处理剩余的排放物
碳捕获与封存 (CCS) 最初被视为电力生产的主要去碳化方式。如今,由于可再生能源的成本下降,工业部门还有其他的减排方式,再加上 CCS 的社会接受度低,对它的潜在需求似乎降低了。
尽管如此,它作为生产氢的潜在途径以及工业中某些难以减少的排放物的一种消除机制,还能与可持续生物质结合形成 CO2 去除技术,所以仍然有其存在的必要性。
要确保 CCS 成功部署,还需要更多的研究、创新和示范工作。除了全新的基础设施,为发挥其潜能,还必须协同行动以保障欧盟内部示范基地和商业设施的建设,同时解决一些成员国公众关切的问题。
这七个战略构块将确保欧盟成功实现其愿景。尽管如此,要实现愿景,还必须加大政策力度,需要大量的投资:
促进研究和创新;
扩大私人投资;
向市场发出正确的信号;
确保社会凝聚力,不让任何人掉队。
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