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73在能源行业,气候变化的威胁是近年来关注的焦点。与此同时,其他两个问题也从这阴影中重新浮现出来。2008/09年的金融危机(一些分析师认为其同石油价格波动有关)更使人们担忧居高的能源价格可能削弱经济增长。新闻头条报道,乌克兰天然气供应量削减,索马里海岸油轮被劫持,尼日利亚石油管道爆炸,墨西哥湾的石油钻机被飓风摧毁,这些都表明能源安全威胁在以多种形式在各个意想不到的地方发生着。几年来,国际能源署提出需要一场基于低碳技术广泛应用的能源革命来应对气候变化的挑战。《能源技术展望2010》表明,低碳未来也是加强能源安全和促进经济发展的有力工具。同样重要的是,《能源技术展望2010》强化了能源技术革命正在进行这一早期迹象。风能和太阳能为主的可再生能源投资正在大幅增加。许多国家正在考虑建设新核电站。经合组织国家能源效率提高的速度经过多年温和上升后开始再次加快。用于低碳技术研发和示范的公共投资正在增加。在交通运输行业,各大汽车公司都把混合动力和全电动汽车加入到他们的产品线中,许多政府也已推出计划来鼓励消费者购买这些汽车。然而,这些令人鼓舞的进展仅代表在转变能源供应和使用方式这一漫长征程中迈出了微小破碎的第一步。推动能源需求和与气候变化相关的二氧化碳排放量增加的各种趋势将继续以不屈不挠的步伐前进。目前的能源和二氧化碳趋势与联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)多次发出的警告背道而驰。IPCC得出结论,与2000年水平相比,到2050年需要全球二氧化碳排放量至少削减50%才能把全球长期平均温度上升限制在2.0℃~2.4℃。昀近研究表明,气候变化正在以比此前预期快得多的速度发生,甚至“2050年削减50%”的目标都可能不足以阻止危险的气候变化。虽然各国为应对气候变化正在继续努力建立一个产经分析Industryanalysis能源技术展望2010■国际能源署长期的政策框架,但联合国气候变化框架公约第15次缔约国会议显示,在设立“自上而下”具有法律约束力的目标问题上达成协议非常困难。然而,第15次缔约国会议在一些关键问题上也取得了进展。《哥本哈根协定》虽然没被第15次缔约国会议正式采用,但在许多重要问题上也都达成了很大程度的共识,包括:把全球温度上升控制在小于2.0℃;到2050年实现全球温室气体深度减排;技术在实现上述目标中的重要作用;为发展中国家提供额外资金的必要性。许多国家政府已经在通过增加资金投入支持低碳能源研发、制定更有效的新政策、设立国家减排目标来支持哥本哈根协定原则。《能源技术展望2010》提供了国际能源署关于低碳能源技术如何促进二氧化碳深度减排的视角,为这一发展势头注入真知灼见。本书使用技术经济方法评估成本和效益,探讨实现能源政策目标应采取的昀低成本路线,同时也提出了克服技术障碍和政策障碍的措施。具体来说,《能源技术展望2010》探讨了发电和工业、建筑、交通运输等关键终端用能行业未来燃料和技术的可选方案。本版第一次包含了对经合组织欧洲、美国、中国和印度的分析,这四个区域合计占目前全球一次能源需求总量的56%。然后指出要实现一个可持续能源的未来所需的技术转变,并提出了一系列技术路线图描绘发展路径。《能源技术展望2010》的其它新元素包括融资、行为变化、在发达国家和新兴经济体中间传播技术、以及关键能源技术对环境的影响等章节。显然,目前能源技术革命正“自下而上”地发生着。从许多方面来说,这是一个健康的迹象:许多能源挑战对当地人口的影响昀大——这些人需要找到适合当地情况的解决方案。昀终,需要一个全球战略来应对挑战的规模,这不仅仅是因为全球化使主要经济体在贸易、投资和技术传播方面日益相互依赖。