一文讀懂,IEA(國際能源署)更新全球能源行業2050年淨零排放路徑圖(Net Zero Emissions roadmap)的七大重點

2021年5月,IEA(國際能源署)發佈了具有里程碑意義的報告《2050年實現淨零排放:全球能源行業路線圖》(Net Zero Emissions by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector)。該報告為全球能源行業開闢了一條不太寬但可執行的途徑,以便實現《巴黎協定》將全球氣溫上升限制在比工業化前水準高1.5°C的目標。淨零路線圖迅速成為政策制定者、行業、金融部門和民間社會的重要基準。

過了兩年又四個月,2023年9月26 IEA在官網公布新的淨零排放路徑,主要基於以下兩個原因:

  • 原因一: 這是悲觀的原因,由於2022 年 2 月俄羅斯入侵烏克蘭引發的全球能源危機,造成能源部門的二氧化碳排放量持續上升,在2022年創下新紀錄。
  • 原因二: 這是樂觀的原因,過去兩年間清潔能源技術方面取得了顯著進展。

IEA(國際能源署)簡介

國際能源署成立於1974年,旨在確保石油供應的安全。1973-1974年發生石油危機,當時主要生產國的石油禁運將價格推高到歷史水準,並暴露了工業化國家對石油進口依賴的脆弱性。IEA初始任務是建立一個集體行動機制,以有效應對潛在的石油供應中斷以及制定節能政策。

國際能源署的創始成員有17個,分別是奧地利、比利時、加拿大、丹麥、德國、愛爾蘭、義大利、日本、盧森堡、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英國和美國。

後來是希臘(1976年)、紐西蘭(1977年)、澳大利亞(1979年)、葡萄牙(1981年)、芬蘭(1992年)、法國(1992年)、匈牙利(1997年)、捷克共和國(2001年)、大韓民國(2002年)、斯洛伐克共和國(2007年)、波蘭(2008年)、愛沙尼亞(2014年)、墨西哥(2018年)和立陶宛(2022年)等國陸續加入。智利、哥倫比亞、以色列和拉脫維亞目前正在尋求正式成員資格。

IEA除了將”能源安全”列為重要使命,現今的IEA肩負著更廣泛的任務,即關注全方位的能源問題,包括氣候變化和脫碳、能源獲取和效率、投資和創新,以及確保可靠、負擔得起和永續的能源系統。

根據IEA發布的說明簡報中所提到的七大重點說明如下:

一、通往 1.5°C 的路徑已經變窄(悲觀),但清潔能源的成長可使路徑敞開(樂觀)

2023年8月是有記錄以來最熱的月份,也是2023年7月之後最熱的一個月。氣候變遷的影響日益頻繁和嚴重,對當前路徑危險的科學警告比以往任何時候都更加強烈。

能源行業的全球二氧化碳 (CO2) 排放量於 2022 年達到 370 億噸 (Gt) 的新紀錄,比疫情前的水平高出 1%,但將在近十年內達到高峰。 從關鍵清潔能源技術的推出速度來看,即使沒有任何新的氣候政策,煤炭、石油和天然氣的需求也將在近十年內達到高峰。但還不足以達到 1.5 °C 的目標。

全球能源部門二氧化碳排放量,2000-2022

能源行業二氧化碳和甲烷排放量的大幅減少對於實現 1.5°C 目標至關重要。 如果不努力減少化石燃料供應中的甲烷排放,全球能源行業的二氧化碳排放量將需要提早在 2045 年左右達到淨零。

二、清潔能源的強勁成長推動化石燃料需求下降

  1. 在淨零排放情境中,清潔能源規模的擴大是這十年化石燃料需求下降 25% 以上的主要因素。此外各國配合淨零推出的減排政策,例如燃煤電廠的提前退役或再利用,也是促進化石燃料需求下降並為清潔能源擴張創造更多空間的關鍵。
  2. 在淨零情境中,清潔能源的強勁成長和其他政策措施共同導致能源部門二氧化碳排放量到 2030 年比 2022 年下降 35%。
  3. 2023 年,全球將在清潔能源領域投資創紀錄的 1.8 兆美元:到 2030 年代初期,這項投資需要每年攀升至 4.5 兆美元左右,才能與減碳路徑保持一致。

三、擁有加快淨零(Net Zero)速度的工具

  1. 再生能源的使用能源效率提高是推動化石燃料需求下降的兩大關鍵源因。
  2. 利用現有技術增加再生能源、提高能源效率、減少甲烷排放和提高電氣化水平,可實現2030 年所需減排量的80% 以上。
  3. 到了 2030 年,全球再生能源裝置容量將增加近3倍,達到 11,000 吉瓦(gigawatts),這將在淨零情境中實現到 2030 年最大的減排量。再生能源中,特別是太陽能光電發電和風能,應用十分廣泛且通常可快速部署,具備成本效益。
  4. 在淨零情境中,到 2030 年將每年能源強度(energy intensity)改善率提高一倍,可節省相當於當今道路運輸中所有石油消耗的能源。
  5. 在全球層面,能源強度的改善源自於三項同等重要的行動:
    • 提高電動馬達和空調等設備的技術效率;
    • 在低收入國家改用更有效率的燃料,特別是電力和清潔烹飪解決方案;
    • 更有效率地使用能源和材料
  6. 到 2030 年將能源行業的甲烷排放量減少 75% 是短期內限制全球暖化成本最低的機會之一。到2030 年,將石油和天然氣營運中的甲烷排放量減少75%,累計支出將達到約750 億美元,僅相當於2022 年石油和天然氣產業淨收入的2%。其中大部分將伴隨著淨收入的增加。透過出售捕獲的甲烷節省成本。

