双碳研究 | 淘汰化石燃料之路应走多快

淘汰化石燃料之路应走多快

从全球减排的角度出发，优先减少引起排放量最多的化石燃料有一定道理，但公平性问题也应运而生。因为这一举措意味着逐步淘汰化石燃料的沉重负担直接落在了大量用煤发电的大型发展中国家身上。

一项发布在《自然气候变化》（Nature Climate Change)的新研究发现，在政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估的“1.5℃” 方案中（即将全球变暖限制在1.5℃以内），印度、中国和南非淘汰煤电的速度将是历史上任何发电形式转换速度的两倍多。研究还表明，如果要让煤炭的逐步淘汰具备政治可行性，需要以更快的速度减少石油和天然气的使用，才能将全球升温控制在1.5℃以内。这将把焦点转向发达国家，敦促他们快速采取行动。

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化石燃料与公平性

根据国际能源署（IEA）发布的最新数据库“世界能源平衡”（world energy balances），截至2019年，煤炭为高收入国家提供了22%的发电量，而为中低收入国家提供的发电量则达到了54%。2019年英国和加拿大的煤炭发电量分别为2%和6%，以两国为牵头人的弃用煤炭发电联盟（PPCA）旨在鼓励逐步淘汰煤电。两国都拒绝了逐步停止石油和天然气生产的要求。煤炭发电在中国、印度、南非发电量的占比分别为65%、73%、89%。

煤炭发电占比越大，淘汰煤炭发电需要更换的发电站就越多，成本也会增加、闲置资产风险加剧、人们付出的努力也就越多。此外，发展中国家在煤炭转型上投资的财政资金往往较少，因此负担的气候变化的历史责任也较轻。为了反映这些问题，弃用煤炭发电联盟提出了一个时间线，欧盟和其他富裕的经济合作与发展组织（OECD）成员国在2030年前逐步淘汰煤炭发电，其他国家在2050年前实现这一目标。

在政府间气候变化专门委员会第六次评估报告中对于“1.5℃”方案的要求为，到2030年全球煤炭发电需下降87%，到2035年需下降96%，这意味着依赖煤炭的发展中国家要在十年内淘汰几乎所有的煤电。相比之下，全球天然气发电量（2019年高收入国家占60%）到2030年需下降14%。同期，石油总使用量仅需下降10%。

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煤炭逐步淘汰及其可行性

为研究以弃用煤炭发电联盟提出的速度淘汰煤炭是否可行，该研究将弃用煤炭发电联盟的时间线与过去50年中各国实现电力转换的最快速度进行了比较。

各国以某种发电形式份额下降最快的10年，经合组织国家为1960-2018年，非经合组织国家为1971-2017/18年。来源：Muttitt等(2023).

如图所示。红色虚线表示所有国家实现煤炭发电过渡最快速度的“平均水平”，红色实线表示相对于电力系统规模而言最快实现过渡的“世界纪录”。在图中所涵盖的历史时期，国际形势曾发生快速变化，如各国对20世纪70年代油价危机的反应，以及各类政治事件，包括战争、国际制裁和苏联解体。图中红色实线的趋势表明，即使各国形势发生重大变化，世界仍可以最快的速度淘汰煤炭发电。

电力系统规模越小，发电形式的过渡速度可能会更快，例如马耳他在2012年至2017年期间，其唯一的发电站Delimara从重油发电转型为天然气发电。对于更大的国家，发电形式过渡速度通常较慢。最接近“世界纪录”转型速度的国家都相对富裕，这说明社会经济能力和煤炭发电逐步淘汰的可行性存在较强的因果关系。

在较贫穷的国家中，发电方式的快速转型通常是由外部事件推动的，而转型往往给这些国家造成巨大的经济损失和社会影响。例如，2000年代后期，由于油价上涨，牙买加的石油发电崩溃。

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加速淘汰石油和天然气

研究还发现，如果要以弃用煤炭发电联盟淘汰煤电的速度实现“1.5℃目标”，发达国家必须比目标设定的减排速度还要再快50%。这将对石油和天然气行业产生重大影响。过往的方案也表明，必须减少石油和天然气产量，才能将全球升温控制在1.5℃以内。然而，如果煤炭以较慢的速度被淘汰，那么必须相应地加快淘汰石油和天然气的速度。

这将对各国造成不同程度的影响。如下图所示，美国从2020年到2050年的累计石油产量（右边图表中的绿色斜杠条形图）比1.5℃方案中的设定值低20%。

2020-50年中全球各国天然气（左）和石油（右）累计产量的变化（以艾焦耳（EJ=1018J）为单位计量），红色虚线表示全球产量百分比变化。该变化以弃用煤炭发电联盟设定的淘汰煤炭时间线为背景，以1.5℃方案为目标。国家和地区代码为其他（OTH）、除前苏联（EUR）以外的欧洲、美国（USA）、墨西哥（MEX）、中东（MEA）、前苏联（FSU）、中南美洲（CSA）、澳大利亚（AUS）和非洲（AFR）。来源：Muttitt等（2023）.

缓解气候变化需要解决煤炭、石油和天然气三种化石燃料的排放问题。但是，该研究表明，聚焦于减少石油和天然气的使用不仅更公平，也更符合现实。这也意味着，从现实层面来看，所有国家都在加速淘汰煤炭发电，而在北半球的国家则需要为脱碳做出更多努力。

编译：廖靖倩（期刊部）

审校：李茹柳（期刊部）

编辑：廖靖倩（期刊部）

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