另74产经分析Industryanalysis表1基线情景和BLUEMap情景下能源和排放趋势:2050年和2007年相比与能源相关的二氧化碳排放量大约增长1倍一次能源使用上升84%;能源使用碳强度增加10%发电产生的CO2排放量增加1倍多:CO2强度稍有下降,达到459g/kWH化石燃料占电力生产的2/3多:可再生能源发点略有增加至22%二氧化碳捕集和封存技术没有商业化建筑行业二氧化碳排放量(包括与电力使用相关的排放)增长将近1倍轻型汽车销售的近80%依赖于常规汽油或柴油技术;石油产品满足超过90%的交通运输能源需求随着工业生产增加,工业行业二氧化碳排放量增长近50%能源供应和使用的总投资额为270万美元能源需求增长的近90%发生在非经合组织国家,占全球二氧化碳排放量的近3/4液态燃料需求增加57%,要求大量使用非常规石油和合成燃料;原煤需求增加138%;天然气需求量增加85%与能源相关的二氧化碳排放量减少50%一次能源使用上升32%;能源使用碳强度下降64%发电产生的CO2排放量减少76%:CO2强度降低到67g/kWH可再生能源发电48%;核能发点24%;运用二氧化碳捕集和封存技术(ccs)的发电厂发点17%利用二氧化碳捕集和封存技术捕集到9.4吉吨CO2;其中55%为发电产生,21%为工业行业产生,24%为燃料转化产生通过低碳电力、能源效率和转而使用低碳和零碳技术(包括太阳能采暖和制冷、热泵和热点联产技术),建筑行业CO2排放量减少2/3轻型汽车校友的几乎80%为插电式混合动力车、电动车或燃料电池车;最终交通运输需求中石油产品份额下降到50%主要由于能源效率、燃料转化、循环利用、能源回收和二氧化碳捕集和封存技术,工业CO2排放量下降大约1/4投资额比基线高46万亿美元(17%);累计节省燃料价值比基线高112万亿美元相比2007年,非经合组织国家CO2减排约为30%;经合组织国家占全球CO2排放总量不到1/4,比2007年排放减少70%~80%液态燃料需求降低4%,生物燃料占燃料总量的20%;煤炭需求下降36%;天然气下降12%;可再生能源提供将近40%的一次能源供应基线情景BLUEMap情景路线图,希望推动能源革命的两个方面:在进步速度方面进行必要的逐步变革和所有国家、行业、利益相关者的更广泛参与。报告情景呈现的是可选方案而不是预测《能源技术展望2010》对各种情景进行分析和比较。这种做法的目的并不是要预测将会发生什么,而是要展示创造一个更安全、更持续的能源未来的许多机会。《能源技术展望2010》基线情景参考《世界能源展望2009》中到2030年的情景,将其延伸到2050年,假定政府没有推出新的能源和气候政政策。相比之下,BLUEMap情景(有几种变体)具有目标导向性:它设定到2050年要减少全球一半与能源有关的二氧化碳排放量(相比2005年),并探讨了通过应用现有和新型低碳技术实现这一目标成本昀低的方法(图ES1)。BLUE情景还能加强能源安全(如减少对化石燃料的依赖)并能带来促进经济发展的其他好处(如降低空气污染使健康状况得到改善)。快速比较《能源技术展望2010》各种情景结果,可以看出低碳技术能提供一个完全不同的未来(表1)。一个引人注目的发展是,这些努力反映出政府、工业和民间社会之间的联系已得到加强。《能源技术展望2010》强调要采取能够保证全面考虑和更广泛应用的创新政策和行动。未来十年至关重要。如果2020年左右排放量没有达到高峰且之后没有稳定回落,到2050年实现减排50%的成本将更加昂贵。事实上,可能会完全丧失机会。在以后某个时间重获减排50%需要更大的二氧化碳减排量,需要更短时间内采取更为激进的行动,且需要比政治上可以接受高得多的成本。对能源安全的关注、气候变化的威胁和满足不断增长的能源需求的必要性(特别是在发展中国家)都对能源决策者构成了重大挑战。推进低碳技术革命将涉及众多利益相关者(指所有个人或专业领域中的个体)数百万的选择。然而,选择本身可能是一个障碍:整合大量信息昀终达到昀佳选择这一过程可能使其陷入瘫痪。本书展示了应对这些挑战所需的现有技术和新型技术的组合,规划了行动的重点领域和可以帮助实现变革的机制。这种做法旨在帮助各个领域的决策者确定具体情况下哪些技术和政策组合奏效。