四、清潔技術供應鏈帶來了產業機遇

  1. 根據在淨零排放場景中已宣布的製造專案生產量和關鍵技術部署(如下圖),如果所有已宣布的專案都繼續進行,太陽能光電板製造將超過”淨零排放”情景中所需的 2030 年水平,屬於超額達標;電池製造,雖未達到預計目標但也非常接近目標;至於其他技術距離目標存在較大的差距。
  2. 此外,電動車和熱泵等蓬勃發展的技術推動了整個能源系統的電氣化,在淨零排放情景中,到 2030 年減排量的近五分之一。 最近的成長使電動車銷量預計在 2030 年佔新車銷量的三分之二,這是淨零排放情景中的一個重要里程碑。
  3. 2022 年,全球熱泵銷量將成長 11%,許多市場,尤其是歐盟市場,已經領先淨零排放情境到 2030 年所需的約 20% 的年增長率。 中國仍然是全球最大的熱泵市場。
  4. 電動汽車銷售和太陽能光電板裝置符合國際能源署(IEA) 2021 年淨零報告中規定的里程碑。
  5. 雖然清潔能源技術供應鏈的進步為實現淨零排放敞開了大門,但隱憂是供應鏈集中於少數國家及公司且”關鍵礦物”的開採和精煉高度集中,可能會因為”地緣政治緊張局勢”、”極端天氣事件”或”工安事故”而產生供應鏈被破壞的風險而影響淨零排放的路徑。

關於熱泵的介紹可參考下列影片 : Why CO2 Heat Pumps Are The Future Of Cooling?

在淨零排放場景中已宣布的製造專案生產量和關鍵技術部署

五、新工具融入創新並降低成本

在 2021 年淨零排放情境中,當時市場上”尚未研發完成的技術”(under development)需負責實現 2050 年淨零排放所需的近一半減排量(46%); 但在此IEA更新報告中,這一數字已降至 35% 左右(表示科技進步中)。 例如,鈉離子電池宣布將於 2023 年首次商業化,而固態氧化物氫電解槽的商業化也正在進行中。

六、管理能源轉型中出現的風險與機會

對所有國家來說,加快電網的許可、擴建和現代化、解决供應鏈瓶頸以及安全地整合變動性可再生(variable renewables)能源至關重要。

七、更新到 2050 年實現淨零排放(Net Zero Emissions)路徑圖

這張路徑圖是IEA這次更新路徑的重點,可分為四個關鍵時間點來說明。

  1. 2023年: 清潔能源的成長將導致:
    • 無須新的燃煤發電
    • 無須新的油氣田的開發
  2. 2030年: 近十年主要淨零排放雄心活動
    • 再生能源產能三倍成長
    • 能源強度2倍成長
    • 甲烷排放減少75%
    • 所有新的重工業產能都具有淨零排放的能力
  3. 2035年: 盤點全球自主國家減排貢獻基準
    • 已開發經濟體二氧化碳排放總量下降 80%
    • 新興和發展中經濟體二氧化碳排放量總計下降 60%
  4. 2050年: 能源系統的轉變
    • 90%的再生能源發電
    • 核能發電容量翻倍
    • 50%的電力能源消耗
    • 每年清除 1.7 Gt 二氧化碳

八、結論

  1. IEA的更新報告,個人持保守態度,2022年能源產業的碳排放量創新高,並未減少,雖然是外在因素造成的原因居多,但碳排放量未降低是不爭的事實。
  2. 將未來排放量的減少寄望在清潔能源的使用、碳捕捉技術、甲烷的減少、能源強度的改善等不是很確定的技術、工具上,值得令人擔憂2050年是否真的能淨零。這就好像一個人想存錢,但卻不降低當前的消費,而是寄望於透過未來可能賺更多錢,達到存錢的目的,似乎有點不切實際。
  3. IEA的報告可能會牽動其他類似組織或倡議(IPCC、NGFS、RE100等)的報告方向及規範,後續也會影響到各國環境政策的制定,讓我們繼續觀察後續的影響吧。

九、後記

  1. 就在IEA更新淨零排放路徑之際,2023年9月25日,英國監管機構批准羅斯班克(Rosebank)北海新油田計劃,這對淨零目標無異又潑了一盆冷水,此油田在其生命週期內,生產約3億桶石油,相當於大約三天的全球需求。