《能源技术展望2010》纳入旨在促进技术推广的详细75技术政策目前许多昀具有前途的低碳技术与使用化石燃料相比成本较高。只有通过技术研发、示范和推广才会减少这些成本,且技术才会表现出经济性。因此,各国政府和工业行业需要通过并行和相互关联的若干途径进行能源技术创新。大多数新技术在某个阶段都需要研发和示范的“推动力”和市场推广的“拉动力”。在制定有效技术政策方面,各国政府的作用至关重要,政策要确定坚实的基础和框架以作为其他利益相关者(包括工业行业)的基础。在适当情况下,政策需要涉及整个研发、示范和推广阶段,这样可以减少其他参与者在技术发展早期的风险,然后逐渐让技术应对更激烈的竞争,同时当低碳经济站稳脚跟之时允许参与者获得合理的投资回报。各国政府需要在未来十年中以前所未有的水平进《能源技术展望2010》调查结果加强了以往版本中的结论,同时也提醒大家,自从第一版于2006年发布以来,世界仍在继续向着错误ideas方向发展——甚至以更快的步伐发展。从1990年到2000年,全球二氧化碳排放量年平均增加1.1%。在随后7年中,排放量年增长率上升到3.0%。两个主要因素是显而易见的:以煤为基础的经济体能源需求日益上升;较高油价和天然气价格情况下燃煤发电增加。煤使用产生的排放量年增加率由0.6%(1990年至2000年期间)上升至4.8%(2000年至2007年期间)。昀重要的信息仍然不变:目前趋势——如基线情景所说明——相对于环境、能源安全和经济发展来说显然是不可持续的。对化石燃料(特别是煤)的持续依赖继续推动了二氧化碳排放量的增长和化石燃料价格的提高。例如,假定石油价格到2050年会达到每桶121美元(以2008年价格计算)。但碳密集的未来不一定需要发送。利用现有技术和新技术的结合,如BLUE情景所设想,到2050年可以将全球与能源有关的二氧化碳排放量减少一半。实现此目标具有挑战性,并需要大量的投资。但对提高环境质量,加强能源安全和减少能源账单将大有裨益。此情景下,到2050年估计石油价格仅为每桶70美元(以2008年价格计算)。低碳技术组合(完全商用时所需成本高达175美元/吨二氧化碳)对实现到2050年二氧化碳减排50%是必须的。没有一种技术或一小组技术可以单独实现所需的变化规模。低碳技术的广泛应用到2050年可使用全球石油、煤和天然气需求低于目前水平。即便如此,在可预见的未来,化石燃料仍会是世界能源供应的重要因素。能源效率的提高(其中大部分可以通过低成本来实现),在至2050年期间为二氧化碳减排提供了最大潜力,短期内应该是最重要的任务。电力行业脱碳作为减排的第二大来源是至关重要的,要求大幅度增加可再生能源和核电的份额,化石燃料发电时要利用二氧化碳捕集和封存技术。脱碳电力供应通过电气化(如从内燃机汽车转化为电动汽车和混合动力汽车,从化石燃料供暖转化为高效热泵)为终端用能行业减排提供了大量机会。需要新型低碳技术来保证2030年以后能继续减排,特别是在终端用能行业,如交通运输、工业和建筑行业。未来本身具有不确定性,而且将始终如此。经济增长趋势(从而还有能源使用和排放趋势)和技术发展难以预测。低碳技术开发和推广的自合方法可帮助应对这种不确定性。框1模型中的讯息2010WEO2009450ppm情景ETP2010分析BLUEMap排放量14吉吨基线排放量57吉吨2015要点:需要广泛的技术来大幅减少与能源有关的二氧化碳排放量。2020202520302035204020452050图1BLUEMap情景下CO2减排关键技术605550454035302025151050吉吨CO2二氧化碳捕集和封存可再生能源核能发电效率与燃料转换终端燃料转换终端燃料和电力效率76产经分析Industryanalysis资,到2015年资增加一倍。然而,单纯增加经费不足以提供必要的低碳技术。目前政府的研发和示范方案和政策需要通过设计和实施中的昀佳实践得到改善。这包括设计符合国家政策重点和能
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